Doppio compito motorio per l'analisi e la valutazione dell'andatura nei pazienti post-ictus

Riepilogo

Questo articolo presenta un protocollo specifico per l'analisi dell'andatura del doppio compito motorio in pazienti con ictus con deficit di controllo motorio.

Abstract

Diciotto pazienti colpiti da ictus sono stati reclutati per questo studio che prevede la valutazione della cognizione e della capacità di camminare e l'analisi dell'andatura multitasking. L'analisi dell'andatura multitasking consisteva in un singolo compito di camminata (Compito 0), un semplice compito motorio duale (ritenzione idrica, Compito 1) e un doppio compito motorio complesso (attraversare ostacoli, Compito 2). Il compito di attraversare gli ostacoli era considerato equivalente alla combinazione di un semplice compito di camminare e un compito motorio complesso in quanto coinvolgeva più sistema nervoso, movimento scheletrico e risorse cognitive. Per eliminare l'eterogeneità nei risultati dell'analisi dell'andatura dei pazienti colpiti da ictus, sono stati calcolati i valori di costo dell'andatura a doppio compito per vari parametri cinematici. Le principali differenze sono state osservate negli angoli articolari prossimali, specialmente negli angoli del tronco, del bacino e delle articolazioni dell'anca, che erano significativamente più grandi nei compiti motori duali rispetto al singolo compito di camminare. Questo protocollo di ricerca mira a fornire una base per la diagnosi clinica della funzione del cammino e uno studio approfondito del controllo motorio in pazienti con ictus con deficit di controllo motorio attraverso l'analisi di compiti di camminata bimotoria.

Introduzione

Il ripristino della funzione di deambulazione indipendente è uno dei requisiti per la partecipazione dei pazienti post-ictus alla vita della comunità¹. Il recupero della capacità di camminare richiede non solo l'interazione dei sistemi percettivi e cognitivi, ma anche il controllo motorio ^2,3,4. Inoltre, nella vita reale della comunità, le persone richiedono abilità più elevate come eseguire due o più compiti contemporaneamente (ad esempio, camminare mentre si tengono oggetti o attraversare ostacoli). Pertanto, gli studi hanno iniziato a concentrarsi sull'interferenza dei doppi compiti nelle prestazioni dell'andatura ^5,6. Precedenti studi a doppio compito erano per lo più rivolti a pazienti anziani e cognitivamente compromessi a causa della difficoltà nelle prestazioni motorie e dell'eterogeneità nei pazienti colpiti da ictus; La funzione dell'andatura nei pazienti colpiti da ictus è stata valutata principalmente da un singolo compito a piedi ^7,8,9. Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche sull'analisi dell'andatura a doppio compito, in particolare sui doppi compiti motori relativi al controllo motorio.

Questo studio introduce una metodologia per l'analisi e la valutazione dell'andatura del doppio compito motorio. Questo protocollo non include solo la valutazione clinica della capacità di camminare nei pazienti colpiti da ictus, ma si concentra anche su due compiti a doppio motore: il compito di tenere l'acqua e camminare (un semplice compito a doppio motore) e il compito di camminare con ostacoli di attraversamento (un complesso compito a doppio motore). Lo scopo di questo studio era quello di esplorare gli effetti dei compiti motori duali sull'andatura dei pazienti colpiti da ictus e di impiegare i valori del costo dell'andatura dual-task (DTC)¹⁰ dei parametri dual-task (la differenza tra un singolo compito e dual-task) per escludere l'eterogeneità tra i pazienti colpiti da ictus. La progettazione dei compiti sperimentali ha facilitato una discussione approfondita della funzione di controllo motorio dei pazienti colpiti da ictus, che ha fornito nuove idee per la diagnosi clinica e la valutazione della funzione dell'andatura dei pazienti colpiti da ictus.

Protocollo

NOTA: Lo studio clinico è stato approvato dalla Medical Ethics Association del quinto ospedale affiliato della Guangzhou Medical University (NO. KY01-2019-02-27) ed è stato registrato presso il China Clinical Trial Registration Center (No. ChiCTR1800017487 e dal titolo, "I molteplici compiti modali sul controllo dell'andatura e la cognizione motoria dopo l'ictus").

1. Assunzione

1. Reclutare pazienti colpiti da ictus con i seguenti criteri di inclusione: pazienti che soddisfano i criteri diagnostici per la malattia cerebrovascolare del ramo neurologico dell'Associazione medica cinese (2005); infarto cerebrale confermato dalla tomografia computerizzata o dalla risonanza magnetica; danno alla corteccia unilaterale o con una lesione sottocorticale; capacità di camminare in modo indipendente, tappa Brunnstrom ≥ 4 tappe; Scala Ashworth modificata¹¹ ≤ 2 punti; soddisfare i requisiti dell'analisi tridimensionale (3D) del cammino e la capacità di tollerare l'intero processo; e la capacità di dare il consenso informato.
2. Assicurarsi che siano soddisfatti i seguenti criteri di esclusione: insufficienza cardiaca congestizia, trombosi venosa profonda degli arti inferiori, ipertensione maligna progressiva, insufficienza respiratoria o altre malattie e grave rischio di caduta.
3. Ottenere il consenso informato scritto da tutti i pazienti prima di iniziare lo studio.

2. Valutazione clinica

1. Registrare le caratteristiche demografiche del paziente, inclusi nome, sesso, data di nascita, livello di istruzione, denuncia principale, storia medica attuale, storia passata, trattamento medico e farmaci attuali.
2. Valutazione della funzione cognitiva
   1. Chiedere al paziente di completare il Mini-Mental State Examination (MMSE)¹² registrare le risposte del paziente su una scala di 30 domande con un punteggio totale di 30 punti per la valutazione cognitiva, che coinvolge i seguenti sette aspetti: orientamento temporale, orientamento della posizione, memoria istantanea, attenzione e potenza di calcolo, memoria ritardata, linguaggio e spazio visivo.
      NOTA: I punteggi di MMSE sono strettamente correlati al livello di istruzione. Lo standard cognitivo normale è l'analfabetismo > 17 punti, la scuola primaria > 20 punti e la scuola media > 24 punti¹³.
   2. Chiedere al paziente di completare il Montreal Cognitive Assessment (MoCA)14 registrare le risposte del paziente a una scala di ¹¹ domande con un punteggio totale di 30 punti per la valutazione cognitiva, che coinvolge i seguenti otto aspetti: attenzione e concentrazione, funzione esecutiva, memoria, linguaggio, capacità di struttura visiva, pensiero astratto, calcolo e orientamento.
      NOTA: Lo standard cognitivo normale è ≥ 26 punti. Se il soggetto è stato istruito per meno di 12 anni, dovrebbero aggiungere 1 punto al punteggio¹⁵.
3. Valutazione della capacità di camminare
   1. Condurre il test di camminata di 10 m (10 MWT)¹⁶. Chiedere al paziente di eseguire tre prove consecutive a un ritmo auto-selezionato per sicurezza, comfort e velocità più elevata, rispettivamente. Registrare il tempo impiegato per raggiungere il centro 6 m in ogni prova (per escludere effetti di accelerazione e decelerazione).
   2. Condurre il test timed up and go (TUGT)¹⁷. Chiedere al paziente di eseguire tre studi TUG consecutivi (alzarsi, camminare per 3 m, girarsi, tornare indietro e sedersi) a un ritmo auto-selezionato per sicurezza e comfort¹⁸.

3.3D Analisi del cammino

1. Preparazione del paziente
   1. Informare il paziente sulle precauzioni e lo scopo dell'esperimento.
   2. Chiedere al paziente di indossare biancheria intima stretta per esporre completamente il collo, le spalle, la vita e gli arti inferiori.
   3. Registra i valori di vari indicatori antropometrici tra cui altezza, peso, larghezza bilaterale delle articolazioni della caviglia, diametro bilaterale del ginocchio, larghezza pelvica, profondità pelvica bilaterale e lunghezza bilaterale delle gambe.
   4. Posizionare 22 marcatori sui punti chiave del paziente in base al protocollo Davis¹⁹: tre marcatori sul tronco (7^° vertebre cervicali, spalle su entrambi i lati); tre marcatori sul bacino (entrambi i lati della spina iliaca superiore anteriore e dell'articolazione della caviglia); sei marcatori sulla coscia (trocantere maggiore femorale bilaterale, condilo femorale e punto medio del trocantere maggiore femorale e condilo femorale sullo stesso lato); sei marcatori sul polpaccio (testa omerale bilaterale, articolazione laterale della caviglia e punto medio della testa omerale e articolazione laterale della caviglia sullo stesso lato); quattro marcatori sul piede (la quinta testa metatarsale e il tallone su entrambi i lati) (Figura 1).
   5. Fare clic sul pulsante Start del sistema di analisi dell'andatura 3D e creare un nuovo profilo per il paziente.
   6. Immettere le informazioni di base sul paziente e i parametri misurati in precedenza.
2. Acquisizione dati permanente
   1. Istruire il paziente a mantenere una posizione eretta sulla piastra di forza per almeno 3-5 secondi per raccogliere i dati di base.
   2. Fare clic sul pulsante Proc_Davis_Standing per controllare rapidamente la posizione del marcatore.
3. Acquisizione dati attività a piedi
   1. Determina l'ordine casuale di tre attività a piedi estraendo a sorte.
   2. Chiedere al paziente di camminare sul pass per cinque prove a una velocità confortevole auto-selezionata, che è contrassegnata come Attività 0 (considerare la singola attività di camminata come attività di base).
   3. Chiedere al paziente di camminare tenendo una bottiglia d'acqua sul pass per cinque prove a una velocità confortevole auto-selezionata, che è contrassegnata come Task 1 (semplice compito a doppio motore).
      NOTA: Chiedere al paziente di tenere una bottiglia d'acqua da 550 ml nella mano non interessata mantenendo la posizione del braccio dell'articolazione della spalla a 0° e la flessione del gomito a 90°.
   4. Chiedere al paziente di attraversare la linea nel mezzo del passaggio a piedi per cinque prove a una velocità confortevole auto-selezionata, che è contrassegnata come Task 2 (compito complesso a doppio motore).
      NOTA: posizionare un righello morbido al centro del passaggio pedonale prima dell'acquisizione dei dati dell'attività 2 .

4. Trattamento e analisi dei dati

1. Selezionare le tre prove intermedie di ogni attività di camminata da elaborare per garantire che il paziente sia stabile.
2. Identifica ogni ciclo di andatura con due punti di falcata consecutivi sullo stesso lato.
3. Segna il punto di decollo in ogni ciclo di andatura²⁰.
4. Fare clic sul pulsante Proc_DavisHeel+GI_AE per calcolare i parametri cinematici dell'andatura, nonché il calcolo dell'indice del punteggio di prestazione dell'andatura (GPS).

5. Estrazione dei dati e analisi statistiche di interesse

1. Selezionare i parametri della regione di interesse dai dati elaborati, che includono parametri speciali-temporanei (fase di posizione, fase di oscillazione, posizione singola, doppia posizione, cadenza), parametri dell'angolo articolare (obliquità del tronco (piano frontale), inclinazione del tronco (piano sagittale), rotazione del tronco (piano trasversale), obliquità pelvica (piano frontale), inclinazione pelvica (piano sagittale), rotazione pelvica (piano trasversale), estensione della flessione dell'anca, abduzione dell'anca, rotazione dell'anca, estensione della flessione del ginocchio, caviglia dorso-plantarflessione e indice GPS.
2. Calcolare i valori DTC in base alla seguente formula^[10]:
   ([velocità dell'andatura a singolo compito - velocità dell'andatura a doppio compito]/ velocità dell'andatura a compito singolo) × 100 (1)
3. Eseguire l'analisi statistica (vedi la Tabella dei Materiali) utilizzando la metodologia descritta in precedenza^20,21.
   1. Presentare i dati parametrici come medie e deviazione standard se normalmente distribuiti o come mediane in caso contrario.
   2. Utilizzare il t-test accoppiato per confrontare le differenze nei parametri cinematici tra i pazienti nelle condizioni di Task 1 e Task 2 .
   3. Utilizzare l'analisi unidirezionale della varianza per confrontare tre diverse attività (Attività 0, Attività 1 e Attività 2) dei parametri cinematici. Impostare la significatività statistica a P < 0,05.

Risultati

Diciotto pazienti con emiplegia dopo ictus sono stati reclutati in questo studio. L'età media dei partecipanti era di 51,61 ± 12,97 anni; Tutti erano maschi. La proporzione di emiplegia sinistra e destra era di 10/8; la tappa media di Brunnstrom era di 4,50 ± 0,76. La media di MMSE e MoCA era rispettivamente 26,56 ± 1,67 e 20,06 ± 2,27. Altre caratteristiche demografiche (incluso il tipo di ictus e il tempo di insorgenza) sono mostrate nella Tabella 1. Per i dati originali dei compiti duali dell'and...

Discussione

Questo studio descrive un protocollo per la valutazione clinica dell'analisi dell'andatura del doppio compito motorio in pazienti con ictus con deficit di controllo motorio. La progettazione di questo protocollo si basava su due punti principali. In primo luogo, la maggior parte degli studi precedenti ha utilizzato un singolo compito di camminata per valutare la funzione dell'andatura dei pazienti colpiti da ictus e le relative discussioni sul controllo motorio erano inadeguate, soprattutto perché i principi dei movimen...

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
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