Motorische duale taken voor loopanalyse en -evaluatie bij patiënten na een beroerte
Summary
Dit artikel presenteert een protocol specifiek voor dual motor task ganganalyse bij patiënten met een beroerte met motorische controlestoornissen.
Abstract
Achttien beroertepatiënten werden gerekruteerd voor deze studie met de evaluatie van cognitie en loopvermogen en multitask-loopanalyse. Multitask loopanalyse bestond uit een enkele looptaak (taak 0), een eenvoudige motorische duale taak (waterhouden, taak 1) en een complexe motorische duale taak (obstakels oversteken, taak 2). De taak van het oversteken van obstakels werd beschouwd als gelijkwaardig aan de combinatie van een eenvoudige looptaak en een complexe motorische taak, omdat het meer zenuwstelsel, skeletbeweging en cognitieve middelen omvatte. Om heterogeniteit in de resultaten van de ganganalyse van de beroertepatiënten te elimineren, werden de dual-task gangkostenwaarden berekend voor verschillende kinematische parameters. De belangrijkste verschillen werden waargenomen in de proximale gewrichtshoeken, vooral in de hoeken van de romp-, bekken- en heupgewrichten, die significant groter waren in de duale motorische taken dan in de enkele looptaak. Dit onderzoeksprotocol heeft tot doel een basis te bieden voor de klinische diagnose van de loopfunctie en een diepgaande studie van motorische controle bij patiënten met motorische controle door middel van de analyse van dual-motorische looptaken.
Introduction
Het herstel van de onafhankelijke loopfunctie is een van de vereisten voor de deelname van patiënten na een beroerte aan het gemeenschapsleven1. Het herstel van het loopvermogen vereist niet alleen de interactie van de waarneming en cognitieve systemen, maar ook de motorische controle 2,3,4. Bovendien hebben mensen in het echte gemeenschapsleven hogere vaardigheden nodig, zoals het tegelijkertijd uitvoeren van twee of meer taken (bijvoorbeeld lopen terwijl ze voorwerpen vasthouden of obstakels oversteken). Daarom zijn studies begonnen zich te concentreren op de interferentie van duale taken in loopprestaties 5,6. Eerdere dual-task studies waren vooral gericht op oudere en cognitief gestoorde patiënten vanwege de moeilijkheid in motorische prestaties en heterogeniteit bij patiënten met een beroerte; De loopfunctie bij patiënten met een beroerte werd meestal geëvalueerd door een enkele looptaak 7,8,9. Verder onderzoek naar dual-task ganganalyse, met name motorische duale taken met betrekking tot motorische controle, is echter vereist.
Deze studie introduceert een methodologie voor dual motor task ganganalyse en evaluatie. Dit protocol omvat niet alleen een klinische beoordeling van het loopvermogen bij patiënten met een beroerte, maar richt zich ook op twee dual-motorische taken: de holding-water-and-walking-taak (een eenvoudige duale motorische taak) en de crossing-obstacle walking-taak (een complexe duale motorische taak). Het doel van deze studie was om de effecten van duale motorische taken op het looppatroon van beroertepatiënten te onderzoeken en om de dual-task gait cost (DTC) -waarden10 van dual-task parameters (het verschil tussen een enkele taak en dual-task) te gebruiken om de heterogeniteit tussen beroertepatiënten uit te sluiten. Het ontwerp van de experimentele taken vergemakkelijkte een diepgaande discussie over de motorische controlefunctie van patiënten met een beroerte, wat nieuwe ideeën opleverde voor de klinische diagnose en evaluatie van de loopfunctie van patiënten met een beroerte.
Protocol
Representative Results
Discussion
Deze studie beschrijft een protocol voor de klinische beoordeling van dual motor task ganganalyse bij patiënten met motorische controle stoornissen. Het ontwerp van dit protocol was gebaseerd op twee hoofdpunten. Ten eerste gebruikten de meeste eerdere studies een enkele looptaak om de loopfunctie van beroertepatiënten te beoordelen, en de gerelateerde discussies over motorische controle waren ontoereikend, vooral omdat de principes van complexe motorische bewegingen zelden betrokken waren22,23<…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We bedanken Anniwaer Yilifate voor het proeflezen van ons manuscript. Deze studie werd ondersteund door de National Science Foundation onder Grant No. 81902281 en No. 82072544, het General Guidance Project van Guangzhou Health and Family Planning Commission onder Grant No. 20191A011091 en No. 20211A011106, het Guangzhou Key Laboratory Fund onder Grant No. 201905010004 en Guangdong Basic and Applied Basic Research Foundation onder Grant No.2020A1515010578.
Materials
| BTS Smart DX system | Bioengineering Technology System, Milan, Italy | 1 | Temporospatial data collection |
| BTS SMART-Clinic software | Bioengineering Technology System, Milan, Italy | 2 | Data processing |
| SPSS software (version 25.0) | IBM Crop., Armonk, NY, USA | Statistical analysis |
References
- Cho, K. H., Kim, M. K., Lee, H. -. J., Lee, W. H. Virtual reality training with cognitive load improves walking function in chronic stroke patients. The Tohoku Journal of Experimental Medicine. 236 (4), 273-280 (2015).
- Delavaran, H., et al. Cognitive function in stroke survivors: A 10-year follow-up study. Acta Neurologica Scandinavica. 136 (3), 187-194 (2017).
- Zhang, W., et al. The effects of transcranial direct current stimulation versus electroacupuncture on working memory in healthy subjects. Journal of Alternative and Complementary Medicine. 25 (6), 637-642 (2019).
- Pin-Barre, C., Laurin, J. Physical exercise as a diagnostic, rehabilitation, and preventive tool: influence on neuroplasticity and motor recovery after stroke. Neural Plasticity. 2015, 608581 (2015).
- Auvinet, B., Touzard, C., Montestruc, F., Delafond, A., Goeb, V. Gait disorders in the elderly and dual task gait analysis: a new approach for identifying motor phenotypes. Journal of Neuroengineering and Rehabilitation. 14 (1), 7 (2017).
- Tramontano, M., et al. Maintaining gait stability during dual walking task: effects of age and neurological disorders. European Journal of Physical and Rehabilitation Medicine. 53 (1), 7-13 (2017).
- Sakurai, R., Bartha, R., Montero-Odasso, M. Entorhinal cortex volume is associated with dual-task gait cost among older adults with MCI: results from the gait and brain study. The Journals of Gerontology. Series A, Biological Sciences and Medical Sciences. 74 (5), 698-704 (2019).
- Howcroft, J., Lemaire, E. D., Kofman, J., McIlroy, W. E. Dual-task elderly gait of prospective fallers and non-fallers: a wearable-sensor based analysis. Sensors. 18 (4), 1275 (2018).
- Fernandez-Gonzalez, P., Molina-Rueda, F., Cuesta-Gomez, A., Carratala-Tejada, M., Miangolarra-Page, J. C. Instrumental gait analysis in stroke patients. Revista de Neurologia. 63 (10), 433-439 (2016).
- Montero-Odasso, M. M., et al. Association of dual-task gait with incident dementia in mild cognitive impairment: results from the gait and brain study. JAMA Neurology. 74 (7), 857-865 (2017).
- Bohannon, R. W., Smith, M. B. Interrater reliability of a modified Ashworth scale of muscle spasticity. Physical Therapy. 67 (2), 206-207 (1987).
- Llamas-Velasco, S., Llorente-Ayuso, L., Contador, I., Bermejo-Pareja, F. Spanish versions of the Minimental State Examination (MMSE). Questions for their use in clinical practice. Revista de Neurologia. 61 (8), 363-371 (2015).
- Yoelin, A. B., Saunders, N. W. Score disparity between the MMSE and the SLUMS. American Journal of Alzheimer’s Disease and Other Dementias. 32 (5), 282-288 (2017).
- Julayanont, P., Brousseau, M., Chertkow, H., Phillips, N., Nasreddine, Z. S. Montreal Cognitive Assessment Memory Index Score (MoCA-MIS) as a predictor of conversion from mild cognitive impairment to Alzheimer’s disease. Journal of the American Geriatrics Society. 62 (4), 679-684 (2014).
- Carson, N., Leach, L., Murphy, K. J. A re-examination of Montreal Cognitive Assessment (MoCA) cutoff scores. International Journal of Geriatric Psychiatry. 33 (2), 379-388 (2018).
- Peters, D. M., Fritz, S. L., Krotish, D. E. Assessing the reliability and validity of a shorter walk test compared with the 10-Meter Walk Test for measurements of gait speed in healthy, older adults. Journal of Geriatric Physical Therapy. 36 (1), 24-30 (2013).
- Podsiadlo, D., Richardson, S. The timed “Up & Go”: a test of basic functional mobility for frail elderly persons. Journal of the American Geriatrics Society. 39 (2), 142-148 (1991).
- Lin, Q., et al. Quantitative static and dynamic assessment of balance control in stroke patients. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (159), e60884 (2020).
- Davis, R. B., Ounpuu, S., Tyburski, D., Gage, J. R. A gait analysis data collection and reduction technique. Human Movement Science. 10 (5), 575-587 (1991).
- Liang, J., et al. The lower body positive pressure treadmill for knee osteoarthritis rehabilitation. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (149), e59829 (2019).
- Liang, J., et al. The effect of anti-gravity treadmill training for knee osteoarthritis rehabilitation on joint pain, gait, and EMG: Case report. Medicine (Baltimore). 98 (18), 15386 (2019).
- Balaban, B., Tok, F. Gait disturbances in patients with stroke. PM & R: The Journal of Injury, Function, and Rehabilitation. 6 (7), 635-642 (2014).
- Li, M., Xu, G., Xie, J., Chen, C. A review: Motor rehabilitation after stroke with control based on human intent. Proceedings of the Institute of Mechanical Engineers. Part H, Journal of Engineering in Medicine. 232 (4), 344-360 (2018).
- Bloem, B. R., Valkenburg, V. V., Slabbekoorn, M., Willemsen, M. D. The Multiple Tasks Test: development and normal strategies. Gait Posture. 14 (3), 191-202 (2001).
- Montero-Odasso, M., Muir, S. W., Speechley, M. Dual-task complexity affects gait in people with mild cognitive impairment: the interplay between gait variability, dual tasking, and risk of falls. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 93 (2), 293-299 (2012).
- Selvaraj, U. M., Poinsatte, K., Torres, V., Ortega, S. B., Stowe, A. M. Heterogeneity of B cell functions in stroke-related risk, prevention, injury, and repair. Neurotherapeutics. 13 (4), 729-747 (2016).
