脳卒中後の患者の歩行分析と評価のための運動デュアルタスク
1Department of Rehabilitation Medicine,The Fifth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, 2Department of Rehabilitation Medicine,Guangzhou Medical University, 3Rehabilitation Medicine Lab,Guangzhou Medical University, 4Guangzhou Key Laboratory of Enhanced Recovery after Abdominal Surgery,The Fifth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University
Summary
この論文は、運動制御障害のある脳卒中患者における二重運動課題歩行分析のためのプロトコルを具体的に提示します。
Abstract
認知と歩行能力の評価とマルチタスク歩行分析を含むこの研究のために、18人の脳卒中患者が募集されました。マルチタスク歩行分析は,単一歩行課題(タスク0),単純運動デュアルタスク(保水,タスク1),複雑運動デュアルタスク(障害物横断,タスク2)から構成されていた。障害物を越える作業は、神経系、骨格運動、認知資源が多く含まれるため、単純な歩行課題と複雑な運動課題の組み合わせと同等であると考えられていました。脳卒中患者の歩行分析の結果の異質性を排除するために、さまざまな運動学的パラメーターについてデュアルタスク歩行コスト値を計算しました。近位関節の角度、特に体幹、骨盤、股関節の角度に大きな違いが見られ、単一歩行課題よりもデュアル運動課題の方が有意に大きかった。この研究プロトコルは、歩行機能の臨床診断の基礎を提供し、 運動制御障害のある脳卒中患者の運動制御の詳細な研究 デュアルモーター歩行タスクの分析を通じて。
Introduction
自立歩行機能の回復は、脳卒中後の患者が地域生活に参加するための必要条件の1つです1。歩行能力の回復には、知覚と認知システムの相互作用だけでなく、運動制御も必要です2,3,4。さらに、実生活では、2つ以上の作業を同時に行う(例えば、物を持ちながら歩く、障害物を越えるなど)など、より高い能力が求められます。したがって、歩行能力における二重課題の干渉に焦点を当てる研究が始まっています5,6。以前のデュアルタスク研究は、脳卒中患者の運動能力と異質性の難しさのために、主に高齢者および認知障害のある患者を対象としていました。脳卒中患者の歩行機能は、主に単一の歩行課題によって評価されました7,8,9。しかし、デュアルタスク歩行解析、特に運動制御に関連する運動デュアルタスクに関するさらなる研究が必要です。
本研究では,双対運動課題歩行の分析と評価の方法論を紹介する。このプロトコルには、脳卒中患者の歩行能力の臨床評価だけでなく、2つのデュアルモータータスク、つまり保持水と歩行タスク(単純なデュアルモータータスク)と交差障害物歩行タスク(複雑なデュアルモータータスク)にも焦点を当てています。本研究の目的は,脳卒中患者の歩行に及ぼすデュアル・タスク・タスクの影響を調査し,デュアル・タスク・ステップ・コスト(DTC)値10 のデュアルタスク・パラメーター(シングルタスクとデュアルタスクの差)を用いて,脳卒中患者の異質性を排除することである。実験課題の設計は、脳卒中患者の運動制御機能の詳細な議論を容易にし、脳卒中患者の歩行機能の臨床診断と評価のための新しいアイデアを提供しました。
Protocol
注:臨床試験は、広州医科大学第5付属病院の医療倫理協会(NO. KY01-2019-02-27)によって承認され、中国臨床試験登録センター(No.ChiCTR1800017487および「脳卒中後の歩行制御と運動認知に関する複数のモーダルタスク」と題されています。 1. 採用 以下の包含基準を持つ脳卒中患者を募集する:中国医師会の神経支部(2005)の脳血管疾患の診断基準を満たす患者。コンピュータ?…
Representative Results
脳卒中後の片麻痺の18人の患者がこの研究で募集されました。参加者の平均年齢は51.61歳±12.97歳でした。全員が男性でした。左右片麻痺の割合は10/8であった。平均ブルンストロームステージは4.50 ± 0.76でした。MMSEとMoCAの平均はそれぞれ26.56±1.67と20.06±2.27でした。その他の人口統計学的特徴(脳卒中の種類および発症時間を含む)を表1に示す。歩行デュアルタスク(タスク1およびタ…
Discussion
この研究では、二重運動タスクの臨床評価のためのプロトコルについて説明します 運動制御障害のある脳卒中患者における歩行分析。このプロトコルの設計は、2つの主要な点に基づいていました。第一に、以前のほとんどの研究では、脳卒中患者の歩行機能を評価するために単一の歩行課題を使用しており、特に複雑な運動運動の原理がほとんど関与しなかったため、運動制御に関する関?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
原稿を校正してくださったアニワエル・イリファテに感謝します。この研究は、助成金番号81902281および第82072544号の国立科学財団、助成金番号20191A011091および第20211A011106号の広州保健家族計画委員会の一般ガイダンスプロジェクト、助成金番号201905010004の広州キーラボ基金、および助成金番号2020A1515010578の広東基礎応用基礎研究財団の支援を受けました。
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).
Cite This Article
Ou, H., Lang, S., Zheng, Y., Huang, D., Gao, S., Zheng, M., Zhao, B., Yiming, Z., Qiu, Y., Lin, Q., Liang, J. Motor Dual-Tasks for Gait Analysis and Evaluation in Post-Stroke Patients. J. Vis. Exp. (169), e62302, doi:10.3791/62302 (2021).