可穿戴提示装置对帕金森病步态冻结的影响 (CuePed)

CuePeD 试验主要涉及 WCD 的使用（如网站 www.brightdevices.com.au 所示）。 这是一款腰带式设备，运动传感器输入和提示输出位于同一位置。 输入由微型加速度计和陀螺仪调节，并使用已开发的软件算法来检测 FOG。 提示输出由激光作为连续的视觉信号照射在用户面前的地板上。 提示的产生是因为设备能够识别用户的 FOG。 激光会产生一段预定的时间或直到重新开始正常步态，此时它会熄灭，直到下一次冻结发作。

本研究计划检查 WCD 对“体内”PD 中 FOG 问题的有效性，即在社区环境中。

FOG 被狭义地定义为“突然无法启动或维持运动”。 它包括“开始”、“转向”和“目的地”犹豫。 2010 年对 FOG 感兴趣的临床医生和科学家研讨会上接受的一个更广泛的定义是“尽管有行走的意图，但足部的短暂、偶发性缺失或明显减少”。 它通常发生在 PD 发作后数年，并且已被认为是 PD 患者发病率的重要来源。 提示代表了一种更有前途的治疗方法，但迄今为止这种干预的体内有效性证明是有限的。

跌倒虽然在一般人群中通常是多因素的，但在 PD 中通常可归因于 FOG。

不幸的是，目前对 FOG 的治疗在很大程度上是无效的，而且它们的使用证据有限。

FOG 的干预措施通常是药理学的，涉及操纵左旋多巴 (LD) 剂量，或最近，添加兴奋剂。 其他中枢作用药物被传闻为有益的，但尚未进行系统研究。

可能由于慢性使用者术后左旋多巴 (LD) 剂量减少，或丘脑底核（最常见的刺激目标）在步态调节中的重要性认识不足，深部脑刺激作为 PD 治疗的兴起可能为问题做出贡献。

Bachlin 在 2010 年描述了第一项使用可穿戴设备检测 FOG 的研究，但涉及一个 3 组件设备（一个脚踝佩戴的运动传感器、皮带佩戴的处理单元和用于提示输出的听筒）和一个脉冲听觉提示（1 Hz 的点击声音）。

步态科学家经常遇到的困难之一是无法在实验室的“体外”冰箱中引发 FOG。 这是由于人工临床环境导致了“最佳表现”或“反常运动症”。

非实验室的“体内”测量仅限于在家庭使用试用期结束时的用户评分问卷。

这种冻结检测、提示生成设备为改善 FOG 提供了一个优雅的解决方案，并且可能在他们的日常生活中属于 PD 人群。 此外，它为运动学数据的客观测量提供了一个新的机会，以评估该设备在个体受试者中的功效。

虽然提示已被认为是治疗 FOG 的一种方法超过 25 年，但大部分工作都是在步态实验室进行的。 众所周知，FOG 在步态、转弯和“双重任务”开始时在许多受试者中被诱发。 这通常发生在家庭环境中，那里有狭小的空间门口、走廊等。

大多数“体外”工作都是在固定的脉冲提示下进行的，通常是听觉，但也包括视觉和体感/振动脉冲。 不幸的是，具有里程碑意义的 2006 年 Neiubauer RESCUE 试验表明，一旦移除提示装置，步态的改善就不会持续。 也就是说，FOG 的问题不容易通过提示得到恢复，一旦治疗结束，提示训练的好处很快就会消失。

为什么 FOG 在这种情况下发生的神经生物学虽然超出了本描述的范围，但开始被理解，并且值得进行简短评论以更好地理解 WCD 的作用机制。 包括功能成像研究在内的几条证据表明，易产生 FOG 的患者的运动、认知和情绪回路协调失败。 脑力任务（如倒数）、额外的运动任务（如端一杯水）以及严重焦虑感本身都会诱发 FOG。 需要沉思的门口或厨房长凳的存在同样代表了可能诱发 FOG 的双重任务挑战。 在实验室环境中以最佳方式唤起情绪有助于克服僵化倾向。

拟议的研究将是对 30 名具有临床显着 FOG 的 PD 患者的病例系列分析；从当地运动障碍神经科医生那里招募。 不会有致盲。 将有一个 ABA 设计，受试者作为他们自己的控制——设备持续开启，在 FOG 事件期间开启或在不同时间段关闭。 不同时间段的 3 种设备设置将随机化。

每次试验需要 2 周时间，并进行初始步态实验室评估。 在此评估过程中，将为每位患者捕获、录制签名冻结事件，并将其与运动学读数相关联。 在这些评估期间将获得 FOG 事件的识别和评估者间的可靠性数据。 患者将熟悉该设备的使用，以便以后在家中使用。每个患者将在每个设备设置上执行 3 项任务 - 即总共 9 项任务 - 其中包括：计时起步、2 分钟步行和专门设计的障碍课程。 一组心理测量仪器将完成。

该评估之后将进行为期 2 周的家庭试用。 两种环境都将采用 3 种设备设置 - 1. 设备“关闭”并使用其软件算法简单地测量 FOG，2. 设备“打开”，FOG 事件触发激光提示，以及 3. 设备“持续”打开由此，设备会发出连续的视觉提示，与 FOG 事件无关。

该设备将分别处于设置 1、2 和 3 3、7 和 4 天，设置 2 和 3 的顺序随机化。

在为期 2 周的家庭试用期间，用于捕获 FOG 持续时间的运动学数据将在每天的同一时间段内以不同的设置记录在设备上。 秋季数据将从早上 6 点到晚上 10 点收集。

至关重要的是，将记录设备所有 3 种设置的 FOG 事件。 主要结果测量将是设备简单记录时 FOG 的总秒数与设备提供 FOG 依赖（或连续 FOG 独立）提示时的总 FOG 秒数的比较。

在设置 2（FOG 依赖提示）的 7 天结束时，将第二次完成仪器评级，并与设备一起返回以整理数据。

虽然提示已被认为是 FOG 的治疗方法超过 25 年，但大部分工作都是在步态实验室进行的。 众所周知，FOG 在步态、转弯和“双重任务”开始时在许多受试者中被诱发。 这通常发生在家庭环境中，那里有狭小的空间门口、走廊等。

关于当前用于 FOG 的设备所赋予的有限功效的一个假设是，脉冲式、固定的听觉刺激代表了一种认知负担，一旦克服了最初的冻结，实际上可能会诱发 FOG。 Wolpert 的工作表明，超出冻结情节的脉冲听觉提示充其量会被受试者“门控”掉，而基本上会被忽略。 Bachlin 的受试者抱怨听觉提示很烦人。

一个固定的视觉提示会在冻结被打破后熄灭，作为这种悖论的有力解毒剂，这种悖论将患者的注意力集中在冻结点，但一旦冻结被打破就不会增加他们的认知负担。 第一次描述用倒置的手杖提示 FOG 时就认识到了这一点。 这是该障碍众所周知的反常运动症的好奇心的一个有力例子，并且不会轻易被目睹它的临床医生忘记。 在最近开发出越来越小型化、复杂的加速度计和陀螺仪之前，没有任何机制可以复制步行伙伴手杖向上翘起的效果。

现在已知，FOG 患者的自主性丧失越来越多，皮质与大脑深部结构的连接性增加——也就是说，这些患者的步态似乎被“皮质接管”。 似乎提示可能更容易在它帮助的那些患者中重新访问“残留”步态运动程序。

该研究项目的 2 个零假设是：(1) 可穿戴式冷冻检测提示设备对总冷冻持续时间、冷冻发作总数或在相同的三个 1 小时间隔内跌倒总数没有可测量的影响在帕金森病患者的不同日子；并且：(2) 在帕金森氏病患者中使用可穿戴冻结检测提示装置治疗 2 周前后，用户对生活质量、步态冻结、跌倒、焦虑和抑郁的仪器测量没有差异。

拟议的研究将是对 30 名具有临床显着 FOG 的 PD 患者的病例系列分析；从当地运动障碍神经科医生那里招募。 不会有致盲。 在试验的两个分支中，将有一个 ABA 设计，受试者作为他们自己的控制——设备在不同的时间段打开和关闭。

评估将包括：

1. 冻结步态问卷(FOGQ)；跌倒效能量表 (FES)；帕金森病问卷 39；老年焦虑量表（GAI）、老年抑郁量表（GDS）；斯皮尔伯格特质焦虑量表 (STAI)；迷你精神状态检查 MMSE 和 MOCA。
2. 2分钟步行测试；定时“启动”测试；双重任务计时和去测试；标准化的 20 米障碍训练场，包括门口、走廊、180 度和 360 度转弯。

然后将要求患者将 WCD 带回家 14 天，并提供明确的使用指南。 将在 14 天结束时完成一系列调查问卷，以及用于归还设备的回邮邮政包裹。