Un metodo standardizzato per la misurazione della kinestesia dell'gomito
Summary
Qui, presentiamo un metodo standardizzato per la misurazione della cineestesia passiva del gomito utilizzando la soglia per il rilevamento del movimento passivo (TDPM) che è appropriato per un ambiente di ricerca.
Abstract
Proprioception è una componente importante del movimento controllato. La soglia per il rilevamento del movimento passivo (TDPM) è un metodo comunemente usato per quantificare la submodalità propriocettiva della cineteica nelle impostazioni di ricerca. Il paradigma TDPM è risultato valido e affidabile; tuttavia, le attrezzature e i metodi utilizzati per il TDPM variano da uno studio all’altro. In particolare, gli apparati di laboratorio di ricerca per la produzione di movimento passivo di un’estremità sono spesso progettati su base personalizzata da singoli laboratori o inaccessibili a causa dei costi elevati. È necessario un metodo standardizzato, valido e affidabile per misurare il TDPM utilizzando apparecchiature prontamente disponibili. Lo scopo di questo protocollo è quello di fornire un metodo standardizzato per la misurazione del TDPM al gomito che sia economico, facile da amministrare e che produca risultati quantitativi per scopi di misurazione in impostazioni basate sulla ricerca. Questo metodo è stato testato su 20 adulti sani senza danno neurologico e otto adulti con ictus cronico. I risultati ottenuti suggeriscono che questo metodo è un modo affidabile per quantificare il TDPM del gomito in adulti sani e fornisce supporto iniziale per la validità. I ricercatori che cercano un equilibrio tra l’accessibilità delle apparecchiature e la precisione di misurazione sono più propensi a trovare questo protocollo di beneficio.
Introduction
L’informazione propriocettiva è un importante contributo al controllo del movimento umano. I deficit propriocettivi accompagnano una vasta gamma di condizioni neurologiche comeictus 1,2,3,4,5,6, morbo di Parkinson7e neuropatie sensoriali8. Lesioni ortopediche come legamento e strappi muscolari hanno anche dimostrato di ridurre la funzione propriocettiva9. Il costrutto di propriocezione è spesso testato nelle misure di esito clinico attraverso il rilevamento di piccole alterazioni applicate dal fornitore nella posizione del dito o della punta10,11,12,13,14. Tali misure producono misurazioni relativamente grossolane: “assente”, “indebolito”, “normale”12. Sebbene siano sufficienti per rilevare le disabilità propriocettive lorde, sono necessari metodi di test meccanici di laboratorio per misurare con precisione le sottili menomazioni propriocettive14,15,16.
Ricercatori e medici spesso dividono la propriocezione in sottomodale per la misurazione. Le sottomodalità più comunemente studiate della propriocezione sono il senso della posizione congiunta (JPS) e la cineestesia, tipicamente definito come il sensodel movimento 3,16,17. Il senso della posizione articolare è spesso testato tramite attività di corrispondenza attive, in cui gli individui replicano un angolodi riferimento 18,19. La kinesthesia è comunemente misurata utilizzando la soglia di rilevamento del movimento passivo (TDPM), in base alla quale l’arto di un partecipante viene spostato passivamente lentamente, con il partecipante che indica il punto in cui il movimento viene rilevatoper la prima volta 16,17,19. La misurazione del TDPM richiede in genere l’uso di apparecchiature specializzate per fornire il movimento passivo lento e indicare il punto di rilevamento17.
Risultati validi e affidabili sono stati trovati in giunti diversi utilizzando i metodi TDPM9,16,19,20,21,22. Tuttavia, vi è una notevole variazione nelle apparecchiature e nei metodi TDPM, creando una sfida per il confronto dei risultati tra glistudi 16,17. I laboratori spesso sviluppano i propri dispositivi di movimento e misurazione degli arti, o utilizzano costosi dispositivi commerciali e software16. Anche le velocità di movimento passivo variano; velocità di movimento è noto per influenzare lesoglie di rilevamento 7,16,23. È necessario un metodo standardizzato e facilmente riproducibile in grado di quantificare il TDPM in una gamma di livelli di compromissione. Poiché l’anatomia e la fisiologia di ogni giunto differisce, i protocolli dovrebbero essere congiuntispecifici 19. Il protocollo qui descritto è specifico per l’articolazione del gomito. Tuttavia, i metodi di questo protocollo possono essere utili per stabilire protocolli per altri giunti.
Per aumentare la generalizzabilità nei laboratori di ricerca sensomotori, l’apparato preferito per fornire il movimento passivo per i test TDPM del gomito sarebbe disponibile in mercato a un costo accessibile. A questo scopo, è stata scelta una macchina a movimento passivo continuo (CPM) (gamma di velocità disponibile 0,23 s – 2,83 s) per produrre il movimento motorizzato e coerente. Le macchine CPM si trovano comunemente negli ospedali di riabilitazione e nei negozi di forniture mediche e possono essere noleggiate o prese in prestito per ridurre i costi di ricerca. Ulteriori requisiti di apparecchiature includono elementi comunemente presenti nei laboratori di sensorimotori (ad esempio, sensori elettrogoniometro ed elettromiografia (EMG) e negozi di ferramenta (ad esempio, tubo PVC, stringa e nastro).
Due diversi gruppi sono stati testati per esplorare le proprietà di misurazione di questo protocollo TDPM: adulti sani e adulti con ictus cronico. Per gli adulti con ictus cronico, il braccio ipsilesional (cioè meno colpito) è stato testato. Il senso cinetetico nel gomito ipsilesional negli adulti con ictus cronico può apparire normale con test clinici, ma alterato quando valutato utilizzando metodi di laboratorioquantitativi 5,15. Questo esempio illustra l’importanza di sviluppare e utilizzare misure sensibili e precise di compromissione somatosensoriale e rende questa popolazione utile a scopo di test. Per la convalida di questo protocollo, è stato utilizzato il metodo dei gruppinoti 24. Abbiamo confrontato il TDPM con un’altra misura quantitativa della cineestesia, il Brief Kinesthesia Test (BKT). Il BKT ha dimostrato di essere sensibile alla compromissione ipsilesionale dell’arto superiore dopol’ictus 25. La versione basata su tablet (tBKT) è stata utilizzata in questo studio perché è lo stesso test del BKT, somministrato su una compressa con più prove. Il tBKT è stato dimostrato di essere stabile nella misurazione test-retest di una settimana e sensibile al knockdown propriocettivo26. Si è ipotizzato che i risultati TDPM e tBKT del gomito sarebbero stati correlati in quanto il controllo sensomotorio del gomito contribuisce alle prestazioni BKT26.
Lo scopo di questo documento è quello di delineare un metodo standardizzato di misurazione del TDPM a gomito riproducibile utilizzando apparecchiature comuni. Vengono presentati dati relativi all’affidabilità e al test di validità iniziale del metodo, nonché alla fattibilità dell’uso per le persone senza patologia nota, e per coloro che sono stati ipotizzati di avere lieve danno somatosensoriale.
Protocol
Representative Results
Discussion
Il protocollo presentato descrive come misurare il TDPM a gomito in modo standardizzato utilizzando una macchina CPM comune per fornire il movimento passivo. Tra 20 partecipantisani,la misurazione TDPM del gomito medio è stata riscontrata come simile al valore medio identificato negli studi precedenti utilizzando altre configurazioni di misurazione TDPM7,19,32e ha prodotto risultati affidabili in tutte le sessioni di test. TDPM…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gli autori ringraziano il Dr. Jon Nelson per il supporto tecnico di EMG e delle apparecchiature elettrogoniometri utilizzate qui.
Materials
| 3/4 inch diameter PVC pipe | Charlotte Pipe | Pipe to be cut into lengths of: 30 inches/76.2 cm (x2); 8 inches/20.3 cm (x2); 44 inches/111.8 cm (x1); 32 inches/81.3 cm (x1). | |
| 3/4 inch diameter PVC pipe end caps (x3) | Charlotte Pipe | ||
| 45° PVC elbow (x1) | Charlotte Pipe | ||
| 90° PVC elbows (x2) | Charlotte Pipe | ||
| Athletic tape | 3M | ||
| Delsys acquisition software (EMGworks) | Delsys | ||
| Double-sided tape | 3M | ||
| Duct tape | 3M | Used to assist in removal of dead skin cells on participant's skin prior to EMG sensor placement. | |
| Elbow Continuous Passive Motion (CPM) Machine | Artromot | Chattanooga Artromot E2 Compact Elbow CPM; Model 2038 | |
| Electrogoniometer | Biometrics, Ltd | ||
| Flour sack dishcloths (x2) | Room Essentials | Fabric used for creation of visual screen. | |
| Handheld external trigger switch | Qualisys | Trigger switch used for electrogoniometer event marking. | |
| Hearing occlusion headphones | Coby | ||
| Isopropyl alcohol | Mountain Falls | ||
| Paper tape | 3M | ||
| Ruler with inch markings | Westcott | ||
| Standard height chair | KI | ||
| String | Quality Park | Approximately 15 inches of string needed. String used for standardization of electrogoniometer placement. | |
| Trigno Goniometer Adapter | Delsys | ||
| Trigno Wireless Electromyography Sensors | Delsys | ||
| Washable marker | Crayola | ||
| Washcloth | Aramark | Used in combination with isopropyl alcohol for cleaning participant's skin prior to EMG sensor placement. |
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