L'attività di costruzione del blocco identifica gruppi distinti di modelli di scelta sinistra/destra dopo una lesione unilaterale del nervo periferico

Riepilogo

L'attività di costruzione dei blocchi fornisce una misurazione rapida, oggettiva e quantitativa della frequenza con cui gli individui scelgono di usare la mano sinistra rispetto alla destra per l'azione di portata-presa. Dopo la lesione unilaterale del nervo periferico, i pazienti spesso passano all'uso quasi totale di una mano, la cui direzione non è prevedibile da altri fattori clinici.

Abstract

Esistono numerosi metodi per valutare la funzione della mano e del braccio dopo una lesione del nervo periferico dell'arto superiore, ma le lesioni periferiche sono spesso unilaterali e pochi metodi esistenti sono progettati per catturare le conseguenze uniche della lesione unilaterale. La compromissione unilaterale di un arto superiore può portare a un aumento o a una diminuzione dell'uso della mano dominante e entrambi i cambiamenti possono essere adattivi o disadattivi a seconda delle esigenze del singolo paziente. Per identificare l'uso atipico della mano (scelte sinistra/destra), ricercatori e medici devono misurarlo. Tuttavia, l'uso della mano è tradizionalmente valutato con sondaggi self-report, che non riflettono necessariamente le effettive scelte della mano sinistra/destra. Qui, questa lacuna nella conoscenza viene affrontata con il Block Building Task (BBT), che fornisce una valutazione rapida, quantitativa ed economica delle scelte della mano sinistra/destra in un ambiente non vincolato. Nel BBT, i partecipanti costruiscono forme astratte con mattoncini di plastica ad incastro, senza istruzioni sull'uso delle mani. Il risultato principale è la frazione di portate (cioè per la raccolta iniziale di ogni mattone) effettuate con ciascuna mano. Dopo la lesione unilaterale del nervo periferico, i pazienti si sono divisi in tre gruppi: uso approssimativamente tipico della mano (44%), uso sempre della mano dominante (44%) o non uso mai della mano dominante (13%). Anche tra i pazienti con una mano dominante lesionata, l'uso atipicamente elevato della mano dominante si è verificato regolarmente (36%). In particolare, l'uso della mano non è stato previsto dalle caratteristiche cliniche, quindi la BBT fornisce una misurazione oggettiva delle scelte della mano sinistra/destra che non sono altrimenti prevedibili dalle caratteristiche cliniche dei pazienti con lesione del nervo periferico. Il protocollo BBT sarà di interesse per ricercatori o clinici interessati alla valutazione di condizioni con effetti asimmetrici sull'arto superiore.

Introduzione

Le lesioni dei nervi periferici dell'arto superiore (PNI) sono solitamente unilaterali (82%-97%)^1,2, ma esistono pochi metodi efficaci per la valutazione quantitativa di come le lesioni unilaterali influenzino le scelte di azione dirette all'obiettivo non vincolato, in particolare, se le persone scelgono di usare la mano sinistra o destra durante la vita quotidiana.

Le scelte sinistra/destra influenzano gli esiti dei pazienti dopo PNI

Buoni esiti per il paziente sono associati all'uso continuato della mano interessata, mentre esiti scadenti per il paziente si verificano quando la mano interessata ha conservato la funzione ma un basso utilizzo³. Più in generale, i cambiamenti nell'uso della mano (scelte della mano in ambienti non vincolati) possono essere adattivi o disadattivi: un paziente potrebbe voler migliorare la funzione della mano interessata aumentandone l'uso (ad esempio, la pratica), mentre un altro paziente con compromissione cronica potrebbe beneficiare di un maggiore uso compensatorio della mano non interessata. Tali strategie richiedono una guida clinica intenzionale; ad esempio, nel caso di pazienti che trarrebbero beneficio dal risarcimento con la mano non interessata, tale risarcimento non avverrà naturalmente se la mano lesa è la mano dominante (DH)⁴. Pertanto, molti pazienti con PNI trarrebbero beneficio da una valutazione o da un monitoraggio accurato del loro comportamento di scelta della mano.

Le valutazioni attuali sono inadeguate per catturare quantitativamente l'uso funzionale della mano dopo PNI

L'uso della mano non può essere catturato attraverso misure standard di preferenza della mano, funzione della mano o disabilità. Le indagini sulle preferenze delle mani, come l'Edinburgh Handedness Inventory⁵ o il Motor Activity Log⁶, affrontano un concetto fondamentalmente diverso (uso della mano auto-riferito)⁷; Inoltre, le indagini sulle preferenze soffrono della limitata accuratezza inerente alle indagini self-report ^8,9, hanno proprietà psicometriche scarsamente consolidate¹⁰ e i loro risultati potrebbero non generalizzare oltre i compiti specifici elencati nell'indagine¹¹. Poche valutazioni cliniche della funzione della mano possono quantificare l'uso della mano perché le valutazioni comuni, come il Fugl-Meyer¹² e il Box and Blocks¹³ misurano la destrezza piuttosto che l'uso della mano⁷ e si concentrano sulle azioni della mano con solo una modesta asimmetria sinistra-destra¹⁴. Le valutazioni standard degli esiti riportate dai pazienti non sono in grado di identificare le conseguenze di lesioni unilaterali, ad esempio, le disabilità del braccio, della spalla e della mano (DASH)^1,15 e QuickDASH¹⁶ sono progettate per omettere o ridurre al minimo le azioni che dipendono fortemente dalla dominanza della mano. Infine, sebbene esistano due misure consolidate per l'uso delle mani, entrambe presentano dei difetti. Il Quantification of Hand Preference Test (QHPT)¹⁷ consente la misurazione quantitativa del raggiungimento di azioni che possono assomigliare a compiti quotidiani, ma campiona strettamente le distanze di movimento (tutti i bersagli equidistanti dal partecipante) ed evita l'uso funzionale di oggetti (i partecipanti raccolgono le carte da gioco ma non le usano per un gioco), il che potrebbe limitare l'applicabilità del QHPT a scenari del mondo reale. Il test della quantità effettiva di utilizzo coinvolge azioni contestualizzate nel mondo reale, ma non fornisce risultati quantitativi numerici perché coinvolge un solo campione per attività¹⁸. Pertanto, la misurazione dell'uso della mano sinistra/destra richiede valutazioni nuove e specifiche.

Il Block Building Task (BBT)^4,19,20 fornisce un metodo rapido, economico e quantitativo per affrontare questo divario nella misurazione valutando le scelte sinistra/destra in un contesto non vincolato diretto all'obiettivo, anche in individui con PNI unilaterale. La BBT è adatta a caratterizzare l'uso della mano sinistra/destra in tutti i partecipanti che hanno la capacità di compiere azioni di portata per afferrare ed è ideale per caratterizzare l'uso atipico della mano dopo una compromissione unilaterale, cioè un uso elevato di una mano (e il conseguente disuso dell'altra mano) rispetto agli adulti tipici. La BBT non è in uso diffuso, soprattutto in ambiente clinico. Il presente manoscritto affronta questa lacuna presentando un protocollo per l'utilizzo della BBT per valutare la frequenza con cui un partecipante usa ciascuna mano per azioni di portata per afferrare senza limiti e anche presentando nuovi risultati sulla distribuzione e il raggruppamento dei risultati dell'uso della mano dopo PNI unilaterale.

Protocollo

Questo protocollo è stato approvato per la ricerca su soggetti umani dall'Institutional Review Board della Washington University School of Medicine. Tutti i partecipanti hanno dato il consenso informato.

1. Costruzione di attrezzature

NOTA: Questo processo produrrà l'apparecchiatura mostrata nella Figura 1 utilizzando i materiali di consumo elencati nella Tabella dei materiali.

Figura 1: Attrezzatura BBT. La vista dall'alto verso il basso della tabella è del partecipante in basso e dello sperimentatore in alto. Per impostare lo studio, fissare con nastro adesivo la piastra di base verde e quindi (A) posizionare il cartellone sul tavolo, (B) posizionare i mattoni nei ritagli del cartellone (metro a nastro incluso per la scala) e (C) rimuovere il cartellone. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

1. Costruire i 4 modelli mostrati nella Figura 2, ciascuno utilizzando 1 dei 10 mattoncini standard elencati nella Tabella 1. Alla fine, dovrebbero rimanere altri 40 mattoncini (più i pezzi di ricambio) oltre a quelli inclusi nei modelli. Incolla ogni modello insieme in modo che i mattoni rimangano collegati. Etichetta ogni modello con un numero sul retro.

Figura 2: Modelli suggeriti. Modelli campione; il BBT è robusto ai cambiamenti nella progettazione del modello. (A) Frontale (rivolto verso il partecipante). (B) Schiena (rivolta verso lo sperimentatore). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Colore	Colore (ufficiale)	Forma
Bianco	Bianco	Quadrato 2x2
Nero	Nero	Quadrato 2x2
Rosso	Rosso	Rettangolo 2x4
Giallo	Giallo brillante	Rettangolo 2x4
Arancia	Arancia	Rettangolo 1x2
Blu	Azzurro scuro	Rettangolo 1x2
Marrone	Rosso scuro	1x2 con pendenza di 45°
Cenere	Grigio pietra medio	1x2 con pendenza di 45°
Verde	Verde scuro	2x3 con arco
Marina militare	Blu scuro	2x2 con pendenza di 45°

Tabella 1: Mattoni suggeriti. I colori ufficiali sono utili per l'acquisto ma non consigliati per l'etichettatura degli esperimenti perché sono lunghi e alfabeticamente ambigui. Vedere la Tabella dei materiali per gli identificatori dei prodotti.

2. Ritaglia una piastra di base di 5 pollici/12,7 cm con una tacca quadrata al centro di un lato lungo del cartellone.
3. Posizionare i mattoni sul cartellone nelle posizioni suggerite mostrate nella Figura 1 e quantificate nella Figura 3 e nella Tabella 2.

Figura 3: Schema del cartellone con le posizioni suggerite dei mattoni. La BBT è robusta ai cambiamenti nelle posizioni e negli orientamenti dei mattoni. Le linee tratteggiate rappresentano i quadranti; Ogni quadrante contiene 1 mattone. Precisione = 0,5 cm; Lettere = tasto per la Tabella 2. Per gli orientamenti suggeriti, vedere la Figura 1. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Chiave	Quadrante	Colore	Posizione X (cm)	Posizione Y (cm)
Un	Estrema sinistra	Arancia	-27.5	49.5
B	Estrema sinistra	Bianco	-21.5	52
C	Estrema sinistra	Nero	-12.5	54.5
D	Estrema sinistra	Verde	-3.5	54
E	All'estrema destra	Marrone	9	54.5
F	All'estrema destra	Rosso	19	55
G	All'estrema destra	Cenere	26.5	50.5
H	Estrema sinistra	Giallo	-19	45.5
Io	Estrema sinistra	Blu	-8.5	47.5
J	All'estrema destra	Arancia	4	50
Okay	All'estrema destra	Marina militare	12.5	48
L	All'estrema destra	Blu	19.5	47
M	Estrema sinistra	Marrone	-34	29
N	Estrema sinistra	Rosso	-24	39
O	Estrema sinistra	Marina militare	-14	39.5
P	Estrema sinistra	Cenere	-4.5	39
Q	All'estrema destra	Giallo	7	40
R	All'estrema destra	Verde	19.5	40
S	All'estrema destra	Nero	26.5	42.5
T	All'estrema destra	Bianco	34.5	40.5
U	Vicino a sinistra	Marina militare	-34	27.5
V	Vicino a sinistra	Blu	-24.5	32.5
W	Vicino a sinistra	Marrone	-15	31.5
X	Vicino a sinistra	Verde	-5	29
Y	Vicino a destra	Bianco	6	30
Z	Vicino a destra	Cenere	14	35
AA	Vicino a destra	Giallo	24.5	30.5
AB	Vicino a sinistra	Giallo	-31.5	21.5
Corrente alternata	Vicino a sinistra	Bianco	-22	24
ANNUNCIO	Vicino a sinistra	Nero	-9	21
Æ	Vicino a destra	Rosso	5	22.5
AF	Vicino a destra	Blu	19	24
ARGENTUM	Vicino a destra	Arancia	32	22
AH	Vicino a sinistra	Rosso	-25	14
Intelligenza artificiale	Vicino a sinistra	Cenere	-14	15.5
AJ	Vicino a sinistra	Arancia	-6.5	17
AK	Vicino a destra	Marina militare	10	16
ALE	Vicino a destra	Nero	23	16
SONO	Vicino a destra	Marrone	19.5	10.5
UN	Vicino a destra	Verde	30.5	13

Tabella 2: Posizioni suggerite dei mattoni. Questa tabella contiene le stesse informazioni della Figura 3. Viene elencato riga per riga, quindi da sinistra a destra. I quadranti sono definiti dal punto di vista del partecipante, con lontano/vicino diviso a Y = 36 cm.

4. Sul cartellone, usa una penna o una matita per delineare la posizione di ogni mattone, lasciando un bordo (~2 mm) attorno al mattone. Questo contorno verrà ritagliato nel passaggio 1.6.
   NOTA: Lo scopo del bordo è quello di fare in modo che, quando il cartellone viene rimosso, i mattoni non rimangano impigliati nei bordi ritagliati.
5. Al di fuori di ogni contorno, posiziona un'etichetta che identifichi il mattone associato (ad esempio, Arancione). Orientare il testo dell'etichetta in modo che possa essere letto da uno sperimentatore sul lato opposto alla piastra di base.
   1. Per i mattoni asimmetrici, aggiungi una freccia all'etichetta per indicare un orientamento coerente per il mattone. Ciò non dovrebbe influire sui risultati, ma renderà più facile l'impostazione.
6. Ritaglia i contorni rettangolari dal cartellone. Questo produrrà un cartellone contenente 40 contorni etichettati, uno per ogni mattone, come mostrato nella Figura 1A.

2. Impostazione dello studio prima dell'arrivo dei partecipanti

1. Fissare la piastra di base su un bordo del tavolo.
2. Posizionare una sedia senza ruote davanti alla piastra di base. Appoggiare il cartellone sul tavolo, con la sua tacca sopra la piastra di base.
3. Posiziona il mattoncino appropriato in ogni ritaglio sul cartellone. Quindi, rimuovere il cartellone in modo che rimangano solo i mattoni e la piastra di base (Figura 1C). Non permettere al partecipante di vedere il cartellone in nessun momento prima del completamento dello studio.
4. Scegli l'ordine dei 4 modelli (a scopo di ricerca, contrappeso o randomizzazione). Posiziona un supporto (per tenere i modelli) sul lato del tavolo dello sperimentatore.
   1. Posizionare il supporto in modo che la fotocamera possa vedere il modello senza che il modello blocchi la visuale della fotocamera delle attività manuali.
5. Posizionare la telecamera con una visione chiara dell'area di lavoro, dei blocchi e delle mani, anche a ~20 cm sopra la piastra di base dell'edificio, con il viso del partecipante fuori dalla vista.
   1. Assicurarsi che sia disponibile la capacità di eseguire il conteggio offline dal video o, in alternativa, avere tre sperimentatori pronti a conteggiare le distanze sinistra e destra durante l'esecuzione dell'attività principale.

3. Compito principale

1. Sedersi partecipante alla sedia. Assicurati che i mattoni siano visibili sul tavolo dopo il passaggio 2. Non fornire altra formazione o acclimatazione.
2. Assicurati che il video non includa informazioni di identificazione personale rimuovendo o coprendo eventuali identificatori visibili sul corpo del partecipante, ad esempio fornendo una maschera facciale e coprendo i tatuaggi.
3. Istruisci il partecipante: "Ti chiederemo di costruire alcune forme con questi mattoni. Inizia mettendo le mani vicino alla piastra di base. Posizionerò un modello nella parte anteriore del tavolo. Quando dico Vai, usa i pezzi sul tavolo per costruire il modello, inclusa la copia dei colori. Lo costruirai su quella piastra di base verde. Vogliamo che tu lo faccia nel modo più rapido e preciso possibile. Le uniche cose che chiediamo sono di raccogliere i pezzi, di non trascinarli sul tavolo e di non raccoglierli per conservarli per dopo, ma di raccoglierli quando si è pronti a costruire con loro". (Dimostrate entrambi, se necessario). "Quando finisci di costruire, metti le mani su entrambi i lati della piastra di base. Hai domande?"
4. Se il partecipante ha domande, non fornire informazioni che non siano presenti nel copione, ma è accettabile chiarire/ripetere o riformulare le informazioni del copione.
   1. Non menzionare sinistra/destra o qualsiasi cosa che possa far pensare al partecipante di dover usare una mano piuttosto che un'altra.
5. Informa il partecipante che la registrazione inizierà e fallo.
6. Posiziona un modello sul supporto. Dì "Vai". Orientare il modello in modo che l'etichetta numerica sia rivolta verso lo sperimentatore. Attendi che il partecipante completi il modello.
7. Rimuovi entrambi i modelli (il modello incollato dello sperimentatore e il modello appena costruito del partecipante) dal tavolo.
8. Tornare al passaggio 3.6 con un nuovo modello. Ripeti fino a quando tutti e 4 i modelli sono completi e il partecipante ha utilizzato tutti i 40 mattoncini dal tavolo.

4. Imprevisti durante l'attività principale

1. Se il partecipante omette un mattone, aspetta che finisca il modello e poi dica: "Il tuo modello assomiglia al mio?". Aspetta che lo risolvano.
2. Se il partecipante usa lo stesso mattoncino due volte in un modello, aspetta che finisca il modello e poi dica: "Fammi aggiungere un altro mattoncino per assicurarmi che tu ne abbia abbastanza per dopo". Inserire un punto morto sostitutivo nell'area di lavoro.
3. Se il partecipante costruisce il modello con i mattoncini corretti ma nei posti sbagliati, non dire nulla e continuare normalmente.
4. Se un mattone cade dal tavolo, attendi fino a quando non hanno finito il modello (a meno che il partecipante non stia attualmente lavorando sull'ultimo modello), quindi sostituisci il pezzo caduto al punto morto nell'area di lavoro.
5. Se un partecipante sposta un mattone quando non dovrebbe muoversi (ad esempio, prima di dire Vai), dì: "Per favore, aspetta fino a quando non dico vai". Fermare il partecipante e rimettere i mattoni nelle loro posizioni originali approssimative.
6. Se un partecipante raccoglie i mattoni o li riposiziona senza costruirli, fermalo, chiarisci le istruzioni e rimetti i mattoni nelle loro posizioni originali approssimative.

5. Raccolta e codifica dei dati

1. La raccolta dei dati viene eseguita al meglio offline sulla base della registrazione video, utilizzando un software di registrazione degli eventi (ad esempio, ²⁶). Se la registrazione è impossibile, chiedere ai programmatori di seguire la procedura seguente in diretta durante l'attività principale. Per garantire l'affidabilità, confronta i risultati di due o più programmatori e raggiungi un consenso, puntando al 100% di accordo. In caso di disaccordo, i programmatori discuteranno le loro valutazioni e raggiungeranno un consenso attraverso la revisione collaborativa.
2. Chiedi ai programmatori di rivedere il video e contare il numero di volte in cui il partecipante effettua un'azione valida di reach-to-grasp (afferrare per brevità) con ciascuna mano.
3. Considera le seguenti azioni e la presa non valida:
   1. Raccogliere un mattone senza usare una presa a tenaglia, ad esempio raccogliere o far scivolare un mattone sul tavolo.
   2. Raccogliendo un mattone che avevano raccolto in precedenza. Ad esempio, se il partecipante raccoglie un mattone e poi lo rimette giù, non contare la prossima volta che raccoglie quel mattone.
4. Utilizzare il conteggio delle prese valide con ciascuna mano per calcolare la frazione di prese della mano dominante (o interessata) misurata per ciascun partecipante come
   Numero di prese valide con mano di interesse / numero totale di prese valide
5. Eseguire analisi aggiuntive (ad esempio, il tempo impiegato per manipolare i mattoni con ciascuna mano) in base alle loro esigenze scientifiche.

Risultati

Selezione dei partecipanti

I criteri di inclusione/esclusione erano: età pari o superiore a 18 anni, PNI unilaterale degli arti superiori di lingua inglese (definita come origine non patologica, determinata dalle cartelle cliniche) e punteggio Q-DASH (Quick Disabilities of the Arm, Shoulder, and Hand⁾¹⁶ ≥ 18, misurato all'inizio della sessione di studio. Questa soglia è stata scelta per selezionare individui la cui vita è influenzata dalla loro menomazione, con una differenza minima clinicamente importante^{di 24} sopra 0. Questa soglia è stata progettata per catturare un'ampia gamma di pazienti con PNI perché si trova anche 1 DS al di sotto della media dei pazienti con disturbo degli arti superiori²⁵.

I criteri di esclusione erano: disturbi cognitivi, compromissione visiva non corretta, diagnosi di dolore cronico, diagnosi di salute mentale maggiore (esclusi depressione, ansia, disturbo bipolare o da stress post-traumatico), chirurgia nei 2 mesi precedenti o diagnosi di funzione motoria che interessava il braccio controlaterale al loro PNI nei 2 anni precedenti. Per esaminare gli effetti della gravità delle lesioni, sono state reclutate lesioni di tutti i tipi e livelli di gravità all'interno dei criteri di cui sopra.

Nei dati attuali, i partecipanti erano 48 adulti con PNI unilaterale, reclutati dalla Washington University School of Medicine (St. Louis, MO) Center for Nerve Injury and Paralysis Injury Clinic e dalla clinica ambulatoriale di terapia della mano del Milliken Hand Center. Per il diagramma di flusso del reclutamento, vedere⁴. Per confrontare i pazienti con gli adulti tipici, sono stati utilizzati i dati di uno studio precedente che utilizzava lo stesso disegno con 20 partecipanti aggiuntivi (adulti destrimani tipici, fascia di età 18-33 anni, raccolti nel 2013-2014 presso l'Università di Lethbridge, Alberta, Canada)²¹. I dati sono stati memorizzati e gestiti tramite il sistema di acquisizione elettronica dei dati di ricerca²².

I pazienti includevano 22 partecipanti con PNI alla loro DH e 26 con PNI alla loro mano non dominante (NDH). I dettagli demografici completi sono elencati nella Tabella 3; non sono state riscontrate differenze tra i gruppi (DH affetto rispetto NDH affetto), tranne che il gruppo DH affetto ha avuto un tempo marginalmente più alto dall'infortunio (p = 0,050). Entrambi i gruppi sono stati sottoposti allo stesso protocollo.

Variabile		Totale	DH affetto	NDH interessato	Tra gruppi
		(n = 48)	(n = 22)	(n = 26)
		Media/Conteggio	Media/Conteggio	Media/Conteggio	t/χ2	p
		(%, SD o intervallo)	(%, SD o intervallo)	(%, SD o intervallo)
Età (anni)		44.42 ± 15.55	41 ± 15,5	43 ± 15,6	-0.896	0.375
Sesso = femmina (n)		28 (58%)	15(68%)	13(50%)	0.959	0.327
Razza	Bianco	37 (77%)	18 (81.8%)	19 (73%)	0.139	0.709
	Neri/Afroamericani	9 (19%)	4 (18.2%)	5 (19.3%)	0.000	1.000
	Indiano	3 (6%)	1 (4.5%)	2 (7.7%)	0.000	1.000
	Asiatica Americana/Pacifico	0 (0%)	0 (0%)	0 (0%)	0.333	0.564
	Altro	2 (4%)	0 (0%)	2 (7.7%)	0.365	0.546
Educazione	Un po' di scuola superiore	2 (4%)	0 (0%)	2(7.7%)	0.053	0.819
	Scuola superiore o equivalente	10 (21%)	4(18%)	6(23%)	0.400	0.527
	Un po' di college	16 (33%)	9 (41%)	7(27%)	0.250	0.617
	Collegio +	19 (39%)	9(41%)	10 (38.5%)	0.053	0.819
	Altro	1(2%)	0(0%)	1(4%)	0.015	0.904
Mano interessata = dominante (n)			22 (45.8%)	26 (54%)	–	–
Mesi dall'infortunio (mediana)		11 (1-160)	13 (4-47)	9 (1-160)	-0.306	0.761
Dolore recente correlato a lesioni (0-10)		3 (0-10)	3 (0-8)	3 (0 -10)	0.226	0.822
Severità	Nevraprassia	8 (17%)	4 (8.33%)	4 (8.33%)	0.017	0.897
	Axonotmesis	18 (38%)	7 (14.6 %)	11 (23%)	0.889	0.346
	Nevrotmesi	22 (46%)	11 (23%)	11 (23%)	0	1
Nervo interessato	Ulnare	27 (56%)	12 (54.5%)	15 (57.6%)	0	1
	Mediano	33 (68.75%)	15 (68%)	18 (69%)	0	1
	Radiale	18 (37.5%)	5 (23%)	13 (50%)	2.708	0.100
	Interosseo posteriore	4 (8%)	2 (9%)	2(7.6%)	0	1
	Interosseo anteriore	3 (6%)	1 (4.5%)	2 (7.6%)	0	1
	Cutaneo	7 (14.5%)	4 (18.6%)	3 (11.5%)	0.057	0.811
	Altro	11 (22%)	7 (32%)	4 (15%)	1.010	0.315
Luogo dell'infortunio	Plesso brachiale	15 (31.3%)	8 (36%)	7 (27%)	0.153	0.696
	Braccio superiore	7 (14.5%)	4 (18%)	3 (11.5%)	0.057	0.811
	Gomito	11 (23%)	6(27%)	5(19%)	0.100	0.752
	Avambraccio	15 (31%)	9 (27%)	6 (19%)	1.031	0.310
	Polso	22 (46%)	8 (41%)	14(23%)	0.847	0.357
	Mano	6 (12.5%)	3 (13%.6)	3 (11.5%)	0	1
	Cifra	4(8%)	2 (9%)	2(7.6%)	0	1
Causa dell'infortunio	Trauma	29 (60%)	12 (54.5%)	17 (65.4%)	0.862	0.353
	Complicanza chirurgica	9 (19%)	5 (22.7%)	4 (15.4%)	0.111	0.739
	Compressione cronica	7 (15%)	4 (18.2 %)	3 (11.5%)	0.143	0.706
	Altro	3 (6%)	1 (4.55%)	2 (7.7)%	0.333	0.564

Tabella 3: Demografia dei pazienti. Differenze tra i gruppi valutate mediante test t per dati numerici e test x² per dati categoriali. Chirurgia = per questa lesione. Nessun partecipante si è identificato come ispanico e/o latino.

L'analisi dei dati specifica per il presente rapporto includeva l'identificazione di sottogruppi di partecipanti attraverso un'analisi a grappolo dei rapporti di utilizzo della mano. L'analisi dei dati è stata eseguita in MATLAB 23.2.0; l'analisi dei cluster è stata eseguita utilizzando la funzione di linkage utilizzando la distanza euclidea più breve e i risultati sono stati visualizzati utilizzando la funzione dendrogramma. Inoltre, per determinare se un fattore demografico fosse associato all'uso della mano, i fattori categoriali sono stati testati con ANOVA e i fattori quantitativi attraverso le correlazioni di Spearman. Non è stata applicata alcuna correzione del confronto multiplo.

L'esito primario della BBT è la frazione di prese con le mani dominanti (o colpite), misurata per ciascun partecipante come descritto nel passaggio 5.4:

Numero di prese con la mano di interesse / Numero totale di prese

La BBT rivela un modello distinto di utilizzo atipico della mano dopo PNI, come mostrato nella Figura 4. Nei dati attuali, gli adulti sani (dati disponibili solo per i destrimani) hanno utilizzato la loro DH a un tasso di 0,63 ± 0,14, che corrisponde strettamente a studi precedenti che utilizzavano lo stesso disegno (0,64 ± 0,07²¹, 0,64 ± 0,02²³). Tra i pazienti con PNI unilaterale alla mano dominante, l'uso medio della mano è rimasto indistinguibile dagli adulti sani: destrimani 0,59 ± 0,32 (n = 20, test U di Mann Whitney p = 0,70), tutte le mani 0,62 ± 0,3 (n = 22, p = 0,90); mancini non analizzati statisticamente (n=2). Tuttavia, la maggior parte dei singoli pazienti ha mostrato un uso atipico. Per quantificare questo modello, è stata eseguita un'analisi a grappolo su tutti i partecipanti indipendentemente dalla lesione o dalla dominanza della mano (n=68), producendo il dendrogramma mostrato nella Figura 5.

Figura 4: Uso della mano con e senza PNI. Ogni punto rappresenta 1 partecipante. A livello di gruppo, i pazienti non differiscono in modo significativo dagli adulti tipici, ma il 57% dei singoli pazienti si trova al di fuori dell'intervallo tipico (0,4-0,875). Il jitter orizzontale è stato introdotto per aumentare la visibilità dei singoli punti. Mano ferita: DH = mano dominante, NDH = mano non dominante, Nessuno = adulto tipico. (A) Pazienti destrimani (n=41) e adulti tipici (n=20). (B) Pazienti mancini (n=7). (C) Pazienti di qualsiasi manualità (n=61). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 5: Raggruppamento dell'uso della mano tra i partecipanti. Il dendrogramma mostra tre gruppi di partecipanti: uso tipico di DH (ciano), uso sempre di DH (verde) e mai uso di DH (magenta). I singoli partecipanti sono etichettati con un gruppo (DH infortunato, NDH infortunato o sano), maneggevolezza (R-dom, L-dom) e una frazione dell'uso di DH. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Questo raggruppamento ha identificato tre gruppi, con cutoff di >0,100 e >0,875: pazienti che non usano quasi mai il DH (mediana 0,03); pazienti che utilizzano quasi sempre il DH (mediana 1,00); e individui che usano il DH a una velocità tipica (mediana 0,60). I cutoff del cluster erano identici se si escludevano i mancini. Nel complesso, la maggior parte dei pazienti presentava un uso atipico della mano (27/47, 57%), ma il cluster di utilizzo della mano non era determinato dal fatto che la DH fosse lesionata, come mostrato nella Figura 6. In particolare, alcuni pazienti hanno mostrato un uso elevato della mano colpita, inclusi 8/22 pazienti con lesione DH (36%). Pertanto, l'uso della mano da parte dei singoli pazienti può essere drammaticamente atipico, ma la direzione dell'atipicità non può essere prevista senza una misurazione individuale.

Figura 6: Relazione tra le caratteristiche individuali e i cluster di utilizzo delle mani. Alcuni partecipanti usano sempre il loro DH nonostante l'infortunio da DH o non usano mai il loro DH nonostante l'infortunio da NDH. Numeri = # di partecipanti in ogni cluster. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

L'uso della mano tra i partecipanti destrimani non è stato previsto da caratteristiche cliniche chiave, tra cui il nervo interessato, la posizione della lesione, la gravità, i mesi dall'intervento chirurgico o il dolore (p > 0,2 in tutti i casi); per i dettagli, vedere la tabella supplementare. L'ANOVA includeva solo i destrimani a causa del piccolo campione di mancini e delle differenze tra i gruppi. Nonostante la mancanza di fattori significativi nell'ANOVA, un fattore è stato correlato in modo significativo, ma parziale, con l'uso della mano: lo spostamento delle preferenze, misurato dalla variazione nell'autovalutazione di Edimburgo (ρ = -0,594, p < 0,001). Questo modello è rimasto vero quando si è limitata l'analisi ai pazienti con lesione DH per tutte le caratteristiche di cui sopra (p ≥ 0,09, 0,170, 0,816, 0,978, 0,615 e 0,038, rispettivamente). Nel complesso, mentre l'uso della mano auto-riferito era parzialmente correlato all'uso della mano, l'uso atipico della mano non poteva essere ben previsto da fattori precedenti.

La BBT è rapida e affidabile. La maggior parte dei partecipanti completa la BBT in meno di 3 minuti: il tempo dal primo all'ultimo movimento negli adulti sani è di 157 ± 33 s (range 99-291 s, mediana 152 s; dati da ²²); nei pazienti con PNI unilaterale, il tempo è di 245 ± 141 s (range 120-919 s, mediana 217 s).

Per misurare la validità esterna, uno studio precedente ha confrontato le scelte della mano BBT con le preferenze della mano auto-riportate dal Motor Activity Log (MAL)⁶ in pazienti con PNI unilaterale; Queste due misure erano moderatamente correlate (R² = 0,33)⁴, come appropriato per gli strumenti che misurano un costrutto simile con grandi differenze di metodo; ad esempio, il MAL misura l'uso/disuso auto-riferito della mano interessata indipendentemente dall'uso della mano non interessata. Il BBT ha una buona affidabilità test-retest (r = 0,838), anche quando i test multipli presentano differenze sostanziali nella progettazione del modello (confrontando i modelli da 10 mattoncini con i modelli da 5 mattoni, tutti con mattoni di dimensioni normali)²³.

Questi risultati dimostrano la precisione, la velocità e la validità della BBT e, di conseguenza, la sua capacità di rilevare modelli atipici di utilizzo della mano che potrebbero non essere altrimenti evidenti nelle caratteristiche cliniche.

Tabella supplementare. Clicca qui per scaricare questo file.

Discussione

Il Block Building Task (BBT) consente una valutazione rapida, economica e quantitativa delle scelte della mano sinistra/destra in un contesto non vincolato e orientato all'obiettivo. Pertanto, la BBT fornisce un mezzo unico per valutare i modelli di utilizzo della mano sinistra/destra associati agli esiti dei pazienti dopo lesione unilaterale del nervo periferico (PNI)³. I nuovi risultati del manoscritto attuale (Figura 4, Figura 5, Figura 6) dimostrano che l'uso delle mani dopo la PNI unilaterale può essere un uso tipico della DH o un passaggio schiacciante alla DH o all'NDH – entrambi i quali sono possibili indipendentemente dal fatto che il lato ferito sia DH o NDH. L'uso della mano non può essere previsto da variabili cliniche preesistenti, quindi è necessaria una misurazione diretta per identificare modelli di utilizzo della mano atipici che potrebbero identificare quale tipo di allenamento o riabilitazione potrebbe essere più vantaggioso per un paziente.

I pazienti si dividono in tre cluster

La BBT rivela che i singoli pazienti si dividono in tre gruppi con risposte distinte alla PNI unilaterale: alcuni continuano l'uso approssimativamente tipico della mano; alcuni passano completamente al loro DH o NDH, inclusi alcuni individui che passano a usare sempre la mano infortunata. Non è noto se i pazienti approssimativamente tipici abbiano modificato l'uso della mano rispetto al basale pre-infortunio, ma il 57% dei pazienti rientra in uno dei cluster con uso atipico della mano. Pertanto, sono necessarie ulteriori ricerche per identificare gli effetti di sottili cambiamenti nell'uso delle mani (all'interno del cluster approssimativamente tipico), ma è probabile che i pazienti che usano solo una mano abbiano effetti drammatici sulla loro vita e sulle loro attività.

Criticamente, le caratteristiche cliniche della lesione non predivano l'uso della mano. Né il lato della lesione, la posizione, la gravità, la posizione, la durata o il dolore hanno fornito predittori significativi dell'uso della mano. La preferenza della mano auto-riferita era correlata con l'uso effettivo della mano, ma mentre questa correlazione raggiungeva la significatività statistica, era parziale: la preferenza della mano spiegava ≈ il 23% della variazione nell'uso della mano. Ciò corrisponde ai risultati precedenti secondo cui l'uso della mano è un costrutto indipendente⁷ che non può essere previsto con precisione da sondaggi self-report¹¹ o valutazioni della destrezza manuale²². Di conseguenza, la misurazione quantitativa dell'uso della mano è necessaria per identificare come un paziente ha risposto alla compromissione della DH e quindi determinare se è necessario un intervento per incoraggiare un risultato correlato all'uso, come un aumento delle prestazioni della mano utilizzata o un cambiamento nel modello di utilizzo della mano.

Quando si verificano cambiamenti nell'uso della mano (ad esempio, nell'uso sempre della mano interessata o non interessata), possono rappresentare una scelta strategica in cui i pazienti evitano il disagio o la funzione limitata del lato ferito o si autoriabilitano attraverso l'uso diretto del lato ferito. Tuttavia, queste spiegazioni sono circolari perché non si sa perché i singoli partecipanti scelgano una strategia o l'altra. Gli studi futuri dovrebbero identificare i fattori psicologici o di altro tipo che spingono alcuni pazienti a usare o evitare la mano colpita.

Spesso non si verificano cambiamenti individuali nell'uso delle mani e non si sa perché tali cambiamenti siano difficili da realizzare. Certamente, i pazienti spesso non riescono a spostare l'uso della mano anche quando il loro NDH diventa più abile dopo l'infortunio, e gli interventi di spostamento della mano hanno risultati contrastanti 27,28,29. I substrati neurali della dominanza della mano sono in parte, ma non completamente, basati sulla pratica²⁹; e anche la dominanza della mano ha una componente genetica^30,31. Tuttavia, alcune linee di ricerca suggeriscono che la riqualificazione della dominanza potrebbe essere possibile. Nei pazienti con ictus con DH paretica, i dati preliminari suggeriscono che l'allenamento delle prestazioni NDH può portare a una maggiore indipendenza funzionale³². Tra gli amputati degli arti superiori, decenni di perdita di DH (e quindi l'uso forzato dell'NDH) possono essere seguiti da prestazioni di NDH che si avvicinano a un DH³³ sano. Tuttavia, la maggior parte di questi studi si è concentrata sulle prestazioni della mano piuttosto che sull'uso della mano. Studi futuri potrebbero essere in grado di chiarire se e come l'uso delle mani possa cambiare attraverso la riabilitazione, compresa la possibilità che la neuromodulazione possa consentire cambiamenti che in genere non si verificano attraverso il tempo e la sola riabilitazione. Indipendentemente da ciò, la quantificazione dell'uso della mano è utile anche se rimane difficile spostare l'uso/preferenza della mano perché la misurazione dell'uso della mano consente anche l'identificazione di individui che potrebbero beneficiare della riabilitazione basata sulle prestazioni a causa del loro uso atipico della mano esistente.

L'attività di costruzione dei blocchi

L'esito primario della BBT (frazione di movimenti eseguiti con la mano di interesse) è facile da misurare: rappresenta un semplice conteggio dei tratti sinistra/destra. Tuttavia, si consiglia di registrare video della BBT per garantire risultati accurati, così come di avere almeno 2 programmatori che esaminano il video e confrontano i loro conteggi per raggiungere un consenso.

La BBT è robusta per piccoli cambiamenti nelle scelte del modello, nella scelta dei mattoni e nelle posizioni dei mattoni. Questo manoscritto suggerisce mattoni, modelli e luoghi (Figura 2, Figura 3), ma questi dovrebbero essere presi come suggerimenti per facilitare lo sviluppo, non come un obbligo. Mattoncini e modelli alternativi non dovrebbero influenzare i risultati, purché i mattoni rimangano approssimativamente delle stesse dimensioni dei suggerimenti²² e i modelli siano posizionati in modo che i partecipanti possano vedere chiaramente i mattoni e le loro posizioni relative. Anche la posizione dei mattoni all'interno dell'area di lavoro non dovrebbe influenzare i risultati, purché i mattoni siano distribuiti uniformemente nell'area di lavoro: nei dati non pubblicati, i partecipanti hanno completato più esecuzioni consecutive della BBT utilizzando ogni volta le stesse posizioni (ad esempio, colori e forme di mattoni diversi, ma nelle stesse posizioni) e non hanno mai notato che le posizioni si ripetono.

La BBT offre numerosi vantaggi rispetto agli strumenti esistenti per valutare quantitativamente le scelte effettive della mano. Esistono alcuni strumenti di ricerca specializzati, ma queste alternative limitano i movimenti dei partecipanti a un piano bidimensionale^34,35, richiedono costose apparecchiature di realtà virtuale e analisi dei dati specializzate³⁶ o limitano le azioni a 3-5 posizioni target 37,38,39. Il test¹⁷ prevede che il mondo reale raggiunga le carte in 7 posizioni, ma è limitato perché tutti i suoi movimenti hanno la stessa distanza e l'uso degli oggetti non è funzionale (posizionare le carte in una scatola invece di usare le carte per un gioco). Al contrario, la BBT richiede ai partecipanti di utilizzare i loro mattoni per costruire un modello, che colloca le azioni reach-to-a-grasp all'interno di un contesto comportamentale diretto all'obiettivo. Gli obiettivi, il contesto e le azioni imminenti influenzano i movimenti di raggiungimento⁴⁰ e i loro meccanismi neurali 41,42,43,44 – e tra le azioni dirette a un obiettivo e quelle non dirette a un obiettivo, il primo riflette meglio il naturale comportamento umano di raggiungimento perché le persone generalmente raggiungono per raggiungere un obiettivo esterno. Ad esempio, quando una persona raggiunge la tazza di caffè, il suo obiettivo non è quello di raccogliere la tazza; Il loro obiettivo è bere caffè.

La BBT ha numerose limitazioni, anche se esistono poche alternative per misurare rapidamente l'uso della mano. Innanzitutto, le scelte manuali sono specifiche per l'attività, quindi i risultati BBT potrebbero non essere generalizzati ad altre azioni o ambienti. Tuttavia, uno studio precedente ha confrontato i risultati della BBT con un'attività di impilamento di mattoni (design simile ma con mezzi mattoni da 750 g, costruiti in pile semplici invece di modelli complessi); I risultati dei due compiti erano correlati (r² = 0,64)³, suggerendo che i risultati della BBT dovrebbero essere applicati oltre il contesto specifico delle azioni REACH con la successiva manipolazione di oggetti fini. In secondo luogo, la logistica di configurazione BBT richiede che i mattoni si trovino in posizioni fisse piuttosto che in posizioni specifiche del partecipante, quindi la distanza/sforzo di portata dipende dalla distanza del braccio del partecipante. Tuttavia, i coautori non hanno mai incontrato un partecipante incapace di raggiungere tutti i mattoni. In terzo luogo, si sa poco su come si comportano gli adulti mancini tipici al BBT; I partecipanti mancini sono stati inclusi nei primi studi^19,45, ma gli unici mancini che hanno utilizzato il design attuale sono i pazienti. Quarto e ultimo, la BBT dipende da scelte non vincolate, quindi se lo sperimentatore rivela accidentalmente che l'obiettivo della BBT è misurare quale mano o quali mani usano, quella conoscenza può portare all'automonitoraggio dei partecipanti che potrebbe influenzare i loro risultati. L'inganno dei partecipanti è inappropriato, ma gli sperimentatori possono usare un linguaggio non fuorviante come: "Questo compito ci permetterà di misurare come usi le tue mani per costruire una figura semplice".

Nel complesso, il Block Building Task (BBT) riempie una nicchia aperta nella valutazione clinica e di ricerca dei pazienti con compromissione unilaterale degli arti superiori (ad esempio, PNI) fornendo la prima valutazione rapida e poco costosa delle scelte della mano sinistra/destra non vincolate e dirette all'obiettivo.

Materiali

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