Summary

पश्चवर्ती प्रतिक्रियाओं की विशेषता के लिए एक Instrumented पुल परीक्षण

Published: April 06, 2019
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Summary

Postural सजगता की हानि, postural अस्थिरता कहा जाता है, के लिए मात्रा निर्धारित करना मुश्किल है । ऐसे पुल परीक्षण के रूप में नैदानिक आकलन विश्वसनीयता और स्केलिंग के साथ मुद्दों को भुगतना । यहां, हम इस पुल परीक्षण के एक instrumented संस्करण वर्तमान के लिए होना चाहिए postural प्रतिक्रियाओं विशेषताएं ।

Abstract

Postural सजगता की हानि, postural अस्थिरता कहा जाता है, पार्किंसंस रोग में एक आम और अक्षम घाटा है । Postural सजगता का आकलन करने के लिए, चिकित्सकों आमतौर पर कंधों पर एक पिछड़े क्षोभ के लिए सुधारात्मक प्रतिक्रियाओं ग्रेड करने के लिए पुल परीक्षण रोजगार । हालांकि, पुल परीक्षण विश्वसनीयता और स्केलिंग (स्कोर/4) के साथ समस्याओं के लिए प्रवण है । यहां, हम पुल परीक्षण के एक instrumented संस्करण वर्तमान और अधिक ठीक postural प्रतिक्रियाओं यों तो । नैदानिक परीक्षण करने के लिए सदृश, खींचो मैंयुअल रूप से खींच बल को छोड़कर प्रशासित रहे है भी दर्ज की गई है । ट्रंक और पैर के विस्थापन एक अर्द्ध पोर्टेबल गति ट्रैकिंग प्रणाली द्वारा कब्जा कर लिया है । कच्चा डेटा (मिलीमीटर इकाइयों में) कूच दूरी का प्रतिनिधित्व करते हैं, बाद में व्याख्या और सहज ज्ञान युक्त विश्लेषण कर रही है । Instrumented पुल परीक्षण भी इस तरह के बल पुल के रूप में पुल परीक्षण प्रशासन, प्रभावित variabilities का पता लगाता है, जिससे पहचान और संभावित confounds कि सांख्यिकीय तकनीकों के लिए जिंमेदार ठहराया जा सकता है बढ़ाता । Instrumented पुल परीक्षण postural प्रतिक्रियाओं में जल्दी असामान्यताएं पर कब्जा करने की मांग अध्ययन में आवेदन कर सकते हैं, समय के साथ postural अस्थिरता ट्रैक, और चिकित्सा के लिए प्रतिक्रियाओं का पता लगाने ।

Introduction

Postural सजगता के जवाब में संतुलन और ईमानदार रुख बनाए रखने के लिए अधिनियम1। विकारों में इन postural प्रतिक्रियाओं की हानि ऐसे पार्किंसंस रोग के परिणाम के रूप में postural अस्थिरता में, और आमतौर पर गिरता है, कम चलने आत्मविश्वास और जीवन की गुणवत्ता कम2,3,4। नैदानिक अभ्यास में, postural सजगता आम तौर पर पुल परीक्षण के साथ मूल्यांकन कर रहे हैं, जहां एक परीक्षक briskly कंधों पर पिछड़े रोगी खींचती है और नेत्रहीन ग्रेड प्रतिक्रिया5,6,7, 8. postural अस्थिरता आमतौर पर एकीकृत पार्किंसंस रोग रेटिंग स्केल (UPDRS) (0-4 के लिए सामांय-गंभीर), के रूप में अंतरराष्ट्रीय आंदोलन विकार सोसायटी द्वारा प्रकाशित5का उपयोग कर बनाए गए है । इस विधि पार्किंसंस रोग के साथ व्यक्तियों के आकलन में बड़े पैमाने पर इस्तेमाल किया गया है, लेकिन गरीब विश्वसनीयता और बहुत सीमित स्केलिंग (स्कोर/ पुल परीक्षण स्कोर अक्सर ऐसे falls के रूप में महत्वपूर्ण नैदानिक अंतिमबिंदु के साथ सहसंबंधित नहीं है और पूर्णांक आधारित दर्ज़ा ठीक postural परिवर्तन10,11का पता लगाने के लिए संवेदनशीलता का अभाव है ।

प्रयोगशाला-आधारित वस्तुपरक उपाय (उदा., दाब का केंद्र), गतिज (उदा., संयुक्त गोनीमिति/अंग विस्थापन) और न्यूरोफाइजियोलॉजिकल (उदा., मांसपेशी) के आधार पर संतुलन प्रतिक्रिया की प्रकृति के बारे में सटीक जानकारी प्रदान करते हैं । recruitment) अंतिमअंक12. इन विधियों postural अस्थिरता से पहले असामान्यताएं की पहचान कर सकते है नैदानिक स्पष्ट और समय के साथ परिवर्तन ट्रैक, उपचार के लिए प्रतिक्रियाओं सहित13,14

Postural अस्थिरता Quantifying के लिए उपकरण

गतिशील posturography के पारंपरिक तकनीकों आमतौर पर चलती प्लेटफार्मों रोजगार । परिणामस्वरूप postural प्रतिक्रियाओं posturography, विद्युत (emg), और accelerometry12,15,16के संयोजन का उपयोग कर मात्रा निर्धारित हैं । हालांकि, नीचे-मंच की प्रतिक्रियाएं परेशान-जो एक गीला फर्श पर फिसल की तरह एक प्रतिक्रिया आह्वान, मौलिक ऊपर से अलग नैदानिक पुल परीक्षण के postural प्रतिक्रियाओं-के रूप में हो सकता है जब एक भीड़ में टकरा जा रहा है । उभरते सबूत का सुझाव है कि truncal परेशान प्लेटफार्मों17,18,19चलती के उन लोगों के लिए अलग postural विशेषताओं उपज । तदनुसार, अंय मोटर्स, pulleys, और पेंडुलम15,20,21,22सहित जटिल तकनीकों का उपयोग कर प्रयोगशाला में truncal क्षोभ का प्रयास किया है । माप के तरीकों अक्सर महंगे और दुर्गम हैं और वीडियो आधारित गति पर कब्जा है कि विशेष प्रयोगशालाओं में समर्पित स्थान की आवश्यकता के शामिल20,21. आदर्श रूप में, एक उद्देश्य विधि पुल परीक्षण प्रतिक्रियाओं उत्कृष्ट मनोवैज्ञानिक गुण होना चाहिए विशेषता के लिए, प्रशासन के लिए आसान हो, संचालित करने के लिए सरल, व्यापक रूप से सुलभ, और पोर्टेबल । यह एक वैकल्पिक मूल्यांकन उपकरण के लिए अनुसंधान और संभावित, नैदानिक सेटिंग्स के भीतर postural प्रतिक्रियाओं का आकलन के रूप में तकनीक के व्यापक अपनाने की सुविधा के लिए महत्वपूर्ण है ।

संस्कर्ष कर्षण परीक्षण

इस प्रोटोकॉल का उद्देश्य के लिए एक पुल परीक्षण के लिए postural प्रतिक्रियाओं के उद्देश्य मूल्यांकन के लिए एक तकनीक शोधकर्ताओं की पेशकश है । एक अर्द्ध पोर्टेबल और व्यापक रूप से उपलब्ध विद्युत चुम्बकीय गति कैप्चर प्रणाली तकनीक underpins । क्षोभ मैनुअल खींचती है कि विशेष यांत्रिक प्रणालियों की आवश्यकता नहीं है शामिल है । इस विधि में postural प्रतिक्रिया समय और प्रतिक्रिया amplitudes में छोटे मतभेदों का पता लगाने के लिए पर्याप्त संवेदनशीलता है; इसलिए, यह संभावित असामान्यताएं पर कब्जा करने के लिए अनुकूल है अप करने के लिए ग्रेड के अनुसार 1 postural अस्थिरता UPDRS (बिना सहायतापूर्ण संतुलन वसूली के साथ postural अस्थिरता)5। इस विधि भी postural अस्थिरता पर चिकित्सा के प्रभाव का पता लगाने के लिए उपयोग किया जा सकता है । प्रोटोकॉल यहां वर्णित है कि टैन एट अल.23में से व्युत्पंन है ।

Protocol

सभी वर्णित विधियों की समीक्षा की और मेलबोर्न स्वास्थ्य पर स्थानीय मानव अनुसंधान नैतिकता समिति द्वारा अनुमोदित किया गया । अध्ययन से पूर्व प्रतिभागी से सूचित सहमति प्राप्त की गई थी । 1. उपकरण ?…

Representative Results

Instrumented पुल परीक्षण (चित्रा 1) एक युवा, स्वस्थ सहगण23में ट्रंक और कदम प्रतिक्रियाओं की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया गया था । ३५ परीक्षण प्रश्नपत्र प्रस्तुत किए गए थे, एक श्?…

Discussion

यहां, हम नैदानिक पुल परीक्षण के इंस्ट्रूमेंटेशन के लिए प्रोटोकॉल का प्रदर्शन किया है, एक व्यापक रूप से नैदानिक अभ्यास में इस्तेमाल किया और पुल प्रशासन के महत्वपूर्ण पहलू के अलावा postural प्रतिक्रियाओं का…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

हम एंगस Begg धंयवाद (Bionics संस्थान) वीडियो प्रोटोकॉल में उनकी सहायता के लिए । हम डॉ मुकदमा फिंच (सांख्यिकीय परामर्श केंद्र और मेलबोर्न सांख्यिकीय परामर्श मंच, मेलबोर्न विश्वविद्यालय) जो सांख्यिकीय समर्थन प्रदान स्वीकार करते हैं । यह काम राष्ट्रीय स्वास्थ्य और चिकित्सा अनुसंधान परिषद (१०६६५६५), विक्टोरियन लायंस फाउंडेशन, और विक्टोरियन सरकार के संचालन बुनियादी ढांचे का समर्थन कार्यक्रम के माध्यम से धन द्वारा समर्थित किया गया ।

Materials

Analog to Digital Convertor & Software CED Micro 1401-3 Any suitable digital acquisition system can be used
Load Cell Omegadyne LCM201-100N
MATLAB Software MathWorks Inc. NA Any data science platform can be used
Motion Sensor Ascension 6DOF, type-800
Motion Tracker Ascension  3D Guidance trakSTAR Mid-range transmitter
S&F Technical Harness and Belt Lowepro LP36282

Referências

  1. Shemmell, J. Interactions between stretch and startle reflexes produce task-appropriate rapid postural reactions. Frontiers in Integrative Neuroscience. 9, (2015).
  2. Kerr, G. K., et al. Predictors of future falls in Parkinson disease. Neurology. 75 (2), 116-124 (2010).
  3. Latt, M. D., Lord, S. R., Morris, J. G. L., Fung, V. S. C. Clinical and physiological assessments for elucidating falls risk in Parkinson’s disease. Movement disorders: official journal of the Movement Disorder Society. 24 (9), 1280-1289 (2009).
  4. Foreman, K. B., Addison, O., Kim, H. S., Dibble, L. E. Testing balance and fall risk in persons with Parkinson disease, an argument for ecologically valid testing. Parkinsonism & Related Disorders. 17 (3), 166-171 (2011).
  5. Fahn, S. . Recent Developments in Parkinson’s Disease. , 153-163 (1987).
  6. Hunt, A. L., Sethi, K. D. The pull test: a history. Movement disorders: official journal of the Movement Disorder Society. 21 (7), 894-899 (2006).
  7. Visser, M., et al. Clinical tests for the evaluation of postural instability in patients with parkinson’s disease. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 84 (11), 1669-1674 (2003).
  8. Jacobs, J. V., Horak, F. B., Van Tran, K., Nutt, J. G. An alternative clinical postural stability test for patients with Parkinson’s disease. Journal of Neurology. 253 (11), 1404-1413 (2006).
  9. Nonnekes, J., Goselink, R., Weerdesteyn, V., Bloem, B. R. The retropulsion test: a good evaluation of postural instability in Parkinson’s disease?. Journal of Parkinson’s Disease. 5 (1), 43-47 (2015).
  10. Bloem, B. R., Beckley, D. J., van Hilten, B. J., Roos, R. A. C. Clinimetrics of postural instability in Parkinson’s disease. Journal of Neurology. 245 (10), 669-673 (1998).
  11. Thevathasan, W., et al. Pedunculopontine nucleus deep brain stimulation in Parkinson’s disease: A clinical review. Movement Disorders. 33 (1), 10-20 (2018).
  12. Visser, J. E., Carpenter, M. G., van der Kooij, H., Bloem, B. R. The clinical utility of posturography. Clinical Neurophysiology. 119 (11), 2424-2436 (2008).
  13. McVey, M. A., et al. Early biomechanical markers of postural instability in Parkinson’s disease. Gait and Posture. 30 (4), 538-542 (2009).
  14. Mancini, M., et al. Trunk accelerometry reveals postural instability in untreated Parkinson’s disease. Parkinsonism & Related Disorders. 17 (7), 557-562 (2011).
  15. Nonnekes, J., et al. Are postural responses to backward and forward perturbations processed by different neural circuits?. Neurociência. 245, 109-120 (2013).
  16. Horak, F. B., Dimitrova, D., Nutt, J. G. Direction-specific postural instability in subjects with Parkinson’s disease. Experimental Neurology. 193 (2), 504-521 (2005).
  17. Colebatch, J. G., Govender, S., Dennis, D. L. Postural responses to anterior and posterior perturbations applied to the upper trunk of standing human subjects. Experimental Brain Research. 234, 367-376 (2016).
  18. Graus, S., Govender, S., Colebatch, J. G. A postural reflex evoked by brief axial accelerations. Experimental Brain Research. 228 (1), 73-85 (2013).
  19. Govender, S., Dennis, D. L., Colebatch, J. G. Axially evoked postural reflexes: influence of task. Experimental Brain Research. 233, 215-228 (2015).
  20. Smith, B. A., Carlson-Kuhta, P., Horak, F. B. Consistency in Administration and Response for the Backward Push and Release Test: A Clinical Assessment of Postural Responses: Consistency of Push and Release Test. Physiotherapy Research International. 21 (1), 36-46 (2016).
  21. Di Giulio, I., et al. Maintaining balance against force perturbations: impaired mechanisms unresponsive to levodopa in Parkinson’s disease. Journal of Neurophysiology. , (2016).
  22. Nonnekes, J., de Kam, D., Geurts, A. C. H., Weerdesteyn, V., Bloem, B. R. Unraveling the mechanisms underlying postural instability in Parkinson’s disease using dynamic posturography. Expert Review of Neurotherapeutics. 13 (12), 1303-1308 (2013).
  23. Tan, J. L., et al. Neurophysiological analysis of the clinical pull test. Journal of Neurophysiology. , (2018).
  24. McVey, M. A., et al. The effect of moderate Parkinson’s disease on compensatory backwards stepping. Gait and Posture. 38 (4), 800-805 (2013).
  25. Valls-Sole, J., et al. Reaction time and acoustic startle in normal human subjects. Neuroscience Letters. 195 (2), 97-100 (1995).
  26. Carlsen, A. N., Maslovat, D., Lam, M. Y., Chua, R., Franks, I. M. Considerations for the use of a startling acoustic stimulus in studies of motor preparation in humans. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 35 (3), 366-376 (2011).
  27. Nanhoe-Mahabier, W., et al. First trial reactions and habituation rates over successive balance perturbations in Parkinson’s disease. Neurociência. 217, 123-129 (2012).
  28. Aminian, K., Najafi, B. Capturing human motion using body-fixed sensors: outdoor measurement and clinical applications. Computer animation and virtual worlds. 15 (2), 79-94 (2004).
  29. De Luca, C. J. The use of surface electromyography in biomechanics. Journal of Applied Biomechanics. 13 (2), 135-163 (1997).
  30. Horak, F. B., Nashner, L. M. Central programming of postural movements: adaptation to altered support-surface configurations. Journal of Neurophysiology. 55 (6), 1369-1381 (1986).
  31. Saito, H., Yamanaka, M., Kasahara, S., Fukushima, J. Relationship between improvements in motor performance and changes in anticipatory postural adjustments during whole-body reaching training. Human Movement Science. 37, 69-86 (2014).
  32. Kam, D. D., et al. Dopaminergic medication does not improve stepping responses following backward and forward balance perturbations in patients with Parkinson’s disease. Journal of Neurology. 261 (12), 2330-2337 (2014).
  33. Peterson, D. S., Horak, F. B. The Effect of Levodopa on Improvements in Protective Stepping in People With Parkinson’s Disease. Neurorehabilitation and Neural Repair. 30 (10), 931-940 (2016).
  34. Haubenberger, D., et al. Transducer-based evaluation of tremor. Movement Disorders. 31 (9), 1327-1336 (2016).
  35. Elble, R., et al. Task force report: scales for screening and evaluating tremor: critique and recommendations. Movement disorders: official journal of the Movement Disorder Society. 28 (13), 1793-1800 (2013).
  36. Adkin, A. L., Carpenter, M. G. New insights on emotional contributions to human postural control. Frontiers in Neurology. 9, 789 (2018).
  37. Huffman, J. L., Horslen, B., Carpenter, M., Adkin, A. L. Does increased postural threat lead to more conscious control of posture?. Gait and Posture. 30 (4), 528-532 (2009).
  38. Valls-Sole, J., Rothwell, J. C., Goulart, F., Cossu, G., Munoz, E. Patterned ballistic movements triggered by a startle in healthy humans. The Journal of Physiology. 516 (Pt 3), 931-938 (1999).
  39. Campbell, A. D., Squair, J. W., Chua, R., Inglis, J. T., Carpenter, M. G. First trial and StartReact effects induced by balance perturbations to upright stance. Journal of Neurophysiology. 110 (9), 2236-2245 (2013).
  40. Oude Nijhuis, L. B., Allum, J. H. J., Valls-Solé, J., Overeem, S., Bloem, B. R. First trial postural reactions to unexpected balance disturbances: a comparison with the acoustic startle reaction. Journal of Neurophysiology. 104 (5), 2704-2712 (2010).
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Citar este artigo
Tan, J., Thevathasan, W., McGinley, J., Brown, P., Perera, T. An Instrumented Pull Test to Characterize Postural Responses. J. Vis. Exp. (146), e59309, doi:10.3791/59309 (2019).

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