JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

باستخدام جهاز isokinetic الروبوتية مع قياسات الكهربائي (EMG)، يوضح هذا البروتوكول أن الحركة متساوي الحركة نفسها يمكن أن تحسن الموثوقية بين rater لزاوية قياسات الصيد في مرضى السكتة الدماغية مع التشنج المرن الكوع خفيفة.

Abstract

قياس التشنج مهم في تخطيط العلاج وتحديد الفعالية بعد العلاج. ومع ذلك، فقد ثبت أن الأداة الحالية المستخدمة في البيئات السريرية محدودة في الموثوقية بين الدرجة. وأحد العوامل في هذه الموثوقية السيئة بين العوامل هو تقلب الحركة السلبية مع قياس زاوية قياسات الصيد. ولذلك، تم اقتراح جهاز متساوي الحركة لتوحيد الحركة المشتركة اليدوية؛ ومع ذلك، لم يتم اختبار فوائد الحركة متساوي الحركة لقياسات AoC بطريقة موحدة. يبحث هذا البروتوكول ما إذا كانت الحركة متساوي الحركة نفسها يمكن أن تحسن الموثوقية بين rater لقياسات AoC. ولهذا الغرض، تم تطوير جهاز آلي متساوي الحركة يقترن بالتصوير الكهربائي السطحي (EMG). يتم مقارنة شرطين، حركات يدوية ومتساويالحركة، مع الطريقة الموحدة لقياس زاوية والشعور الذاتي من الصيد. وتبين أنه في 17 مرضى السكتة الدماغية مع التشنج المرن الكوع خفيفة، الحركة متساوي الحركة تحسين معامل الارتباط داخل الصف (ICC) لموثوقية بين rater من قياسات AoC إلى 0.890 [95٪ فاصل الثقة (CI): 0.685-0.961] من قبل EMG المعايير، و0.931 (فاصل جزر البحر 95٪: 0.791-0.978) حسب معايير عزم الدوران، من 0.788 (فاصل جزر ي95%: 0.493-0.920) بواسطة الحركة اليدوية. في الختام، الحركة متساوي الحركة نفسها يمكن أن تحسن الموثوقية بين rater من قياسات AoC في مرضى السكتة الدماغية مع التشنج خفيفة. وبالنظر إلى أن هذا النظام قد يوفر قياسات زاوية موحدة أكبر والصيد من الشعور، فإنه قد يكون خيارا جيدا لتقييم التشنج في بيئة سريرية.

Introduction

التشنج بعد السكتة الدماغية أمر شائع وقد ثبت للحث على مضاعفات، بما فيذلك الألم والتقلصات، مما أدى إلى انخفاض نوعية الحياة 1،2،3. قياس التشنج مهم لتخطيط مسار العلاج بشكل صحيح وتحديد فعالية العلاج. الأدوات الشائعة الاستخدام في الإعداد السريري هي مقياس أشوورث المعدل (MAS)4، وهو نظام قياس اسمي لمقاومة الحركة السلبية، ومقياس تارديو المعدل (MTS)، الذي يقيس زاوية الصيد (AoC)، الذي يمثل خاصية السرعة تعتمد علىالتشنج 5. ومع ذلك، فقد ثبت أن أدوات القياس هذهلديها موثوقية محدودة بين معدل 6،7،مما يتطلب نفس المعدل لإجراء هذه الاختبارات للحفاظ على موثوقية مرضية8.

وقد تبين ثلاثة عوامل تحفز على حدوث تباين في الأوج أثناء قياس النظام التجاري المتعدد الأطراف، بما في ذلك (1) أخطاء من قياسات الزاوية بواسطة قياس الجبلغم؛ (2) تباين ملف الحركة المشتركة المنقول يدويًا بين المعدلين؛ و(3) تقلب في استشعار الصيد بين الدرجات9. يتم عرض جهاز روبوتي أحادي الحركة جديد مع أجهزة استشعار عزم الدوران في هذا البروتوكول. يتم تطبيق هذا الجهاز على مرضى السكتة الدماغية مع التشنج المرن الكوع خفيفة باستخدام قياسات التصوير الكهربائي السطحي (EMG)10. كان من المفترض أن توحيد الحركة المشتركة الكوع سوف يحسن الموثوقية بين rater لقياسات AoC التي أثارها انعكاس الكوع المرنة تمتد. ولإثبات ذلك، تم حساب موثوقية AoC كما تقاس بسطح EMG ومقارنتها بين تمديد الكوع السريع اللاحركي واليدوي، وذلك باستخدام هذا الجهاز الروبوتي المتطور وEMG. ويبين الشكل 1 لمحة عامة عن الإجراء التجريبي بأكمله. وبالتفصيل، أجريت مرحلة قياس النظام التجاري المتعدد الأطراف من قبل اثنين من التقييمات، وتم تحديد ترتيب التجارب (اليدوي مقابل الحركة المتساوية)وترتيب الدرجات بشكل عشوائي، الأمر الذي تطلب حوالي 50 دقيقة لكل موضوع (الشكل 1).

Protocol

1. الإعداد التجريبي

  1. توظيف المرضى
    ملاحظة: تم استعراض جميع الإجراءات والموافقة عليها من قبل مجلس الاستعراض المؤسسي لمستشفى بوندانغ بجامعة سيول الوطنية. وكان هؤلاء الأشخاص مرضى داخليين أو مرضى خارجيين يعانون من تشخيص السكتة الدماغية من أربعة مستشفيات لإعادة التأهيل في المنطقة.
    1. إجراء عملية الفرز باستخدام معايير الإدراج التالية: (1) الهيباب الطرف العلوي بسبب السكتة الدماغية. (2) أكثر من 20 سنة؛ (3) التشنج المشترك الكوع خفيفة من MAS 1-2؛ (4) أي مرض سابق يؤثر على وظيفة الذراع hemiparetic، باستثناء السكتة الدماغية؛ (5) خالية من عدم الاستقرار الهيمودينامي؛ (6) لا تقلص شديد في الكوع؛ (7) إمكانية اختطاف الكتف 90 درجة والساعد ليكون في موقف محايد دون أي ألم في المفاصل؛ و(8) الإدراك العادي، اللغة، visuospatial، أو القدرة على الاهتمام باتباع الإجراءات التجريبية.
      ملاحظة: تم تصميم المعايير لفحص المرضى القادرين على المشاركة في التجربة وتنظيم العوامل التي تؤثر على النتائج.
    2. توظيف الأشخاص الذين يتم تزويدهم بشرح مفصل للدراسة بأكملها والقضايا السريرية المتوقعة. ويجب الحصول على الموافقة قبل الإدراج.
    3. ويبين الجدول 1الخصائص الديمغرافية وخصائص خط الأساس للأشخاص المعينين.
  2. النظام التجريبي
    ملاحظة: يتم استخدام جهاز روبوتي مخصص لإنتاج حركة موحدة وقياس البيانات الكمية في وقت واحد. يتكون النظام الروبوتي من جزء روبوتي ونظام تحكم ووحدات قياس. يظهر التكوين الكلي فيالشكل 2.
    1. جزء آليّة
      1. بالنسبة للجزء الروبوتي، استخدم روبوت ًا من درجة واحدة من الحرية يتكون من محرك ومتلاعب بالساعد، مع ثلاثة مكونات أخرى لضبط ارتفاع الروبوت وتركيب الجهاز على مكاتب مختلفة. ويرد التكوين العام في الشكل 2 ألف.
      2. بالنسبة للمتلاعب بالساعد، استخدم مفصل الكوع المتصل بالمحرك، وشريط تمرير خطي مع كتلة تثبيت لضبط الطول الكلي ووحدتين للكفة لتثبيت الساعد واليد (كما هو موضح في الشكل3). يحتوي مفصل الكوع على لوحة دوارة وحامل دفع لمنع الغضب أثناء التجربة، وكانت وحدات الكفة منحنية مماثلة لتلك التي كانت في الساعد البشري وصنعت باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد. تم تصميم وحدة مقبض لاستيعاب كل من الأفراد اليد اليسرى واليمنى، مما يجعلها متاحة لأي مواضيع.
      3. استخدام محرك مع نسبة التروس منخفضة من 51:1، والتي ينبغي أن يكون لها خصائص الظهر للقيادة والقدرة على إنتاج سرعة اسمية من 315 درجة / ث وعزم دوران مستمر من 42.33 نيوتن متر.
      4. استخدم وحدة مقبس معمل متصلة بأسفل المحرك لضبط ارتفاع وحدة المحرك. ارتفاع الروبوت سوف تكون قادرة على تعديلها إلى ارتفاع الجلوس من مختلف المواضيع.
      5. وضع ذراع التثبيت لتركيب الجهاز إلى المكتب على الجزء الأمامي من الروبوت. وسوف تكون ذراع التثبيت المنقولة صعودا وهبوطا من خلال رمح خطي ولها المشابك لتأمين إلى المكتب.
      6. وضع عجلات مع سدادة على الجزء السفلي من الروبوت، مما يجعل الروبوت المنقولة وترتكز خلال التجربة.
    2. نظام التحكم
      1. استخدم كمبيوتر شخصي (PC) ومعالج في الوقت الحقيقي وسائق محرك لنظام التحكم المركزي. يظهر الرسم التخطيطي التفصيلي لكتلة هندسة عنصر التحكم في الشكل 4.
      2. استخدم واجهة مستخدم رسومية (GUI) للتحكم في وضع التجربة (قياس ROM الأقصى، وMTS Isokinetic، وأوضاع قياس MTS اليدوية) وتخزين بيانات حركة الروبوت. وهو يحتوي على لوحة تحكمولوحة مراقبة (الشكل 5). وترد تفاصيل تكوين واجهة المستخدم الرسومية في التذييل.
      3. تنفيذ خوارزمية التحكم الروبوت باستخدام معالج في الوقت الحقيقي. تتكون خوارزمية التحكم من ثلاث حلقات تحكم. الحلقة الأولى هي حلقة إدخال/إخراج البيانات التي تعمل في 1 ميغاهيرتز من الوحدة النمطية FPGA sbRIO. والثاني هو حلقة التحكم في الحركة الروبوت الذي يعمل في 1 كيلوهرتز من مستوى السادس في الوقت الحقيقي. والأخير هو حلقة اتصال البيانات التي تعمل في 250 هرتز. هذه الحلقة تنقل بيانات الروبوت (الوقت والزاوية وعزم الدوران وإشارة الزناد لمطابقة مع بيانات EMG).
        ملاحظة: المعالج في الوقت الحقيقي يحتوي على وحدتي اتصال: NI-9237 و NI-9853. وNI-9237 هو جهاز الإدخال التناظرية لتلقي بيانات استشعار عزم الدوران, وNI-9853 هو وحدة اتصال يمكن للاتصال مع سائق المحرك.
    3. وحدات القياس
      1. جبل جهاز استشعار عزم الدوران بين المتلاعب والمحرك لقياس قوة رد الفعل. يتم نقل بيانات عزم الدوران إلى المعالج في الوقت الحقيقي عبر NI-9237. يحتوي NI-9237 على شريط تمرير خاص به وشريط stopband وعامل تصفية عرض النطاق الترددي الخالي من الاسم المستعار. تدخل البيانات التي تمت تصفيتها الوحدة النمطية FPGA ويتم معالجتها مرة أخرى في 100 هرتز مع عامل تصفية تمرير منخفض لإزالة الضوضاء.
      2. قياس زاوية مشتركة بواسطة التشفير (HEDL 9140، ماكسون، سويسرا) تعلق على المحرك. يتم نقل بيانات الزاوية إلى المعالج في الوقت الحقيقي عبر برنامج تشغيل المحرك.
      3. قياس نشاط العضلات مع جهاز EMG سطح ثماني قنوات. وقد جُمعت بيانات الفريق بدرجة أخذ عينات قدره 1024 هرتز، وعالجت في البداية باستخدام مرشح لممر النطاق (20-450 هرتز) ومرشح من الدرجة الأولى (60 هرتز). يتم نقل بيانات EMG المقاسة إلى الكمبيوتر مباشرة.

2- الإعداد التجريبي

ملاحظة: يجب أن يشارك اثنين من المعدلين في هذه التجربة. في حالتنا، كان المعدل الأول أخصائي في علم الفيزياء مع أكثر من 6 سنوات من الخبرة في إعادة التأهيل، وكان المعدل الثاني معالج مهني مع أكثر من 3 سنوات من الخبرة في إعادة التأهيل السكتة الدماغية.

  1. إعداد الوضع الأولي
    1. وضع المريض في كرسي مع له / لها مرة أخرى في وضع مستقيم.
    2. تأمين كلا الجانبين من الكتف والبطن مع أحزمة الأمان للحفاظ على موقف الكتف مستقرة طوال التجربة.
    3. ضع ذراع الموضوع الهيميبارتيك بخفة على الروبوت المتلاعب دون ربط حزام.
    4. فك كتلة التثبيت من المنزلق الخطي بحيث يمكن نقل الكفة بحرية على المنزلق والسماح للذراع hemiparetic الموضوع لوضعها على الروبوت المتلاعب دون ربط الأشرطة.
    5. ضبط ارتفاع الروبوت باستخدام جاك المختبر حتى يتم اختطاف كتف المريض 90 درجة. تأكيد زاوية الاختطاف باستخدام مقياس الغنيوم.
    6. إرشاد الموضوع لعقد المقبض وربط اليد إلى مقبض مع الأشرطة. محاذاة محور دوران الروبوت والمحور التشريحي من مفصل الكوع.
    7. ثني وتوسيع مفصل الكوع بحيث يمكن تعديل موقف الكفة بشكل طبيعي في الوضع الأمثل دون توليد المقاومة أثناء حركة الكوع. ثم، ربط كتلة التثبيت لإصلاح موقف الكفة وربط الأشرطة من الكفة الساعد.
    8. إرفاق الأقطاب الكهربائية EMG السطح على العضلات brachii العضلة ذات الرأسين في الذراع hemiparetic.
  2. قياس ROM السلبي
    ملاحظة: يتم استخدام ROM الخامل كـ ROM حد في التجارب التالية لمنع المشاكل الناجمة عن الحركة خارج نطاق عملية المريض.
    1. إدخال معلومات الجانب الهيميبة المريض في واجهة المستخدم الرسومية البرنامج (يمين أو يسار).
    2. تعيين الكوع 90 درجة المرن باستخدام مقياس الغنيوم. اضغط على زر تعيين 90 درجة على لوحة واجهة المستخدم الرسومية. هذه العملية تطابق الزاوية المعترف بها من قبل الروبوت مع زاوية مشتركة الإنسان الفعلي.
    3. اضغط على زر تعيين إنهاء على واجهة المستخدم الرسومية للتبديل الروبوت إلى حالة التشغيل.
    4. انقر فوق الأزرار الموجودة على لوحة تشغيل المحرك على الجانب الأيسر من واجهة المستخدم الرسومية بالترتيب من أعلى إلى أسفل.
    5. قم بتشغيل زر تعيين الزاوية وتعيين السرعة إلى 1 درجة/ ث. ثم انقر فوق الزر تشغيل. سوف الروبوت تمديد الكوع ببطء في 1 ° / ق من 90 درجة موقف المرن حتى عزم الدوران رد فعل يصل إلى مستوى عتبة معينة أو يمتد بنسبة 170 درجة.
      ملاحظة: في هذه التجربة، تم تعيين عتبة عزم الدوران إلى 0.6 نيوتن متر. يتم تحديد هذه القيمة تجريبيا من خلال دراسة تجريبية.
    6. يتم تخزين الزاوية الموسعة القصوى تلقائيًا كـ ROM الحد الأقصى.
    7. تغيير السرعة إلى -1 °/s وانقر فوق زر التشغيل مرة أخرى. يُثني الروبوت الكوع ببطء حتى يصل عزم دوران التفاعل إلى مستوى العتبة.
    8. يتم تخزين الحد الأقصى للزاوية المرنة تلقائيًا كالحد الأدنى للروم.

3. قياس MTS

ملاحظة: الوقت المطلوب لكل خطوة هو مبين في الشكل 1. مجموع الوقت الذي يستغرقه موضوع واحد لأداء كل تجربة حوالي 50 دقيقة (بما في ذلك خطوة إعداد التجربة)، ولكن معظم الوقت يجب أن تنفق يستريح للحفاظ على اتساق التعب.

  1. تعويض تأثير القصور الذاتي
    ملاحظة: من الناحية النظرية، يجب أن يكون هناك أي تأثير القصور الذاتي أثناء الحركة متساوي الحركة. ومع ذلك، قد يكون هناك تأثير القصور الذاتي في بداية الحركة. وينبغي تعويض قوة القصور الذاتي لقياس قوة رد الفعل التي تولدها رد الفعل تمتد فقط. وبما أن حجم قوة القصور الذاتي يختلف بالنسبة لكل موضوع، ينبغي إجراء اختبار أولي للتعويض عن قوة القصور الذاتي قبل القياس الفعلي للأنظمة الثابتة. تظهر نتيجة مثال في الشكل 6.
    1. انقر فوق الزر "عودة" في لوحة التحكم. سوف الروبوت ثني الكوع إلى الحد الأدنى من موقف زاوية (موقف المرن إلى أقصى حد).
    2. تعيين السرعة إلى 150 درجة / ث وتشغيل زر اختبار القصور الذاتي ثم تشغيل زر. سوف الروبوت تطبيق اضطراب قصيرة من 5 ° للمريض بمعدل 150 درجة / ث. يتم تكديس عزم الدوران الذروة وقيمة الفترة لكل تجربة تلقائيًا وعرضها على لوحة واجهة المستخدم الرسومية.
    3. كرر الخطوات 3.1.2 إلى 3.1.3 مرتين إضافيتين. تحديد قيمة عزم الدوران الذروة المناسبة وقيمة الفترة من البيانات المقاسة وأدخل القيمة على واجهة المستخدم الرسومية للبرنامج. يتم إنشاء ملف تعريف عزم الدوران التعويض (tcomp)تلقائيًا استنادًا إلى المعادلة 1 أدناه، حيث: (أ)، يمثل السعة المحددة ويمثل الفترة.
      figure-protocol-9236
      ملاحظة: يتم تصميم شكل عزم الدوران القصور الذاتي كشكل جيب تمام مرتفع لتقليل تحميل الحساب. عزم الدوران التعويض، الذي تم تصميمه لفترتين بسبب تأثير القصور الذاتي، يختفي تقريبا بعد الفترة الثانية. تم تصميم السعة من الفترة الثانية لتكون 15٪ من الفترة الأولى.
  2. خطوة التهيئة
    1. قبل التجربة الفعلية، قم بإجراء ثلاث عمليات تدريبية لتعريف المريض بالحركات المفاجئة.
    2. انقر فوق الزر "عودة" في اللوحة. سوف الروبوت ثني الكوع إلى الحد الأدنى من موقف زاوية.
    3. انقر فوق الزر تشغيل بعد إعلام الموضوع. سوف الروبوت تمديد الكوع المريض بمعدل 150 درجة / ث، حتى تصل الزاوية إلى زاوية قصوى أو عزم الدوران رد فعل يصل إلى مستوى العتبة.
    4. كرر الخطوات 3.2.2-3.2.3 مرتين إضافيتين وخذ راحة 5 دقائق قبل بدء الاختبار.
  3. قياس MTS متساوي الحركة
    ملاحظة: تم تصميم قياس MTS متساوي الحركة لتنفيذ حالة قياس MTS مثالية. ينتج الروبوت حركة سرعة ثابتة دقيقة بسرعة محددة مسبقًا (150 درجة/ث) حتى يصل إلى الحد الأقصى لـ ROM أو حتى يصل إلى عتبة معينة من عزم الدوران التفاعلي. يتم تحديد الحد الأقصى لقيمة ROM في الخطوة 2.2، ويتم تحديد قيمة عتبة عزم الدوران على أنها 0.6 من خلال الدراسات التجريبية السابقة، وهو ما يكفي للكشف عن ردود الفعل تمتد.
    1. انقر فوق الزر الخلف لثني الكوع إلى الحد الأدنى من موقف الزاوية.
    2. انقر فوق الزر تشغيل دون إعلام الموضوع. سوف الروبوت تمديد الكوع المريض بمعدل 150 درجة / ث حتى تصل الزاوية إلى الزاوية القصوى أو عزم الدوران رد فعل يصل إلى مستوى عتبة معينة. يتم تخزين بيانات الوقت والزاوية وعزم الدوران وإشارة المشغل أثناء الاختبار.
    3. خذ فاصلًا دقيقتين بين المجموعات وكرر الخطوات من 3.3.1 إلى 3.3.3 مرتين إضافيتين.
    4. خذ راحة لمدة 5 دقائق بعد إجراء ثلاث مجموعات.
  4. قياس MTS اليدوي
    ملاحظة: تم تصميم قياس MTS اليدوي لمحاكاة قياس MTS الذي يتم إجراؤه عادة في المواقع الطبية الفعلية. لمقارنة نتائج MTS متساوي الحركة، يتم استخدام الجهاز الروبوتي فقط كأداة قياس كمية تزيل خطأ القياس، ويتم تنفيذ عملية القياس الفعلية من قبل معدل الإنسان. لهذا الغرض، الروبوت يعوض فقط الاحتكاك من الروبوت نفسه. تفاصيل إزالة الاحتكاك في التذييل.
    1. انقر فوق الزر الخلف لثني الكوع إلى الحد الأدنى من موقف الزاوية.
    2. انقر فوق زر التشغيل الحر، وسيتم تغيير عملية الروبوت إلى وضع التشغيل اليدوي.
    3. عقد مقبض المتلاعب وتمتد ذراع الموضوع. أثناء العملية، يجب أن تولد معدل سرعة ثابتة من 150 درجة / ث.
    4. إيقاف تشغيل وضع التشغيل الحر واتخاذ استراحة 2 دقيقة.
    5. كرر الخطوات 3.4.1–3.4.4 مرتين إضافيتين.
  5. تكرار قياس MTS
    1. خذ راحة 10 دقائق بعد الانتهاء من التجربة بأكملها مع المعدل الأول.
    2. تغيير معدل (إلى المعدل الثاني) وكرر الخطوات 3.3-3.4.

4. القياس الكمي لـ AoC

ملاحظة: يتم تحديد AoC على أساس اثنين من البيانات: EMG وعزم الدوران. يتم تحديد AoC عن طريق التحليل اليدوي بسبب الخصائص الصاخبة لبيانات EMG وتباين الخصائص الفردية. يتم اختيار AoC من قبل معدل ثالث، الذي هو أعمى لترتيب معدل.

  1. تحليل بيانات تجربة MTS متساوي الحركة
    1. تقييم AoC باستخدام بيانات EMG
      ملاحظة: بشكل عام، يتم تحديد AoC كزاوية حيث تحدث القيمة القصوى للذروة EMG. ومع ذلك، مدة منعكس تمتد يختلف عن كل مريض. وبالتالي، فإن استخدام نقطة الذروة القصوى EMG كAOC من المتوقع أن يكون لها موثوقية منخفضة. قد لا يكون الفرق الزمني كبيرًا؛ ومع ذلك، يمكن أن يكون خطأ AoC كبيرة بسبب سرعة التقييم السريع لأسلوب MTS. لذلك، يتم تحديد الزاوية في بداية نقطة الطفرة EMG كـ AoC.
      1. معالجة بيانات EMG الخام باستخدام الجذر متوسط مربع (RMS) لتجانس البيانات وتضخيمها 50x.
      2. مزامنة بيانات EMG وبيانات زاوية الروبوت باستخدام إشارات الزناد لكل مجموعة بيانات.
        ملاحظة: في هذا النظام، يتم قياس بيانات EMG بواسطة جهاز مستقل، على عكس البيانات الأخرى; لذلك، قد يكون الوقت المرجعي مختلفة. يحتوي جهاز EMG على وظيفة وضع علامة مقاطعة المشغل الذي يحصل على إشارة المشغل من معالج في الوقت الحقيقي في بداية تقييم MTS.
      3. تحديد AoC يدوياً كنقطة بداية للطفرة EMG RMS. يظهر المثال في الشكل 7.
        ملاحظة: يتم تجاهل EMG RMS من <0.1 هنا لأنه يظهر بشكل متكرر حتى بدون رد فعل التمدد. وهكذا، يتم اختيار نقطة ارتفاع واضحة في بداية الذروة باسم AoC.
    2. تقييم AoC باستخدام بيانات عزم الدوران
      ملاحظة: العضلات لها خصائص ميكانيكية سلبية التي تعمل مثل نظام الربيع المثبط. حتى لو كانت العضلات لا تمارس أي قوة، يمكن أن تزيد قوة رد الفعل كما تمتد العضلات. لأن كثافة الخاصية الميكانيكية السلبية وتمتد رد الفعل يختلف من مريض إلى آخر، فمن الصعب تحديد الصيد باستخدام القيمة المطلقة فقط لقوة رد الفعل. بدلا من ذلك، في هذه الدراسة، يتم تحديد الصيد عن طريق تغيير الممتلكات السلبية بسبب التشنج بدلا من القيمة المطلقة لقوة رد الفعل. يتم تحديد تغيير الخاصية السلبية يدوياً عن طريق التغيير في المنحدر من خط الانحدار من عزم الدوران رد الفعل.
      1. ارسم خط انحدار واحد من النقطة التي ترتفع فيها إشارة المشغل وارسم خط انحدار آخر من النقطة التي تنخفض فيها إشارة المشغل.
      2. قارن منحدرات خطي الانحدار. إذا أظهرت التدرجات من خطين انحدار فرق كبير، يمكن تحديد AoC عند تقاطع خطين انحدار. يظهر المثال في الشكل 8.
  2. تحليل بيانات تجربة MTS اليدوي
    ملاحظة: في حالة MTS اليدوي، من الصعب فصل القوة التي يمارسها الموضوع وتلك التي يطبقها معدل باستخدام جهاز استشعار عزم الدوران واحد فقط. لذلك، في حالة MTS اليدوي، يتم إجراء تحليل AoC فقط باستخدام بيانات EMG دون إجراء تحليل AoC باستخدام بيانات عزم الدوران.
    1. تقييم AoC باستخدام بيانات EMG
      ملاحظة: طريقة تحديد تقييم AoC باستخدام EMG هي أساسا نفس حالة MTS متساوي الحركة.
      1. معالجة بيانات EMG الخام باستخدام أسلوب RMS لتجانس البيانات وتضخيمها 50x.
      2. مزامنة بيانات EMG وبيانات زاوية الروبوت باستخدام إشارات الزناد لكل مجموعة بيانات.
      3. تحديد AoC يدوياً كنقطة بداية للطفرة EMG RMS. ويرد مثال في الشكل 9.

5 - تحليل البيانات

  1. مؤشر حركة التقييم الطبيعي (NAMI)
    ملاحظة: يمكن أن تتأثر AoC من MTS بعوامل الحركة المختلفة، مثل سرعة التقييم، والتسارع، وما إلى ذلك. ولذلك، ينبغي أن يكون اقتراح التقييم متساوي الحركة قدر الإمكان. ويُقترح أن تقيّم اللجنة الوطنية للوصول إلى الأسواق مدى المثالية في اقتراح التقييم. والمؤشر المقترح هو مؤشر غير ذي أبعاد يمكن استخدامه لتقييم اتساق طلب التقييم المخصص للمواضيع في كل تجربة.
    1. حساب ROM، السرعة القصوى ووقت التقييم من كل محاكمة التقييم.
      ملاحظة: يتم قياس الزاوية بواسطة التشفير; وبالتالي، فإن السرعة المحسوبة صاخبة. لذلك، يتم تحديد السرعة القصوى كالسرعة القصوى لخط الاتجاه، وليس نقطة الذروة.
    2. حساب قيمة NAMI لكل تجربة خلال التجربة بأكملها باستخدام المعادلة 3:figure-protocol-16026
      حيث: يمثل الحدالأقصى ودقيقة الـ θ الحد الأقصى والحد الأدنى، على التوالي، مقاسين أثناء التجربة؛ ω الحد الأقصى هو الحد الأقصى لسرعة التقييم؛ وΔt هو الوقت الإجمالي المستغرق في تقييم واحد. ويبين الشكل 10 مثالاً على كل متغير.
      ملاحظة: يعطي المؤشر المقترح درجة قريبة من 1 إذا كانت حركة التقييم قريبة من الإيزوحركية تماماً ودرجة قريبة من 0 إذا كانت سرعة الحركة غير متناسقة.
  2. التحليل الإحصائي
    ملاحظة: تُجرى جميع التحليلات الإحصائية باستخدام المجموعة الإحصائية لنظام تقييم الأداء (الإصدار 18.0 من النظام الخاص بالخدمة الخاصة). يتم استخدام أسلوب معامل الارتباط داخل الفئة (ICC) لتحديد موثوقية اختبار إعادة الاختبار والموثوقية بين rater. يتم استخدام نتائج الاختبارين الثاني والثالث فقط لحساب ICC.
    1. للتحقق من موثوقية اختبار إعادة الاختبار، احسب غرفة التجارة الدولية من بيانات AoC المقاسة ونتيجة NAMI.
    2. للتحقق من الموثوقية بين المعدلات، احسب غرفة التجارة الدولية من متوسط بيانات AoC وNAMI.
    3. حساب القيمة p لنتائج AoC باستخدام نماذج اختبار t المقترنة لتقييم الاختلافات بين كل معدل أو كل تجربة تقييم.
      ملاحظة: تعتبر قيم P من <0.05 ذات أهمية إحصائية.
    4. حساب معامل ارتباط بيرسون بين AoC استناداً إلى معايير EMG ومعايير عزم الدوران للتحقق من ارتباط بين الطريقتين.

النتائج

وتنقسم الموثوقية إلى أربع درجات وفقا لقيمة ICC: ممتازة للغاية (> 0.90)، ممتازة (0.75 < ICC ≤ 0.90)، عادلة إلى جيدة (0.40 < ICC ≤ 0.75)، والفقراء (<0.40). تم حساب الخطأ القياسي للقياسات (SEM) لتحديد مكون الخطأ للتباين. تم حساب أصغر فرق قابل للكشف (SDD) من SEM لبيانات إعادة الاختبار.

مؤشر حركة التقييم المُ?...

Discussion

حاولت هذه الدراسة توحيد قياس MTS باستخدام جهاز isokinetic الروبوتية. وتم التحقيق في كيفية تأثير اتساق حركة التقييم على نتائج قياس النظام التجاري المتعدد الأطراف.

واقتُرحت قيمة اللجنة الوطنية للوصول إلى الأسواق لتمثل درجة التباين في حركة التقييم. كما هو متوقع، على عكس طريقة الحرك...

Disclosures

ويعلن جميع المؤلفين عدم وجود تضارب في المصالح.

Acknowledgements

وقد حظيت هذه الدراسة بدعم صندوق بحوث مستشفى بوندانغ التابع لجامعة سيول الوطنية (14-2014-035) ومنحة مؤسسة البحوث الوطنية الكورية التي تمولها الحكومة الكورية (A100249). نود أن نشكر سيو هيون بارك وهاي إن كيم للمساعدة في إعداد والمضي قدما في تصوير الفيديو.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
3D printerLokit3Dison+FDA type 3D printer
Ball sprine shaftMisumiLBF15
Bridge Analog Input moduleNational InstrumentsNI 9237
CAN communication moduleNational InstrumentsNI 9853
CasterMisumiAC-50F
Electromyography (EMG) deviceLaxthaWEMG-8
EMG electrodeBioprotech1.8x1.2 mm Ag–AgCl
EncoderMaxonHEDL 9140500 CPT
GearboxMaxonGP 8151:1 ratio
Lab jackMisumi99-1620-20
Linear sliderMisumiKSRLC16
MotorMaxonEC-60brushless EC motor
Motor driverElmoDC Whistle
PLALokit3D printer material
Real-time processorNational InstrumentssbRIO-9632
Torque sensorTransducer TechniquesTRS-1K

References

  1. Sommerfeld, D. K., Gripenstedt, U., Welmer, A. K. Spasticity after stroke: An overview of prevalence, test instruments, and treatments. American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation. 91 (9), 814-820 (2012).
  2. Sommerfeld, D. K., Eek, E. U. B., Svensson, A. K., Holmqvist, L. W., von Arbin, M. H. Spasticity after Stroke: Its Occurrence and Association with Motor Impairments and Activity Limitations. Stroke. 35 (1), 134-139 (2004).
  3. Lundström, E., Terént, A., Borg, J. Prevalence of disabling spasticity 1 year after first-ever stroke. European Journal of Neurology. 15 (6), 533-539 (2008).
  4. Ashford, S., Turner-Stokes, L. Systematic Review of Upper-limb Function Measurement Methods in Botulinum Toxin Intervention for Focal Spasticity. Physiotherapy Research International. 18 (3), 178-189 (2013).
  5. Patrick, E., Ada, L. The Tardieu Scale differentiates contracture from spasticity whereas the Ashworth Scale is confounded by it. Clinical Rehabilitation. 20 (2), 173-189 (2006).
  6. Li, F., Wu, Y., Li, X. Test-retest reliability and inter-rater reliability of the Modified Tardieu Scale and the Modified Ashworth Scale in hemiplegic patients with stroke. European Journal of Physical and Rehabilitation Medicine. 50 (1), 9-15 (2014).
  7. Mehrholz, J., et al. Reliability of the Modified Tardieu Scale and the Modified Ashworth Scale in adult patients with severe brain injury: a comparison study. Clinical Rehabilitation. 19 (7), 751-759 (2005).
  8. Ansari, N. N., Naghdi, S., Hasson, S., Azarsa, M. H., Azarnia, S. The Modified Tardieu Scale for the measurement of elbow flexor spasticity in adult patients with hemiplegia. Brain Injury. 22 (13-14), 1007-1012 (2008).
  9. van den Noort, J. C., Scholtes, V. A., Harlaar, J. Evaluation of clinical spasticity assessment in Cerebral palsy using inertial sensors. Gait & Posture. 30 (2), 138-143 (2009).
  10. Sin, M., Kim, W. S., Cho, K., Cho, S., Paik, N. J. Improving the test-retest and inter-rater reliability for stretch reflex measurements using an isokinetic device in stroke patients with mild to moderate elbow spasticity. Journal of Electromyography and Kinesiology. 39 (1), 120-127 (2018).
  11. Grippo, A., et al. Biomechanical and electromyographic assessment of spastic hypertonus in motor complete traumatic spinal cord-injured individuals. Spinal Cord. 49 (1), 142-148 (2011).
  12. Rabita, G., Dupont, L., Thevenon, A., Lensel-Corbeil, G., Pérot, C., Vanvelcenaher, J. Differences in kinematic parameters and plantarflexor reflex responses between manual (Ashworth) and isokinetic mobilisations in spasticity assessment. Clinical Neurophysiology. 116 (1), 93-100 (2005).
  13. Lynn, B. O., et al. Comprehensive quantification of the spastic catch in children with cerebral palsy. Research in Developmental Disabilities. 34 (1), 386-396 (2013).
  14. Boyd, R. N., Graham, H. K. Objective measurement of clinical findings in the use of botulinum toxin type A for the management of children with cerebral palsy. European Journal of Neurology. 6 (1), 23-35 (1999).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

148

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved