JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Resultados
Discussion
Declarações
Acknowledgements
Materials
Referências
Tadução automática
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Comportamento

Postural yanıt-e doğru tanımlamak için bir Araçlı çekme testi

Published: April 06, 2019
doi:
10.3791/59309
, , , ,
1Department of Medical Bionics,The University of Melbourne, 2Department of Neurology,The Royal Melbourne Hospital, 3Department of Neurology,Austin Hospital, 4The Bionics Institute, 5Department of Medicine,The University of Melbourne, 6Department of Physiotherapy,The University of Melbourne, 7Medical Research Council Brain Network Dynamics Unit,University of Oxford

Summary

Postural istikrarsızlık, olarak adlandırdığı postürel refleks bozukluğu ölçmek zordur. Çekme Testi gibi klinik Değerlendirmeler güvenilirlik ve ölçekleme ile sorunları muzdarip. Burada, objektif olarak postural yanıt-e doğru tanımlamak için çekme testi Araçlı bir sürümü mevcut.

Abstract

Postural istikrarsızlık, olarak adlandırdığı postürel refleks bozukluğu Parkinson hastalığı bir ortak ve devre dışı bırakma açığı var. Klinisyenler postürel refleks değerlendirmek için genellikle sınıf düzeltici yanıt-e doğru omuzlar geriye dönük bir pertürbasyon çekme testine istihdam. Ancak, çekme test güvenilirlik ve ölçekleme (skor/4) ile ilgili sorunlar için yatkın. Burada, daha doğrusu postural yanıtları ölçmek için çekme test Araçlı bir sürümü mevcut. Çekme kuvveti de kaydedilir dışında klinik test benzer-e doğru çeker el ile yönetilir. Gövde ve ayak talebiyle takip sistemi yarı taşınabilir bir hareket tarafından yakalanır. Ham verileri sonraki yorum ve analiz sezgisel yapma (milimetre birimlerini), kat edilen mesafeyi temsil eder. Araçlı çekme testi için istatistiksel tekniklerle oluşturuyor etkileyen çekme test yönetimi, çekme gücü, böylece belirlenmesi ve potansiyel miktarının gibi zihnimi karıştıran variabilities de algılar. Araçlı çekme testi uygulama çalışmaları erken anormallikleri postural yanıt-e doğru esir alma, zaman içinde postural istikrarsızlık izlemek ve terapi yanıtlarını bulmak isteyen olabilir.

Introduction

Denge ve yanıt tedirginlikler1olarak dik duruş korumak için postürel refleks hareket. Bozukluğu bozuklukları Parkinson hastalığı gibi postural bu tepkilerin postural instabilite sonuçlar ve yaygın olarak götürmek-e doğru düşüyor, yürüyen güven azaltılmış ve yaşam kalitesi2,3,4azaldı. Klinik uygulamada, postürel refleks genellikle nerede bir sınav briskly omuz hasta geri çeker ve görsel olarak yanıt5,6,7, sınıflarda çekme test ile değerlendirilmesi 8. postural istikrarsızlık genellikle Birleşik Parkinson hastalığı değerlendirme ölçeği (UPDRS) (0 – 4 normale – ağır),5uluslararası hareket bozukluğu toplum tarafından yayımlanan olarak kullanarak attı. Bu yöntem yoğun Parkinson hastalığı olan bireylerin değerlendirmede kullanılan ama zavallı güvenilirlik ve çok sınırlı ölçeklendirme (skor/4)6,7,9uğrar. Çekme test puanları kez düşme gibi önemli klinik bitiş noktaları ile ilişkilendirmek değil ve tamsayı tabanlı derece duyarlılık iyi postural değişiklikler10,11algılamak için yoksun.

Objektif önlemler laboratuvar tabanlı teklif hassas yapısı hakkında bilgi denge yanıtının Kinetik miktarının tarafından (örneğin, basınç merkezi), kinematik (örneğin, goniometry/bacak deplasman ortak) ve nörofizyolojik (örneğin, kas İşe Alım) bitiş noktaları12. Bu yöntemler postural istikrarsızlık klinik olarak belirgin olmadan anormallikleri belirlemek ve tedavi13,14yanıt dahil olmak üzere, zaman içinde değişiklikleri izlemek.

Postural istikrarsızlık miktarının için Araçlar

Dinamik posturography geleneksel teknikleri yaygın olarak hareketli platformlar istihdam. Elde edilen postural yanıt-e doğru posturography, Elektromiyografi (EMG) ve accelerometry12,15,16‘ in birleşimiyle sayılabilir. Ancak, ıslak zemin üzerinde kayma gibi bir yanıt uyandırmak, platform tedirginlikler – aşağıdan yukarıya yanıt kalabalıkta çarptı ortaya çıkabilir gibi temelde farklı klinik çekme testi – yukarıdan aşağıya postural yanıt vardır. Kanıt ortaya çıkan farklı postural özellikleri bu hareketli platformlar17,18,19truncal tedirginlikler verim öneriyor. Buna göre diğerleri truncal tedirginlikler motorlar, makaralar ve sarkaçlar15,20,21,22de dahil olmak üzere karmaşık yöntemlerle laboratuarda denediniz. Ölçüm yöntemleri genellikle pahalı ve ulaşılmaz ve uzmanlaşmış laboratuvarlar20,21özel alanı gerektirir video tabanlı hareket yakalama oluşmaktadır. İdeal olarak, çekme test yanıt karakterize etmek için objektif bir yöntem basit çalıştırmak, yaygın olarak erişilebilir ve taşınabilir yönetecek kolay mükemmel psikometrik özellikleri olmalıdır. Bu teknik olarak postural yanıt-e doğru araştırma içinde ve büyük olasılıkla, değerlendirmek için bir alternatif değerlendirme aracı klinik ayarları yaygınlaşmasının kolaylaştırmak önemlidir.

Araçlı çekme testi

Bu iletişim kuralının amacı bir teknik çekme testine postural tepkilerin objektif değerlendirmesi için araştırmacılar sunmaktır. Bir yarı taşınabilir ve yaygın olarak kullanılan elektromanyetik hareket yakalama sistemi teknik destekler. Pertürbasyon özel mekanik sistemleri gerektirmeyen el ile çeker içerir. Bu yöntem postural tepki süreleri ve yanıt genlikleri küçük farklılıkları algılamak için yeterli duyarlılığa sahiptir; Bu nedenle, potansiyel anormallikler grade 1 postural istikrarsızlık UPDRS (postural istikrarsızlık ile desteksiz denge kalkınma)5göre kadar normal üzerinden puanlarına yakalamak için uygundur. Bu yöntem aynı zamanda tedavisinin postural istikrarsızlık araştırmak için yararlı. Burada açıklanan protokol bundan Tan vd.23‘ te türetilir.

Protocol

Açıklanan tüm yöntemleri gözden geçirilmiş ve Melbourne sağlık itibariyle yerel insan araştırma Etik Komitesi tarafından onaylanmış. Aydınlatılmış onam çalışma öncesinde katılımcıdan elde edildi. 1. ekipman kurulumu Elektromanyetik hareket izleyici’yi ile 3 minyatür devinim duyumsal başı olarak üreticinin yönergeleri hazırlamak. Veri toplama önce her sensör en az 250 Hz de örneklenir, milimetre deplasman ölçülür ve rotasyonlar (, rulo, rota ve yu…

Representative Results

Araçlı çekme testi (şekil 1) gövde ve adım yanıt-e doğru genç, sağlıklı kohort23yılında araştırmak için kullanıldı. Otuz beş denemeler seri olarak, her çekme (Şekil 2) ile aynı anda teslim bir işitsel uyarıcı ile sunuldu. İşitsel uyarıcı 90 dB (normal) veya 116 dB (yüksek sesle) oldu. Yüksek sesle uyaran StartReact etkileri, nerede önceden hazırlanmış yanıt-e doğru erk…

Discussion

Burada, biz klinik çekme test araçları için protokol bir yöntemi yaygın olarak klinik uygulamada kullanılan ve verimli yanı sıra önemli bir unsuru çekme yönetim, postural tepkilerin objektif bir ölçü alarak gösterdi. Yarı taşınabilir hareket izleme kullanarak, bu yöntem geleneksel laboratuvar teknikleri28için karşılaştırıldığında daha erişilebilir ölçüm aracı sunar. Bu yöntemi kullanarak, araştırmacılar arasında yaş ve koşulları değişen nüfus tepeden pe…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Angus Begg (biyonik Enstitüsü) video protokolündeki onun yardım için teşekkür. Doktor Sue istatistiksel destek sağlayan Finch (istatistiksel Danışmanlık Merkezi ve Melbourne istatistiksel danışmanlık platformu, Melbourne Üniversitesi) anıyoruz. Bu eser Ulusal Sağlık ve tıbbi araştırma Konseyi (1066565), Victoria aslanlar Vakfı ve Victoria Hükümeti’nın operasyonel altyapı destek programı fon tarafından desteklenmiştir.

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
DOWNLOAD MATERIALS LIST

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).

Tags

Keywords: Instrumented Pull TestPostural ResponsesMotion TrackingTrunk ResponsesStep ResponsesPostural InstabilityParkinson’s DiseaseMotion SensorsLoad CellData Acquisition
check_url/pt/59309?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
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).
Baixar citação
Reimpressões e Permissões

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image