Традиционные Trail внесении тест изменен в совершенно новые инструменты оценки: цифровые и пешеходные тропы внесении испытаний

Резюме

Здесь мы представляем протокол, чтобы показать, как выполнять два типа когнитивных инструментов оценки, полученных из бумаги-карандаш версия Trail Making Test.

Аннотация

Тест Trail Making Test (TMT) является общепринятым инструментом для оценки исполнительной функции. Стандартный TMT был изобретен более 60 лет назад и был модифицирован во многие версии. С развитием цифровых технологий, TMT в настоящее время модифицирована в оцифрованный вариант. Настоящее исследование продемонстрировали цифровой TMT (dTMT) выполняется на компьютере, и Walking TMT (WTMT) на полу. Оба показали больше информации по сравнению с традиционной версией TMT.

Введение

При быстро стареющей популяции деменция считается одной из основных проблем общественного здравоохранения. По данным Всемирной организации здравоохранения^1,число пожилых пациентов с деменцией во всем мире составляет около 47 миллионов человек. Исполнительная функция нарушения не только общий тип когнитивной дисфункции у пожилых людей, но было сообщено, как предиктор прогрессирования от легких когнитивных нарушений (MCI) к клинической болезни Альцгеймера (AD)^2,3. Как третий наиболее широко используемый тест в нейропсихологии⁴, Trail Making Test (TMT) используется в качестве хорошо принятого инструмента для оценки исполнительных функций, особенно устойчивого внимания и установить сдвиг⁵, даже у пожилых пациентов⁶.

Стандартный TMT представляет собой тест на бумагу и карандаш, состоящий из двух частей: tMT-A и TMT-B^5. Первый призывает тест-taker рисовать линии подключения случайно распределенных номеров (1-25) на испытательном документе в порядке возрастания (1-й gt;2-gt;3...), в то время как последний требует тест-taker установить номера и буквы (1-gt;A-gt;2-gt...) в качестве альтернативы. Производительность TMT, как правило, забил в время, затраченное на завершение каждой части правильно⁷. TMT был переведен на различные языки. Китайская версия TMT была разработана в 2006^{году 8}. Так как китайские иероглифы довольно сильно отличаются от английских букв, китайская версия TMT была использована в нашей процедуре.

Помимо стандартной версии, TMT был изменен по-разному исследователями (например, устные TMT⁹, вождение TMT¹⁰, ходьба TMT (WTMT)¹¹) для оценки конкретных популяций или найти детали в различных условиях, таких как вождение и ходьба. Следует отметить, что некоторые исследования, дающие различные цифры по сравнению со стандартным ТМТ, также, как сообщается, имеют высокую достоверность и надежность. Например, THINC-Integrated Tool (THINC-it), разработанный группой McIntyre, использовал 9 цифр и букв для TMT-B^12; WTMT сообщил Шотт и коллеги использовали 15 номеров для TMT-A¹³. Таким же образом, многие системы оценки TMT были построены за полный балл времени, которые, как сообщается, быть полезным в поиске более элементов, кроме исполнительной дисфункции, или быть доступными для участников, которые не подходят для завершения стандартного TMT. Например, некоторые исследователи исследовали ошибки в TMT и обнаружили, что ошибки в TMT-B были связаны с психическим отслеживанием и рабочей памятью у пациентов с психическим расстройством^14. Другая группа из Греции предложила полученные оценки TMT (TMT-(B'A) или TMT (B/A) в качестве индексов для выявления нарушений когнитивной гибкости на протяжении всей взрослой жизни¹⁵. Как правило, альтернативные системы оценки ТМТ можно резюмировать следующим образом: (1) анализ времени завершения– время завершения ТМТ рассчитывается в секундах^16; (2) анализ ошибок- различные типы ошибок TMT классифицируются и количественно^14; (3) межгваальные различия- различные способности завершения TMT между доминирующей рукой и недоминирующей стороной сравниваются^17; и (4) выведенные индексы Trail Making Test - различные характеристики между завершением TMT-A и TMT-B анализируются^15. Альтернативные методы скоринга предоставляют дополнительную информацию. Например, полезность анализа ошибок TMT может выявить когнитивные дефициты, традиционно не захваченных с использованием времени завершения в качестве единственного исхода переменной у пациентов с шизофренией и депрессией¹⁴. Отсутствие каких-либо значительных межмануативных различий помогли отличить когнитивную дисфункцию от влияния двигательного расстройства¹⁷. Полученные индексы TMT могут обнаружить нарушения когнитивной гибкости на протяжении всей жизни взрослого человека и свести к минимуму влияние демографии и других когнитивных фоновых переменных^15.

С достижениями в области современных технологий компьютерные цифровые приложения все чаще интегрируются в традиционные когнитивные вмешательства, большинство из которых спроектированы как можно более похожими на оригинальные тесты, а не созданы в качестве новых инструментов. Цифровые или компьютеризированные TMT (dTMT) было доказано, что потенциал для сбора дополнительной информации, с структурой существующего теста в основном неизменным в последние годы^18,19.

Целью этого исследования было внедрение компьютерной китайской версии dTMT-A и dTMT-B, а также WTMT. Оба модифицированы TMTs и были подтверждены, что высокая чувствительность и специфичность для проверки пациентов с MCI, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, и так далее, на основе движения верхних и нижних конечностей^20,21. Подробные методы скоринга были также представлены потому, что цифровые технологии, включенные в dTMT и WTMT, могли бы помочь получить больше информации по сравнению с бумажно-карандашной версией TMT.

протокол

Разработка dTMT и первоначальная заявка была одобрена Седьмым медицинским центром НОАК армия общего госпиталя Обзор совета. Субъекты подписали утвержденные документы об информированном согласии перед тестированием TMT.

1. Разработка общего метода

1. Используйте планшет (например, Microsoft Surface Pro 2) с высококачественными инерционными датчиками, встроенными в устройство, и совместимым электронным пером(рисунок 1).
2. Используйте интеллектуальный монитор для энергозатрат и активности (IDEEA), состоящий из пяти датчиков (каждый 16 х 14 х 4 мм³, 2 г), с одним прилагается над грудиной, два прилагается к передней стороне каждого бедра, а два других прилагается под каждой ногой. Соедините датчики грудины и бедра с помощью твердого кабеля к небольшому 32-битному микропроцессору (70 x 44 x 18 мм^3,59 г) и провесоедините датчики стопы(рисунок 2).

2. Проектирование и тестирование dTMT

ПРИМЕЧАНИЕ: Как упоминалось ранее, dTMT имеет две части: dTMT-A и dTMT-B. Эти два испытания должны проводиться последовательно (dTMT-A, протекающее dTMT-B), без обращения вспять.

1. процедура dTMT-A
   1. Провести dTMT-A в спокойной и комфортной обстановке.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Участники, зачисленные для завершения dTMT должны иметь образовательный уровень более 2 лет предварительной школы; в противном случае, они могут испытывать трудности в чтении и признании китайских иероглифов в dTMT-B. Между тем, убедитесь, что участники не имеют очевидных визуальных и верхних конечностей инвалидности.
   2. Попросите участников сесть перед столом и настроить положение компьютера, фонового света и электронную ручку.
   3. Проверьте почти остроту зрения участников, чтобы убедиться, что они могут легко читать номера на экране.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторые в возрасте субъектов, возможно, потребуется пара стекла в случае, если круги на экране слишком малы для субъектов с пресбиопией.
   4. Покажите инструкции dTMT-A следующим образом: Пожалуйста, нарисуйте линию как можно быстрее, присоединившись к последовательным числам (т.е. 1-й gt;2-gt;3... 9) в кругах случайным образом распределены по экрану. Дотестовая проверка (максимум 150 с) необходима, потому что большинству участников необходимо ознакомиться с тем, как рисовать на поверхности компьютера.
   5. Продемонстрируйте основные различия между dTMT-A и стандартным TMT-A. Во-первых, если круг правильно выложен, его цвет может быть изменен. Во-вторых, если круг неправильно выровнен, его цвет остается неизменным, и субъектам необходимо повторно выровнять его из последнего круга.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Рекомендуется свободно соединять все круги с прямыми линиями.
   6. Посоветуйте участникам избегать ошибок и временных потерь. Поощряйте участников свободно рисовать линию, но как можно точнее; однако не отдавать никаких приоритетов.
   7. Попросите участников выбрать PartA на экране(нижняя панель рисунок 1) для завершения dTMT-A без перерыва. Все данные dTMT-A собираются на компьютере автоматически.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Если данные собираются для изучения межручных различий, то с другой стороны необходимо провести еще один тест. Последовательность теста левой/правой руки наугад.
2. процедура dTMT-B
   1. Повторите шаг 2.1.
   2. Покажите инструкции dTMT-B следующим образом: Пожалуйста, нарисуйте линию как можно быстрее, присоединившиськ номерам и китайскимиероглифом (т.е. 1-й gt; -gt;2-йgt; ... ) в качестве альтернативы в кругах случайным образом распределены на экране.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Убедитесь, что все китайские иероглифы признаются субъектами. Дотестовый тест (максимум 150 с) также необходим, потому что некоторые участники должны ознакомиться с тем, как привлечь в номерах и китайских иероглифов альтернативно самостоятельно.
   3. Попросите испытуемых выбрать PartB на экране(нижняя панель рисунок 1), чтобы завершить dTMT-B без перерыва. Все данные dTMT-B собираются в компьютер автоматически.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Если данные собираются для изучения межручных различий, то с другой стороны необходимо провести еще один тест. Последовательность теста левой/правой руки наугад.

3. Сбор и определение данных в dTMT

1. Определите общее время завершения: время, задействоваве (мс) нарисование линии, соединяющей все круги в правильном порядке.
2. Определите количество ошибок: количество раз линия обращается к кругу в неправильном порядке.
3. Определите время завершения для каждого шага: время, занесено в миллисекунды, чтобы нарисовать каждый шаг.
4. Определите время внутри каждого круга: время, проведенное в миллисекундах, чтобы нарисовать внутри кругов.
5. Определите процент внутреннего круга (%): время внутри каждого круга делится на общее время до завершения.
6. Определите время внутри каждого круга допуска: время, проведенное в миллисекундах, чтобы нарисовать внутри круга толерантности.
7. Определите процент толерантности внутреннего круга (%): время внутри каждого круга допуска, разделенное на общее время до завершения
8. Определите время отмены строки на каждом этапе: время отмены строки на каждом этапе. Круг толерантности имеет диаметр в пять раз больше, чем у реального круга.
9. Определите оптимальный путь каждого шага: ближайшая линия в миллиметрах каждого шага.
10. Определите фактический путь каждого шага: фактическая линия в миллиметрах каждого шага.
11. Определите отклонение пути каждого шага: фактическая линия в миллиметрах минус ближайшая линия в миллиметрах каждого шага.
12. Определить изменчивость отклонения пути: Коэффициент изменения отклонения пути каждого шага.
13. Определите скорость рисования каждого шага: фактическая линия в миллиметрах каждого шага делится на время завершения для каждого шага.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Среднее значение вычислялось путем подведения итогов значений, собранных шаг за шагом. Косвенные данные, отражающие различные точки между руками или частями, были получены на основе прямых данных.

4. Проектирование и тестирование ВТМТ

ПРИМЕЧАНИЕ: Как и dTMT, WTMT также имеет две части: WTMT-A и WTMT-B. Эти два теста должны быть выполнены последовательно (WTMT-A proceding WTMT-B), без обращения вспять.

1. Процедура WTMT-A
   1. Провести WTMT-A в спокойной и комфортной обстановке. Убедитесь, что есть номер свет. Случайно распределите монеты с номерами на каждой из 15 позиций в области 16 м² (4 х 4 м^2). Нарисуйте диаметром 30 см вокруг каждой монеты(рисунок 3).
      ПРИМЕЧАНИЕ: Участники, зачисленные для завершения WTMT, должны иметь образовательный уровень более 2 лет предварительной школы; в противном случае, они могут испытывать трудности в чтении и признании китайских иероглифов в WTMT-B. Между тем, убедитесь, что участники не имеют очевидных визуальных и нижних конечностей инвалидности.
   2. Подключите интеллектуальное устройство для энергозатрат и активности (IDEEA) к ПК и введите антропометрические данные субъекта.
   3. Прикрепите пять биаксиальных мини-акселерометров (16 x 14 x 4 мм^3,2 г) с медицинской лентой над грудиной, к передней стороне каждого бедра и под каждой ногой(рисунок 4). Соедините все акселерометры через тонкие, гибкие кабели к микропроцессору/единице хранения (70 x 44 x 18 мм^3,59 г), прикрепленному с зажимом к одежде.
      ПРИМЕЧАНИЕ: IDEEA представляет собой систему на основе нескольких акселерометров, состоящую из пяти двухосных акселерометров, расположенных на верхней части туловища, бедер и ног. IDEEA был первоначально разработан для оценки расходов на энергию во время деятельности повседневной жизни^22,23, но имеет дополнительные возможности для количественной оценки многих из широко используемых параметров походки цикла²⁴.
   4. После того, как устройство оборудовано, попросите участников идти вверх и вниз по дорожке без каких-либо целей на удобной скорости ходьбы для разминки.
   5. Покажите инструкции WTMT-A следующим образом: Пожалуйста, идите по пронумерованных целей в последовательном порядке как можно быстрее, присоединяясь к последовательным числам (т.е. 1-й gt;2-gt;3... 15) в монетах, случайно распределенных по полу.
   6. Поощряйте участников ходить свободно, но как можно точнее; Однако приоритет не отдается. Выполните WTMT-A только один раз.
   7. Обеспечить безопасность участников, потому что ходьба с двойной задачей в сложных условиях может увеличить риск падения²⁵. Как для пред-, так и для послетестов, для IDEEA необходима 5-ступенчатая пауза, чтобы различать ходьбу от стояния.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Любой шаг по монете считается как на цели. Если участники идут в неправильном порядке, направлять их, пока они не идут в правильном порядке. Все данные WTMT-A собираются в микропроцессоре/блоке хранения IDEEA автоматически.
2. Процедура WTMT-B
   1. Повторите шаги, как в разделе 4.1.1.
   2. Покажите инструкции WTMT-A следующим образом: Пожалуйста, ходить по пронумерованных целей в последовательном порядке как можнобыстрее присоединения последовательных чисел (т.е., 1-й gt; - йgt;2-gt ... В монетах, случайно распределенных по полу, случайно распространяются монеты. Убедитесь, что все китайские иероглифы признаны участниками.
   3. Выполните WTMT-B только один раз.
   4. Обеспечить безопасность участников, так как ходьба с двумя задачами в сложных условиях может увеличить риск падения^25. Как для пред-, так и для послетестов, для IDEEA необходима 5-ступенчатая пауза, чтобы различать ходьбу от стояния.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Любой шаг по монете считается как на цели. Если испытуемые шли в неправильном порядке, направлять их, пока они не идут в правильном порядке. Все данные WTMT-B собираются в микропроцессоре/блоке хранения IDEEA автоматически.

5. Прямой сбор данных и разъяснение смыслов в ВТМТ

ПРИМЕЧАНИЕ: Как показано на рисунке 5, цикл походки человека был разделен на различные подфазы. В деталях пространственные и временные параметры определяются и рассчитываются следующим образом.

1. Определите шаги (n): количество шагов, выполненных во время ходьбы уровня, включая правую и левую конечности.
2. Определите продолжительность качели (%): процент фазы, начиная с ног до первоначального контакта с землей или лестницей для любой данной ноги.
3. Определите длительность позиции (%): процент фазы между пятки удар одной ногой и пятки удар контр-боковой ногой.
4. Определите скорость (м/с): средняя скорость в течение двух последовательных шагов.
5. Определите длину шага (м): разница в длине между первоначальным ударом пятки правой или левой ноги и пятки удар контралатеральной стопы.
6. Определите длину шага (м): расстояние между последовательными точками исходного контакта той же ноги, справа направо вправо (R-L-R) или лево-влево (L-R-L).
7. Определите изменчивость походки длины шага: коэффициент изменения длины шага.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Время завершения и ошибки также собираются и учитываются экзаменатором, а не IDEEA.

6. Сбор и статистика данных

1. Используйте ЛСД с односторонним способом ANOVA и Fisher's, чтобы сравнить различия между группами. Демографические данные перечислены в таблице 1. Данные dTMT-A, dTMT-B, WTMT-A и WTMT-B отображаются в таблицах 2-5 соответственно. Было сочтено, что Злт; 0,05 указывает на статистически значимую разницу.

Результаты

Семь пожилых пациентов с умеренными когнитивными нарушениями (пожилые люди с MCI), семь пожилых субъектов с болезнью Паркинсона (пожилые с PD), и семь пожилых здоровых людей (Здоровый пожилой) были набраны, и dTMT-A, dTMT-B, WTMT-A, и WTMT-B, были выполнены. После испытаний данные были собраны и проанализ...

Обсуждение

Традиционный бумажный карандаш TMT хорошо используется во всем мире уже более 50 лет. Тем не менее, цифровой TMT является выгодным. Во-первых, традиционный TMT считается инструментом исполнительной функции, в то время как dTMT и WTMT имеют аспекты, отражающие способность двигателя, кроме когнити?...

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
Minisun	LLC		Intelligent Device for Energy Expenditure and Activity (IDEEA)
Surface Pro 2	Microsoft		computer