Research Article
Die Blockbauaufgabe bietet eine schnelle, objektive und quantitative Messung der Häufigkeit, mit der sich Einzelpersonen dafür entscheiden, ihre linke oder ihre rechte Hand für Greifgriffaktionen zu verwenden. Nach einer einseitigen Schädigung des peripheren Nerven gehen die Patienten oft dazu über, eine Hand nahezu vollständig zu benutzen, deren Richtung aus anderen klinischen Faktoren nicht vorhergesagt werden kann.
Es gibt zahlreiche Methoden zur Beurteilung der Hand- und Armfunktion nach einer peripheren Nervenverletzung der oberen Extremitäten, aber periphere Verletzungen sind oft einseitig, und nur wenige bestehende Methoden sind darauf ausgelegt, die einzigartigen Folgen einer einseitigen Verletzung zu erfassen. Eine einseitige Beeinträchtigung einer oberen Extremität kann zu einer verstärkten oder verminderten Nutzung der dominanten Hand führen, und beide Veränderungen können je nach den individuellen Bedürfnissen des Patienten adaptiv oder maladaptiv sein. Um atypische Handgebrauche (Links-/Rechts-Entscheidungen) zu identifizieren, müssen Forscher und Kliniker sie messen. Die Handnutzung wird jedoch traditionell mit Selbstauskunftsumfragen bewertet, die nicht unbedingt die tatsächlichen Entscheidungen für Links/Rechts widerspiegeln. Hier wird diese Wissenslücke mit der Block Building Task (BBT) geschlossen, die eine schnelle, quantitative und kostengünstige Bewertung von Links-/Rechtshänder-Entscheidungen in einer uneingeschränkten Umgebung ermöglicht. Im BBT bauen die Teilnehmer abstrakte Formen mit ineinandergreifenden Kunststoffbausteinen, ohne Anweisungen zur Verwendung der Hand. Das primäre Ergebnis ist der Anteil der Reichweiten (d.h. für die erste Aufnahme jedes Steins), der mit jeder Hand gemacht wird. Nach einer einseitigen Schädigung des peripheren Nerven fielen die Patienten in drei Gruppen: ungefähr typische Handgebrauch (44 %), immer die dominante Hand (44 %) oder nie die dominante Hand (13 %). Selbst bei Patienten mit einer verletzten dominanten Hand kam es regelmäßig zu einer atypisch erhöhten Nutzung der dominanten Hand (36%). Bemerkenswert ist, dass die Handnutzung nicht durch klinische Merkmale vorhergesagt wurde, so dass die BBT eine objektive Messung der Links-/Rechtshänderentscheidungen bietet, die sonst nicht aus den klinischen Merkmalen von Patienten mit peripherer Nervenverletzung vorhersagbar sind. Das BBT-Protokoll ist für Forscher oder Kliniker von Interesse, die an der Beurteilung von Erkrankungen mit asymmetrischen Auswirkungen auf die oberen Extremitäten interessiert sind.
Periphere Nervenverletzungen der oberen Extremität (PNI) sind in der Regel einseitig (82 %-97 %)1,2, aber es gibt nur wenige wirksame Methoden, um quantitativ zu beurteilen, wie sich einseitige Verletzungen auf uneingeschränkte, zielgerichtete Handlungsentscheidungen auswirken – insbesondere darauf, ob Menschen sich im Alltag für die linke oder rechte Hand entscheiden.
Links-/Rechtshänder-Entscheidungen beeinflussen die Patientenergebnisse nach PNI
Gute Patientenergebnisse sind mit der fortgesetzten Nutzung der betroffenen Hand verbunden, während schlechte Patientenergebnisse auftreten, wenn die betroffene Hand ihre Funktion erhalten hat, aber nur wenig genutzt wird3. Im weiteren Sinne können Veränderungen in der Handnutzung (Handwahl in uneingeschränkten Umgebungen) adaptiv oder maladaptiv sein: Ein Patient möchte möglicherweise die Funktion seiner betroffenen Hand verbessern, indem er ihre Nutzung (d. h. Übung) erhöht, während ein anderer Patient mit chronischer Beeinträchtigung von einer verstärkten kompensatorischen Nutzung der nicht betroffenen Hand profitieren könnte. Solche Strategien bedürfen einer gezielten Anleitung durch Kliniker; Im Falle von Patienten, die von einer Kompensation mit der nicht betroffenen Hand profitieren würden, erfolgt eine solche Kompensation beispielsweise nicht auf natürliche Weise, wenn es sich bei der verletzten Hand um die dominante Hand (DH)4 handelt. Daher würden viele Patienten mit PNI von einer genauen Beurteilung oder Verfolgung ihres Handwahlverhaltens profitieren.
Die derzeitigen Bewertungen sind unzureichend, um die funktionelle Handnutzung nach PNI quantitativ zu erfassen
Die Handnutzung kann nicht durch Standardmaße für Handpräferenz, Handfunktion oder Behinderung erfasst werden. Erhebungen zur Handpräferenz wie das Edinburgh Handedness Inventory5 oder das Motor Activity Log6 befassen sich mit einem grundlegend anderen Konzept (selbstberichteter Handgebrauch)7; Darüber hinaus leiden Präferenzumfragen unter der begrenzten Genauigkeit, die Selbstberichtsumfragen innewohnen 8,9, haben schlecht etablierte psychometrische Eigenschaften10 und ihre Ergebnisse lassen sich möglicherweise nicht über die in der Umfrage aufgeführten spezifischen Aufgaben hinaus verallgemeinern11. Nur wenige klinische Beurteilungen der Handfunktion können die Handnutzung quantifizieren, da gängige Beurteilungen wie die Fugl-Meyer12 und Box und Blöcke13 eher die Geschicklichkeit als die Handgebrauchmessen 7 und sich auf Handbewegungen mit nur geringer Links-Rechts-Asymmetrie konzentrieren14. Standardmäßige patientenberichtete Ergebnisbewertungen können die Folgen einer einseitigen Verletzung nicht identifizieren, z. B. sind die Behinderungen des Arms, der Schulter und der Hand (DASH)1,15 und QuickDASH16 darauf ausgelegt, Handlungen, die stark von der Handdominanz abhängen, auszulassen oder zu minimieren. Schließlich gibt es zwar zwei etablierte Maßstäbe für den Handgebrauch, aber beide weisen Mängel auf. Der Quantification of Hand Preference Test (QHPT)17 ermöglicht die quantitative Messung von Aktionen, die alltäglichen Aufgaben ähneln können, aber er stichprobt die Bewegungsdistanzen eng ab (alle Ziele sind gleich weit vom Teilnehmer entfernt) und vermeidet die funktionale Nutzung von Objekten (die Teilnehmer nehmen Spielkarten auf, verwenden sie aber nicht für ein Spiel), was die Anwendbarkeit des QHPT auf reale Szenarien einschränken könnte. Der Test zur tatsächlichen Nutzungsmenge umfasst kontextualisierte Aktionen aus der realen Welt, liefert jedoch keine numerischen quantitativen Ergebnisse, da er nur eine Stichprobe pro Aktivität umfasst18. Daher erfordert die Messung der Links-/Rechtshändernutzung neue und spezifische Bewertungen.
Die Block Building Task (BBT)4,19,20 bietet eine schnelle, kostengünstige, quantitative Methode, um diese Lücke in der Messung zu schließen, indem Links-/Rechtshänder-Entscheidungen in einem uneingeschränkten, zielgerichteten Kontext bewertet werden, auch bei Personen mit einseitigem PNI. Die BBT eignet sich zur Charakterisierung der Nutzung der linken/rechten Hand bei allen Teilnehmern, die in der Lage sind, Greifaktionen auszuführen, und ist ideal geeignet, um eine atypische Handnutzung nach einseitiger Beeinträchtigung – d.h. erhöhter Nutzung einer Hand (und damit einhergehender Nichtbenutzung der anderen Hand) im Vergleich zu typischen Erwachsenen – zu charakterisieren. Die BBT ist vor allem im klinischen Umfeld nicht weit verbreitet. Das vorliegende Manuskript adressiert diese Lücke, indem es ein Protokoll für die Verwendung des BBT vorstellt, um zu beurteilen, wie oft ein Teilnehmer jede Hand für uneingeschränkte Greifaktionen benutzt, und indem es auch neue Ergebnisse über die Verteilung und Clusterung der Ergebnisse der Handgebrauchsergebnisse nach einseitiger PNI präsentiert.
Dieses Protokoll wurde vom Institutional Review Board der Washington University School of Medicine für die Forschung am Menschen genehmigt. Alle Teilnehmer gaben eine Einverständniserklärung.
1. Anlagenbau
HINWEIS: Bei diesem Vorgang werden die in Abbildung 1 gezeigten Geräte unter Verwendung der in der Materialtabelle aufgeführten Verbrauchsmaterialien hergestellt.
Abbildung 1: BBT-Ausrüstung. Die Draufsicht auf den Tisch zeigt den Teilnehmer unten und den Experimentator oben. Um die Studie einzurichten, kleben Sie die grüne Grundplatte mit Klebeband ab und legen Sie dann (A) das Posterboard auf den Tisch, (B) platzieren Sie die Steine in Posterboard-Ausschnitte (Maßband für den Maßstab im Lieferumfang enthalten) und (C) entfernen Sie das Posterboard. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 2: Vorgeschlagene Modelle. Beispielmodelle; Der BBT ist robust gegenüber Änderungen im Modelldesign. (A) Vorderseite (dem Teilnehmer zugewandt). (B) Rücken (Experimentator zugewandt). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Farbe | Farbe (offiziell) | Form |
Weiß | Weiß | 2x2 quadratisch |
Schwarz | Schwarz | 2x2 quadratisch |
Rot | Rot | 2x4 Rechteck |
Gelb | Hellgelb | 2x4 Rechteck |
Orange | Orange | 1x2 Rechteck |
Blau | Dunkles Azurblau | 1x2 Rechteck |
Kastanienbraun | Dunkelrot | 1x2 mit 45° Neigung |
Asche | Mittleres Steingrau | 1x2 mit 45° Neigung |
Grün | Dunkelgrün | 2x3 mit Bogen |
Kriegsmarine | Dunkelblau | 2x2 mit 45° Neigung |
Tabelle 1: Vorgeschlagene Steine. Offizielle Farben sind nützlich für den Kauf, werden aber nicht für die Kennzeichnung von Experimenten empfohlen, da sie lang und alphabetisch mehrdeutig sind. Siehe Materialtabelle für Produktkennzeichnungen.
Abbildung 3: Schematische Darstellung einer Plakatwand mit den vorgeschlagenen Positionen der Bausteine. Der BBT ist robust gegenüber Änderungen der Ziegelpositionen und -ausrichtungen. Gestrichelte Linien stellen Quadranten dar. Jeder Quadrant enthält 1 Stein. Präzision = 0,5 cm; Buchstaben = Schlüssel für Tabelle 2. Vorgeschlagene Ausrichtungen finden Sie in Abbildung 1. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Schlüssel | Quadrant | Farbe | X-Position (cm) | Y-Position (cm) |
Ein | Ganz links | Orange | -27.5 | 49.5 |
B | Ganz links | Weiß | -21.5 | 52 |
C | Ganz links | Schwarz | -12.5 | 54.5 |
D | Ganz links | Grün | -3.5 | 54 |
E | Rechtsaußen | Kastanienbraun | 9 | 54.5 |
F | Rechtsaußen | Rot | 19 | 55 |
G | Rechtsaußen | Asche | 26.5 | 50.5 |
H | Ganz links | Gelb | -19 | 45.5 |
Ich | Ganz links | Blau | -8.5 | 47.5 |
J | Rechtsaußen | Orange | 4 | 50 |
K | Rechtsaußen | Kriegsmarine | 12.5 | 48 |
L | Rechtsaußen | Blau | 19.5 | 47 |
M | Ganz links | Kastanienbraun | -34 | 29 |
N | Ganz links | Rot | -24 | 39 |
O | Ganz links | Kriegsmarine | -14 | 39.5 |
P | Ganz links | Asche | -4.5 | 39 |
Q | Rechtsaußen | Gelb | 7 | 40 |
R | Rechtsaußen | Grün | 19.5 | 40 |
S | Rechtsaußen | Schwarz | 26.5 | 42.5 |
T | Rechtsaußen | Weiß | 34.5 | 40.5 |
U | Nahe links | Kriegsmarine | -34 | 27.5 |
V | Nahe links | Blau | -24.5 | 32.5 |
W | Nahe links | Kastanienbraun | -15 | 31.5 |
X | Nahe links | Grün | -5 | 29 |
Y | Nahe rechts | Weiß | 6 | 30 |
Z | Nahe rechts | Asche | 14 | 35 |
AA | Nahe rechts | Gelb | 24.5 | 30.5 |
BLUTGRUPPE | Nahe links | Gelb | -31.5 | 21.5 |
WECHSELSTROM | Nahe links | Weiß | -22 | 24 |
INSERAT | Nahe links | Schwarz | -9 | 21 |
AE | Nahe rechts | Rot | 5 | 22.5 |
AF | Nahe rechts | Blau | 19 | 24 |
AG | Nahe rechts | Orange | 32 | 22 |
AH | Nahe links | Rot | -25 | 14 |
Künstliche Intelligenz | Nahe links | Asche | -14 | 15.5 |
AJ | Nahe links | Orange | -6.5 | 17 |
AK | Nahe rechts | Kriegsmarine | 10 | 16 |
AL | Nahe rechts | Schwarz | 23 | 16 |
BIN | Nahe rechts | Kastanienbraun | 19.5 | 10.5 |
EIN | Nahe rechts | Grün | 30.5 | 13 |
Tabelle 2: Vorgeschlagene Standorte der Bausteine. Diese Tabelle enthält die gleichen Informationen wie Abbildung 3. Es wird Zeile für Zeile aufgelistet, dann von links nach rechts. Die Quadranten werden aus der Sicht des Teilnehmers definiert, wobei fern/nah bei Y = 36 cm geteilt wird.
2. Aufbau der Studie vor Ankunft der Teilnehmer
3. Hauptaufgabe
4. Eventualitäten während der Hauptaufgabe
5. Datenerfassung und Kodierung
Auswahl der Teilnehmer
Einschluss-/Ausschlusskriterien waren: Alter von 18 Jahren oder älter, englischsprachiger, einseitiger PNI der oberen Extremität (definiert als nicht-pathologischer Ursprung, bestimmt aus Krankenakten) und Quick Disabilities of the Arm, Shoulder, and Hand (Q-DASH)16 Score ≥ 18, gemessen zu Beginn der Studiensitzung. Dieser Schwellenwert wurde gewählt, um Personen auszuwählen, deren Leben von ihrer Beeinträchtigung betroffen ist, bei mindestens 1 klinisch bedeutender Differenz24 über 0. Dieser Schwellenwert wurde entwickelt, um ein breites Spektrum von Patienten mit PNI zu erfassen, da er auch 1 SD unter dem Mittelwert von Patienten mit Störung der oberen Extremitätenliegt 25.
Ausschlusskriterien waren: kognitive Störungen, unkorrigierte Sehstörungen, chronische Schmerzdiagnosen, schwere psychische Diagnosen (ohne Depressionen, Angstzustände, bipolare oder posttraumatische Belastungsstörungen), Operationen innerhalb der letzten 2 Monate oder motorische Funktionsdiagnosen, die den Arm kontralateral zu ihrer PNI in den vorangegangenen 2 Jahren betreffen. Um die Auswirkungen der Verletzungsschwere zu untersuchen, wurden Verletzungen aller Arten und Schweregrade innerhalb der oben genannten Kriterien rekrutiert.
In den aktuellen Daten handelte es sich bei den Teilnehmern um 48 Erwachsene mit einseitiger PNI, die von der Washington University School of Medicine (St. Louis, MO) Center for Nerve Injury and Paralysis Injury Clinic und der ambulanten Handtherapieklinik des Milliken Hand Center rekrutiert wurden. Das Rekrutierungsflussdiagramm finden Sie unter4. Um Patienten mit typischen Erwachsenen zu vergleichen, wurden Daten aus einer früheren Studie verwendet, in der das gleiche Design mit 20 weiteren Teilnehmern durchgeführt wurde (typische rechtshändige Erwachsene, Altersspanne 18-33 Jahre, gesammelt 2013-2014 an der University of Lethbridge, Alberta, Kanada)21. Die Daten wurden über das elektronische Datenerfassungssystem der Forschung gespeichert und verwaltet22.
Zu den Patienten gehörten 22 Teilnehmer mit PNI zur DH und 26 mit PNI zur nicht-dominanten Hand (NDH). Die vollständigen demographischen Details sind in Tabelle 3 aufgeführt; es wurden keine Unterschiede zwischen den Gruppen gefunden (betroffene DH versus betroffene NDH), mit der Ausnahme, dass die betroffene DH-Gruppe eine geringfügig höhere Zeit seit der Verletzung hatte (p = 0,050). Beide Gruppen durchliefen das gleiche Protokoll.
Variable | Gesamt | DH betroffen | NDH betroffen | Zwischen Gruppen | ||
(n = 48) | (n = 22) | (n = 26) | ||||
Mittelwert/Anzahl | Mittelwert/Anzahl | Mittelwert/Anzahl | t/χ2 | p | ||
(%, SD oder Bereich) | (%, SD oder Bereich) | (%, SD oder Bereich) | ||||
Alter (Jahre) | 44,42 ± 15,55 | 41 ± 15.5 | 43 ± 15.6 | -0.896 | 0.375 | |
Geschlecht = weiblich (n) | 28 (58%) | 15(68%) | 13(50%) | 0.959 | 0.327 | |
Rennen | Weiß | 37 (77%) | 18 (81.8%) | 19 (73%) | 0.139 | 0.709 |
Schwarzer/Afroamerikaner | 9 (19%) | 4 (18.2%) | 5 (19.3%) | 0.000 | 1.000 | |
Amerikanische Ureinwohner | 3 (6%) | 1 (4.5%) | 2 (7.7%) | 0.000 | 1.000 | |
Asiatisch Amerikanisch/Pazifik | 0 (0%) | 0 (0%) | 0 (0%) | 0.333 | 0.564 | |
Andere | 2 (4%) | 0 (0%) | 2 (7.7%) | 0.365 | 0.546 | |
Bildung | Einige Highschool-Stationen | 2 (4%) | 0 (0%) | 2(7.7%) | 0.053 | 0.819 |
High School oder gleichwertig | 10 (21%) | 4(18%) | 6(23%) | 0.400 | 0.527 | |
Irgendein College | 16 (33%) | 9 (41%) | 7(27%) | 0.250 | 0.617 | |
Hochschule + | 19 (39%) | 9(41%) | 10 (38.5%) | 0.053 | 0.819 | |
Andere | 1(2%) | 0(0%) | 1(4%) | 0.015 | 0.904 | |
Betroffene Hand = dominant (n) | 22 (45.8%) | 26 (54%) | – | – | ||
Monate seit der Verletzung (Median) | 11 (1-160) | 13 (4-47) | 9 (1-160) | -0.306 | 0.761 | |
Kürzliche verletzungsbedingte Schmerzen (0-10) | 3 (0-10) | 3 (0-8) | 3 (0 -10) | 0.226 | 0.822 | |
Strenge | Neurapraxie | 8 (17%) | 4 (8.33%) | 4 (8.33%) | 0.017 | 0.897 |
Axonotmesis | 18 (38%) | 7 (14.6 %) | 11 (23%) | 0.889 | 0.346 | |
Neurotmesis | 22 (46%) | 11 (23%) | 11 (23%) | 0 | 1 | |
Betroffener Nerv | Ulnar | 27 (56%) | 12 (54.5%) | 15 (57.6%) | 0 | 1 |
Median | 33 (68.75%) | 15 (68%) | 18 (69%) | 0 | 1 | |
Radial | 18 (37.5%) | 5 (23%) | 13 (50%) | 2.708 | 0.100 | |
Posterior interossär | 4 (8%) | 2 (9%) | 2(7.6%) | 0 | 1 | |
Vorderer interossärer | 3 (6%) | 1 (4.5%) | 2 (7.6%) | 0 | 1 | |
Haut | 7 (14.5%) | 4 (18.6%) | 3 (11.5%) | 0.057 | 0.811 | |
Andere | 11 (22%) | 7 (32%) | 4 (15%) | 1.010 | 0.315 | |
Lokalisation der Verletzung | Armgeflecht | 15 (31.3%) | 8 (36%) | 7 (27%) | 0.153 | 0.696 |
Oberarm | 7 (14.5%) | 4 (18%) | 3 (11.5%) | 0.057 | 0.811 | |
Ellbogen | 11 (23%) | 6(27%) | 5(19%) | 0.100 | 0.752 | |
Unterarm | 15 (31%) | 9 (27%) | 6 (19%) | 1.031 | 0.310 | |
Handgelenk | 22 (46%) | 8 (41%) | 14(23%) | 0.847 | 0.357 | |
Hand | 6 (12.5%) | 3 (13%.6) | 3 (11.5%) | 0 | 1 | |
Ziffer | 4(8%) | 2 (9%) | 2(7.6%) | 0 | 1 | |
Ursache der Verletzung | Trauma | 29 (60%) | 12 (54.5%) | 17 (65.4%) | 0.862 | 0.353 |
Chirurgische Komplikation | 9 (19%) | 5 (22.7%) | 4 (15.4%) | 0.111 | 0.739 | |
Chronische Kompression | 7 (15%) | 4 (18.2 %) | 3 (11.5%) | 0.143 | 0.706 | |
Andere | 3 (6%) | 1 (4.55%) | 2 (7.7)% | 0.333 | 0.564 |
Tabelle 3: Demografie der Patienten. Unterschiede zwischen den Gruppen, die durch t-Tests für numerische Daten und x2-Tests für kategoriale Daten bewertet werden. Operation = für diese Verletzung. Keine Teilnehmer identifizierten sich als Hispanoamerikaner und/oder Latinos.
Die Datenanalyse, die für den aktuellen Bericht spezifisch ist, umfasste die Identifizierung von Untergruppen der Teilnehmer durch eine Clusteranalyse der Handnutzungsverhältnisse. Die Datenanalyse wurde in MATLAB 23.2.0 durchgeführt; Die Clusteranalyse wurde mit der Kopplungsfunktion unter Verwendung der kürzesten euklidischen Entfernung durchgeführt, und die Ergebnisse wurden mit der Dendrogrammfunktion visualisiert. Um zu bestimmen, ob ein demografischer Faktor mit der Handnutzung verbunden ist, wurden kategoriale Faktoren mit ANOVAs und quantitativen Faktoren durch Spearman-Korrelationen getestet. Es wurde keine Mehrfachvergleichskorrektur vorgenommen.
Das primäre Ergebnis der BBT ist der Anteil der dominanten (oder betroffenen) Handgriffe, gemessen für jeden Teilnehmer, wie in Schritt 5.4 beschrieben:
Anzahl der Griffe mit der Hand des Interesses / Gesamtzahl der Griffe
Die BBT zeigt ein deutliches Muster atypischer Handnutzung nach PNI, wie in Abbildung 4 dargestellt. In den aktuellen Daten verwendeten gesunde Erwachsene (Daten nur für Rechtshänder verfügbar) ihre DH mit einer Rate von 0,63 ± 0,14, was eng mit früheren Studien mit demselben Design übereinstimmt (0,64 ± 0,0721, 0,64 ± 0,0223). Bei Patienten mit einseitiger PNI zur dominanten Hand blieb die durchschnittliche Handnutzung von gesunden Erwachsenen nicht zu unterscheiden: Rechtshänder 0,59 ± 0,32 (n = 20, Mann Whitney U-Test p = 0,70), Gesamthändigkeit 0,62 ± 0,3 (n = 22, p = 0,90); Linkshänder, die nicht statistisch analysiert wurden (n=2). Dennoch zeigten die meisten einzelnen Patienten eine atypische Anwendung. Um dieses Muster zu quantifizieren, wurde eine Clusteranalyse an allen Teilnehmern unabhängig von Verletzung oder Handdominanz (n=68) durchgeführt, die das in Abbildung 5 gezeigte Dendrogramm erzeugte.
Abbildung 4: Handgebrauch mit und ohne PNI. Jeder Punkt steht für 1 Teilnehmer. Auf Gruppenebene unterscheiden sich die Patienten nicht signifikant von typischen Erwachsenen, aber 57% der einzelnen Patienten liegen außerhalb des typischen Bereichs (0,4-0,875). Horizontaler Jitter wurde eingeführt, um die Sichtbarkeit einzelner Punkte zu erhöhen. Verletzte Hand: DH = dominante Hand, NDH = nicht-dominante Hand, Keine = typischer Erwachsener. (A) Rechtshänder (n=41) und typische Erwachsene (n=20). (B) Linkshänder (n=7). (C) Patienten jeder Händigkeit (n=61). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 5: Häufung der Handnutzung unter den Teilnehmern. Das Dendrogramm zeigt drei Cluster von Teilnehmern: typische DH-Nutzung (cyan), immer DH-Nutzung (grün) und nie DH-Nutzung (magenta). Einzelne Teilnehmer werden mit einer Gruppe (DH verletzt, NDH verletzt oder gesund), Händigkeit (R-dom, L-dom) und einem Bruchteil der DH-Nutzung gekennzeichnet. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Dieses Clustering identifizierte drei Gruppen mit Cutoffs von >0,100 und >0,875: Patienten, die das DH fast nie verwenden (Median 0,03); Patienten, die fast immer das DH verwenden (Median 1,00); und Personen, die den DH in einer typischen Rate (Median 0,60) verwenden. Die Cluster-Cutoffs waren identisch, wenn Linkshänder ausgeschlossen wurden. Insgesamt hatten die meisten Patienten eine atypische Handnutzung (27/47, 57%), aber der Handgebrauchscluster wurde nicht dadurch bestimmt, ob der DH verletzt war, wie in Abbildung 6 gezeigt. Insbesondere zeigten einige Patienten eine erhöhte Nutzung der betroffenen Hand, darunter 8/22 Patienten mit DH-Verletzung (36%). Daher kann die Handnutzung einzelner Patienten dramatisch atypisch sein, aber die Richtung der Atypizität kann ohne individuelle Messung nicht vorhergesagt werden.
Abbildung 6: Beziehung zwischen individuellen Merkmalen und Handgebrauchsclustern. Einige Teilnehmer verwenden ihre DH trotz DH-Verletzung immer oder nie trotz NDH-Verletzung. Zahlen = # der Teilnehmer in jedem Cluster. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Die Handnutzung bei rechtshändigen Teilnehmern wurde nicht anhand wichtiger klinischer Merkmale vorhergesagt, einschließlich des betroffenen Nervs, der Verletzungsstelle, des Schweregrads, der Monate seit der Operation oder der Schmerzen (p > 0,2 in allen Fällen); Weitere Informationen finden Sie in der Ergänzenden Tabelle. Die ANOVA umfasste aufgrund der kleinen Stichprobe von Linkshändern und der Unterschiede zwischen den Gruppen nur Rechtshänder. Trotz des Fehlens signifikanter Faktoren in der ANOVA korrelierte ein Faktor signifikant, aber teilweise mit der Handnutzung: die Präferenzverschiebung, gemessen an der Veränderung in der Selbsteinschätzung von Edinburgh (ρ = -0,594, p < 0,001). Dieses Muster blieb auch dann bestehen, wenn die Analyse auf Patienten mit DH-Schädigung für alle oben genannten Merkmale beschränkt wurde (p ≥ 0,09, 0,170, 0,816, 0,978, 0,615 bzw. 0,038). Insgesamt war die selbstberichtete Handnutzung zwar teilweise mit der Handnutzung korreliert, während die atypische Handnutzung anhand früherer Faktoren nicht gut vorhergesagt werden konnte.
Der BBT ist schnell und zuverlässig. Die meisten Teilnehmer absolvieren die BBT in weniger als 3 Minuten: Die Zeit von der ersten bis zur letzten Bewegung beträgt bei gesunden Erwachsenen 157 ± 33 s (Bereich 99-291 s, Median 152 s; Daten von 22); bei Patienten mit unilateraler PNI beträgt die Zeit 245 ± 141 s (Bereich 120-919 s, Median 217 s).
Um die externe Validität zu messen, verglich eine frühere Studie die Wahl der BBT-Hand mit den selbstberichteten Handpräferenzen des Motor Activity Log (MAL)6 bei Patienten mit einseitiger PNI; Diese beiden Maße waren moderat korreliert (r2 = 0,33)4, wie es für Instrumente angemessen ist, die ein ähnliches Konstrukt mit großen Unterschieden in der Methode messen; Zum Beispiel misst der MAL die selbstberichtete Nutzung/Nichtgebrauch der betroffenen Hand unabhängig von der Nutzung der nicht betroffenen Hand. Der BBT weist eine gute Test-Retest-Reliabilität auf (r = 0,838), selbst wenn die verschiedenen Tests erhebliche Unterschiede im Modelldesign aufweisen (Vergleich von Modellen mit 10 Steinen und Modellen mit 5 Steinen, alle mit normal großen Steinen)23.
Diese Ergebnisse zeigen die Präzision, Geschwindigkeit und Validität der BBT und dementsprechend ihre Fähigkeit, atypische Muster der Handnutzung zu erkennen, die sonst in den klinischen Merkmalen möglicherweise nicht erkennbar sind.
Ergänzende Tabelle. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.
Die Block Building Task (BBT) ermöglicht eine schnelle, kostengünstige und quantitative Bewertung von Links-/Rechtshänder-Entscheidungen in einem uneingeschränkten, zielgerichteten Kontext. Daher bietet die BBT ein einzigartiges Mittel zur Beurteilung der Nutzungsmuster für die Links-/Rechtshänder, die mit den Patientenergebnissen nach einseitiger peripherer Nervenverletzung (PNI) verbunden sind3. Die neuen Ergebnisse im vorliegenden Manuskript (Abbildung 4, Abbildung 5, Abbildung 6) zeigen, dass die Handnutzung nach einseitiger PNI eine typische DH-Nutzung oder eine überwältigende Verschiebung zum DH oder NDH sein kann – beides ist möglich, unabhängig davon, ob es sich bei der verletzten Seite um DH oder NDH handelt. Die Handnutzung konnte nicht durch bereits vorhandene klinische Variablen vorhergesagt werden, daher ist eine direkte Messung notwendig, um atypische Handgebrauchsmuster zu identifizieren, die Aufschluss darüber geben könnten, welche Art von Training oder Rehabilitation einem Patienten am besten zugute kommen könnte.
Die Patienten lassen sich in drei Gruppen einteilen
Die BBT zeigt, dass die einzelnen Patienten in drei Cluster mit unterschiedlichen Reaktionen auf einseitige PNI fallen: Einige setzen den annähernd typischen Handgebrauch fort; Einige stellen vollständig auf ihre DH oder NDH um – darunter einige Personen, die dazu übergehen, ihre verletzte Hand immer zu benutzen. Es ist nicht bekannt, ob die annähernd typischen Patienten ihre Handnutzung gegenüber dem Ausgangswert vor der Verletzung geändert haben, aber 57 % der Patienten fallen in eine der Gruppen mit atypischer Handnutzung. Daher sind weitere Untersuchungen erforderlich, um die Auswirkungen subtiler Verschiebungen im Handgebrauch (innerhalb des annähernd typischen Clusters) zu identifizieren, aber Patienten, die nur eine Hand benutzen, haben wahrscheinlich dramatische Auswirkungen auf ihr Leben und ihre Aktivitäten.
Kritisch ist, dass die klinischen Merkmale der Verletzung die Handnutzung nicht vorhersagten. Weder die Verletzungsseite, noch der Ort, der Schweregrad, die Lokalisation, die Dauer oder der Schmerz lieferten signifikante Prädiktoren für die Handnutzung. Die selbstberichtete Handpräferenz korrelierte mit der tatsächlichen Handnutzung, aber obwohl diese Korrelation eine statistische Signifikanz erreichte, war sie teilweise: Die Handpräferenz erklärte ≈ 23 % der Variation in der Handnutzung. Dies stimmt mit früheren Erkenntnissen überein, dass die Handnutzung ein unabhängiges Konstruktist 7 , das nicht genau aus Selbstberichtsumfragen11 oder Bewertungen der manuellen Geschicklichkeit22 vorhergesagt werden kann. Infolgedessen ist eine quantitative Messung der Handnutzung notwendig, um festzustellen, wie ein Patient auf eine DH-Beeinträchtigung reagiert hat, und um somit festzustellen, ob eine Intervention erforderlich ist, um ein nutzungsbezogenes Ergebnis zu fördern, wie z. B. eine erhöhte Leistung der verwendeten Hand oder eine Verschiebung des Handgebrauchsmusters.
Wenn es zu Verschiebungen bei der Handgebrauchsverlagerung kommt (d.h. hin zur ständigen Verwendung der betroffenen oder nicht betroffenen Hand), können sie eine strategische Wahl darstellen, bei der die Patienten entweder das Unbehagen oder die eingeschränkte Funktion der verletzten Seite vermeiden oder sich durch gezielten Gebrauch der verletzten Seite selbst rehabilitieren. Diese Erklärungen sind jedoch zirkulär, da unbekannt bleibt, warum sich einzelne Teilnehmer für die eine oder andere Strategie entscheiden. Zukünftige Studien sollten die psychologischen oder anderen Faktoren identifizieren, die einige Patienten dazu veranlassen, ihre betroffene Hand zu benutzen oder zu meiden.
Individuelle Verschiebungen in der Handnutzung treten oft nicht auf, und es ist nicht bekannt, warum solche Verschiebungen schwer zu erreichen sind. Sicherlich gelingt es Patienten oft nicht, ihren Handgebrauch zu verlagern, selbst wenn ihr NDH nach einer Verletzung geschickter wird, und Eingriffe zur Händigkeitsverlagerung haben gemischte Ergebnisse 27,28,29. Die neuronalen Substrate der Handdominanz beruhen teilweise, aber nicht vollständig, auf Praxis29; Und Handdominanz hat auch eine genetische Komponente 30,31. Nichtsdestotrotz deuten einige Forschungslinien darauf hin, dass eine Umschulung der Dominanz möglich sein könnte. Bei Schlaganfallpatienten mit einer paretischen DH deuten vorläufige Daten darauf hin, dass NDH-Leistungstraining zu einer erhöhten funktionellen Unabhängigkeit führen kann32. Bei Patienten mit Amputationen der oberen Gliedmaßen kann auf Jahrzehnte des DH-Verlusts (und damit der erzwungenen Verwendung des NDH) eine NDH-Leistung folgen, die sich einem gesunden DH33 annähert. Die meisten dieser Studien haben sich jedoch eher auf die Handleistung als auf den Handgebrauch konzentriert. Zukünftige Studien könnten in der Lage sein, zu klären, ob und wie sich der Handgebrauch im Laufe der Rehabilitation verändern kann, einschließlich der Möglichkeit, dass die Neuromodulation Veränderungen ermöglicht, die normalerweise nicht durch Zeit und Rehabilitation allein auftreten. Unabhängig davon ist die Quantifizierung der Handnutzung auch dann sinnvoll, wenn es schwierig bleibt, die Handnutzung/-präferenz zu verändern, da die Messung der Handnutzung auch die Identifizierung von Personen ermöglicht, die aufgrund ihrer bestehenden atypischen Handnutzung von einer leistungsbasierten Rehabilitation profitieren könnten.
Die Aufgabe des Blockbaus
Das primäre Ergebnis des BBT (Anteil der Bewegungen, die mit der Hand des Interesses ausgeführt werden) ist leicht zu messen: Es stellt eine einfache Zählung von Links-/Rechts-Reichweiten dar. Nichtsdestotrotz wird eine Videoaufzeichnung des BBT empfohlen, um genaue Ergebnisse zu gewährleisten, ebenso wie mindestens 2 Kodierer das Video überprüfen und ihre Ergebnisse vergleichen zu lassen, um einen Konsens zu erzielen.
Der BBT ist robust gegenüber kleinen Änderungen bei der Modellauswahl, der Steinauswahl und den Steinpositionen. Dieses Manuskript schlägt Steine, Modelle und Standorte vor (Abbildung 2, Abbildung 3), aber diese sollten als Vorschläge zur Erleichterung der Entwicklung und nicht als Auftrag verstanden werden. Alternative Steine und Modelle sollten die Ergebnisse nicht beeinflussen, solange die Steine ungefähr die gleichen Größen wie die Vorschläge22 haben und die Modelle so positioniert sind, dass die Teilnehmer die Steine und ihre relativen Positionen deutlich sehen können. Die Position der Bausteine innerhalb des Arbeitsbereichs sollte sich ebenfalls nicht auf die Ergebnisse auswirken, solange die Bausteine gleichmäßig über den Arbeitsbereich verteilt sind: In unveröffentlichten Daten haben die Teilnehmer mehrere aufeinanderfolgende Durchläufe des BBT jedes Mal an denselben Orten abgeschlossen (d. h. unterschiedliche Steinfarben und -formen, aber an denselben Stellen), und sie haben nie bemerkt, dass sich die Positionen wiederholen.
Der BBT bietet zahlreiche Vorteile gegenüber bestehenden Instrumenten, um die tatsächliche Handwahl quantitativ zu bewerten. Es gibt einige spezialisierte Forschungswerkzeuge, aber diese Alternativen beschränken die Bewegungen der Teilnehmer auf eine zweidimensionale Ebene34,35, erfordern teure Virtual-Reality-Geräte und spezielle Datenanalysen36 oder beschränken Aktionen auf 3-5 Zielorte 37,38,39. Der Test zur Quantifizierung der Handpräferenz17 beinhaltet das Greifen in der realen Welt, um Karten an 7 Orten aufzuheben, ist aber begrenzt, da alle seine Bewegungen die gleiche Entfernung haben und die Verwendung von Objekten nicht funktional ist (Karten in eine Schachtel legen, anstatt Karten für ein Spiel zu verwenden). Im Gegensatz dazu verlangt die BBT von den Teilnehmern, dass sie ihre Bausteine verwenden, um ein Modell zu erstellen, das die Reach-to-Fassp-Aktionen in einen zielgerichteten Verhaltenskontext einordnet. Ziele, Kontext und bevorstehende Handlungen beeinflussen das Erreichen von Bewegungen40 und ihre neuronalen Mechanismen 41,42,43,44 – und zwischen zielgerichteten und nicht zielgerichteten Handlungen spiegelt erstere das natürliche menschliche Reichweitenverhalten besser wider, da Menschen im Allgemeinen ein externes Ziel erreichen. Wenn eine Person zum Beispiel nach ihrer Kaffeetasse greift, ist es nicht ihr Ziel, die Tasse aufzuheben; Ihr Ziel ist es, Kaffee zu trinken.
Der BBT hat zahlreiche Einschränkungen, auch wenn es nur wenige Alternativen gibt, um den Handgebrauch schnell und quantitativ zu messen. Erstens sind die Handentscheidungen aufgabenspezifisch, sodass BBT-Ergebnisse möglicherweise nicht auf andere Aktionen oder Umgebungen verallgemeinert werden können. In einer früheren Studie wurden die BBT-Ergebnisse jedoch mit einer Ziegelstapelaufgabe verglichen (ähnliches Design, aber mit 750 g schweren Halbziegeln, die in einfache Stapel anstelle komplexer Modelle eingebaut wurden); Die Ergebnisse in den beiden Aufgaben waren korreliert (r2 = 0,64)3, was darauf hindeutet, dass die BBT-Ergebnisse über den spezifischen Kontext von REACH-Aktionen mit anschließender Feinobjektmanipulation hinaus gelten sollten. Zweitens erfordert die BBT-Aufbaulogistik die Steine an festen Standorten und nicht an teilnehmerspezifischen Standorten, so dass die Reichweite/der Aufwand von der Armlänge des Teilnehmers abhängt. Die Co-Autoren haben jedoch noch nie einen Teilnehmer getroffen, der nicht in der Lage war, alle Steine zu erreichen. Drittens ist wenig darüber bekannt, wie linkshändige typische Erwachsene beim BBT abschneiden; Linkshänder wurden in frühen Studieneingeschlossen 19,45, aber die einzigen Linkshänder, die das aktuelle Design verwendet haben, sind Patienten. Viertens und letztens hängt die BBT von uneingeschränkten Entscheidungen ab, wenn der Experimentator also versehentlich offenbart, dass das Ziel der BBT darin besteht, zu messen, welche Hand(en) er benutzt, kann dieses Wissen zu einer Selbstüberwachung der Teilnehmer führen, die ihre Ergebnisse beeinflussen könnte. Die Täuschung der Teilnehmer ist unangemessen, aber die Experimentatoren können eine nicht leitende Sprache verwenden wie: "Mit dieser Aufgabe können wir messen, wie Sie Ihre Hände benutzen, um eine einfache Figur zu bauen."
Insgesamt füllt die Block Building Task (BBT) eine offene Nische in der klinischen und wissenschaftlichen Beurteilung von Patienten mit einseitiger Beeinträchtigung der oberen Extremitäten (z. B. PNI), indem sie die erste schnelle, kostengünstige und quantitative Bewertung von uneingeschränkten, zielgerichteten Entscheidungen für die linke und rechte Hand bietet.
Die Autoren haben keine Interessenkonflikte.
Diese Arbeit wurde durch NIH/NINDS R01 NS114046 an BAP finanziert.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Baseplate | The Lego Group | 11023 | |
Brick: 1x2 rectangle, dark azure | The Lego Group | 6004943 | 8 copies + spares; best acquired from brickowl.com |
Brick: 1x2 rectangle, orange | The Lego Group | 4121739 | 8 copies + spares; best acquired from brickowl.com |
Brick: 1x2 with 45° slope, dark red | The Lego Group | 4541526 | 8 copies + spares; best acquired from brickowl.com |
Brick: 1x2 with 45° slope, medium stone gray | The Lego Group | 4211614 | 8 copies + spares; best acquired from brickowl.com |
Brick: 2x2 square, black | The Lego Group | 30326 | 8 copies + spares; best acquired from brickowl.com |
Brick: 2x2 square, white | The Lego Group | 300301 | 8 copies + spares; best acquired from brickowl.com |
Brick: 2x2 with 45° slope, dark blue | The Lego Group | 4153653 | 8 copies + spares; best acquired from brickowl.com |
Brick: 2x3 with arch, dark green | The Lego Group | 621528 | 8 copies + spares; best acquired from brickowl.com |
Brick: 2x4 rectangle, red | The Lego Group | 300121 | 8 copies + spares; best acquired from brickowl.com |
Brick: 2x4 rectangle, yellow | The Lego Group | 300124 | 8 copies + spares; best acquired from brickowl.com |
Glue (Krazy Glue) | McKesson | EPIKG58548R | For gluing models together |
Labels | Avery | 8195 | |
Posterboard: Two Cool Tri-Fold Poster Board, 36 x 48", White/White | Geographics | GEO26790 | BBT will use an 80 x 60 cm workspace. Folding posterboards are recommended. |
Stand | Adorox | KPL7_ADX_FBK | To support models during experiment |
Genehmigung beantragen, um den Text oder die Abbildungen dieses JoVE-Artikels zu verwenden
Genehmigung beantragenThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Alle Rechte vorbehalten