Dirsek Kinestezisi Ölçümü için StandartLaştırılmış Bir Yöntem

Özet

Burada, bir araştırma ortamı için uygun olan pasif hareket (TDPM) tespiti eşiğini kullanarak dirsek pasif kinestezinin ölçümü için standart laştırılmış bir yöntem sayılmaktadır.

Özet

Propriosepsiyon kontrollü hareketin önemli bir bileşenidir. Pasif hareket algılama eşiği (TDPM), araştırma ortamlarında kinesthezin proprioseptif submodalitesini ölçmek için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. TDPM paradigmasının geçerli ve güvenilir olduğu tespit edilmiştir; ancak TDPM için kullanılan ekipman ve yöntemler çalışmalar arasında farklılık göstermektedir. Özellikle, bir ekstremite pasif hareket üretmek için araştırma laboratuvarı cihazları genellikle özel bireysel laboratuvarlar tarafından tasarlanmış veya yüksek maliyet nedeniyle erişilemez. Hazır ekipmanı kullanarak TDPM'yi ölçmek için standartlaştırılmış, geçerli ve güvenilir bir yönteme ihtiyaç vardır. Bu protokolün amacı, tdpm'nin dirsekte ölçülmesi için ekonomik, yönetimi kolay ve araştırma tabanlı ortamlarda ölçüm amacıyla nicel sonuçlar üreten standartlaştırılmış bir yöntem sağlamaktır. Bu yöntem nörolojik bozukluğu olmayan 20 sağlıklı erişkin ve kronik inme geçiren sekiz yetişkin üzerinde test edildi. Elde edilen sonuçlar, bu yöntemin sağlıklı erişkinlerde dirsek TDPM ölçmek için güvenilir bir yol olduğunu göstermektedir ve geçerlilik için ilk destek sağlar. Ekipman karşılanabilirliği ve ölçüm hassasiyeti arasında bir denge arayan araştırmacılar, bu fayda protokolünü bulma olasılığı en yüksektir.

Giriş

Proprioceptive bilgi insan hareketinin kontrolü için önemli bir katkıda bulunmaktadır. Proprioseptif açıkları inme^gibinörolojik koşulların geniş bir yelpazede eşlik 1^,2,3,4,^5,6,Parkinson hastalığı⁷, ve duyusal nöropatiler⁸. Bağ ve kas yırtıkları gibi ortopedik yaralanmalar da proprioseptif fonksiyonu azaltmak için gösterilmiştir⁹. Propriosepsiyon yapısı genellikle parmak veya parmak pozisyonu^{10,11,12,,13,14}sağlayıcı uygulanan küçük değişikliklerin tespiti yoluyla klinik sonuç önlemleri test edilir. Bu tür önlemler nispeten kaba ölçümler üretir: "yok", "bozulmuş", "normal"¹². Brüt proprioseptif bozuklukların tespiti için yeterli olmakla birlikte, laboratuvar mekanik test yöntemleri hassas ince proprioseptif bozuklukları ölçmek için gereklidir^14,15,16.

Araştırmacılar ve klinisyenler genellikle ölçüm için submodaliteleri propriosepsiyon bölmek. Propriosepsiyon en sık araştırılan submodaliteleri eklem pozisyon duyusu (JPS) ve kinesthesia, genellikle hareket duygusu^olaraktanımlanan 3^,16,17. Eklem pozisyon duygusu genellikle bireylerin bir referans eklem açısı¹⁸çoğaltmak aktif eşleştirme görevleri ile test edilir 18^,19. Kinesthesia genellikle pasif hareket tespiti için eşik kullanılarak ölçülür (TDPM), bir katılımcının ekstremite pasif yavaş hareket ettirilir, katılımcı hareket ilk tespit noktası gösteren^{ile 16,17,19}. TDPM ölçümü genellikle yavaş pasif hareket sağlamak ve algılama noktası¹⁷belirtmek için özel ekipman kullanımını gerektirir.

^,TDPM yöntemleri^9,16,^,19,20,21^,22kullanılarak farklı eklemlerde geçerli ve güvenilir sonuçlar bulunmuştur.²² Ancak, TDPM ekipman ve yöntemleri önemli bir varyasyon, çalışmalar arasında bulguların karşılaştırılması için bir meydan okuma yaratmak^16,17. Laboratuvarlar genellikle kendi uzuv hareketi ve ölçüm cihazları geliştirmek, ya da pahalı ticari cihazlar ve yazılım¹⁶kullanın. Pasif hareket hızları da değişir; hareket hızı algılama eşikleri^7,16,23etkilediği bilinmektedir. TDPM'yi çeşitli bozulma düzeyleri arasında ölçebilen standartlaştırılmış, kolayca tekrarlanabilir bir yöntem gereklidir. Her eklemin anatomisi ve fizyolojisi farklı olduğundan, protokoller eklem spesifik^{olmalıdır 19}. Burada özetlenen protokol dirsek eklemine özgüdür. Ancak, bu protokolün yöntemleri diğer eklemler için protokoller oluşturmak için yararlı olabilir.

Sensorimotor araştırma laboratuvarlarında genellenebilirliği artırmak için, dirsek TDPM testi için pasif hareketi sağlamak için tercih edilen cihaz uygun bir maliyetle ticari olarak kullanılabilir olacaktır. Bu amaçla, motorlu, tutarlı hareketi üretmek için dirsek sürekli pasif hareket (CPM) makinesi (mevcut hız aralığı 0.23°/s – 2.83°/s) seçilmiştir. CPM makineleri genellikle rehabilitasyon hastaneleri ve tıbbi tedarik mağazalarında bulunur ve kiralanabilir veya araştırma maliyetlerini azaltmak için ödünç alınabilir. Ek ekipman gereksinimleri genellikle sensorimotor laboratuvarlarında bulunan öğeleri (yani, elektrogoniyometre ve elektromiyografi (EMG) sensörleri) ve donanım depoları (örneğin, PVC boru, dize ve bant) içerir.

Bu TDPM protokolünün ölçüm özelliklerini araştırmak için iki farklı grup test edildi: sağlıklı yetişkinler ve kronik inme olan yetişkinler. Kronik inme olan yetişkinler için, ipsilesional (yani, daha az etkilenen) kol test edildi. Kronik inme olan erişkinlerde ipsilezyonal dirsekteki kinestetik anlamda klinik testler ile normal görünebilir, ancak kantitatif laboratuvar yöntemleri kullanılarak değerlendirildiğinde bozulmuş^5,15. Bu örnek, somatosensoriyel bozukluğun hassas ve hassas ölçütlerinin geliştirilmesi nin ve kullanılmasının önemini göstermekte ve bunu test amaçlı yararlı bir popülasyon haline getirmekte. Bu protokolün doğrulanması için bilinen gruplar yöntemi^24'ükullandık. TDPM'yi kinestezinin başka bir kantitatif ölçüsü olan Brief Kinesthesia Testi (BKT) ile karşılaştırdık. BKT'nin ipsilezyonal üst ekstremite bozukluğu sonrası inme^25'eduyarlı olduğu gösterilmiştir. Bu çalışmada tablet tabanlı sürüm (tBKT) bkt ile aynı test olduğu için kullanılmıştır, daha fazla deneme ile bir tablet üzerinde uygulanan. TBKT'nin bir haftalık test-yeniden test ölçümünde kararlı olduğu ve proprioseptif nakavta duyarlı olduğu gösterilmiştir²⁶. Dirsek tdpm ve tBKT sonuçları nın, dirseğin sensorimotor kontrolü BKT performansına katkıda bulunduğundan, ilişkili olacağı varsayımına yol açacaktır²⁶.

Bu makalenin amacı, ortak ekipman kullanılarak tekrarlanabilir dirsek TDPM ölçme standart bir yöntem anahat etmektir. Yöntemin güvenilirliği ve ilk geçerlilik testinin yanı sıra bilinen patolojisi olmayan kişiler ve hafif somatosensoriyel bozukluğu olduğu varsayımı bulunan kişiler için kullanım fizibilitesi ile ilgili veriler sunulmaktadır.

Protokol

St. Scholastica Koleji Kurumsal İnceleme Kurulu, bu protokolün geliştirildiği ve test edildiği çalışmayı onayladı.

1. Görsel ekranın imalatı

1. 3/4 inç (1,9 cm) çapındaki PVC boruyu çeşitli uzunluklarda kesin: iki adet 30 inç (76,2 cm) adet (ekran tabanı); iki 8 inç (20,3 cm) adet (ekran tabanı); bir 44 inç (111,8 cm) parça (dikey ekran desteği); ve bir 32 inç (81.3 cm) parça (ekran kumaş tutucu).
2. Her 30 inç (76,2 cm) parçanın bir ucuna bir uç kapağı, diğer ucuna ise 90° PVC dirsek yerleştirin. Her iki dirseğin kalan açık uçlarına 8 inç (20,3 cm) parça yerleştirin. Bir ekran tabanı oluşturmak için PVC tee ile iki 8 inç (20,3 cm) adet açık uçları bağlayın.
3. Ekran için dikey destek oluşturmak için PVC tişörtünün dikey kısmına 44 inç (111,8 cm) PVC parça yerleştirin. 45° PVC dirseği 44 inç (111,8 cm) parçanın açık ucuna yerleştirin. Bir ekran kumaş tutucu oluşturmak için 45 ° PVC dirsek açık ucuna 32 inç (81,3 cm) parça takın. 32 inç (81,3 cm) parçanın açık ucuna bir uç kapağı yerleştirin.
4. Kumaş opaklığı sağlamak için bulaşık havlularını üst üste yerleştirin. Atletik bant ile 32 inç (81,3 cm) parça güvenli. Tam olarak monte edilmiş ekran Şekil 1'degörülebilir.

2. Test ekipmanlarının hazırlanması

1. Elektrogoniyometre ve elektromiyografi (EMG) sensörlerini üreticilerin talimatlarına göre kalibre edin.
2. Sürekli pasif hareket (CPM) makinesini açın ve Uzatma/Fleksiyon modunu etkinleştirin. CPM makinesini 90° ile 130° dirsek uzantısı arasında 0,23°/s hızda hareket etmesi için programlayın.

3. Katılımcının TDPM testine hazırlanması

1. Katılımcıyı standart bir yükseklikte ki sandalyeye oturtun (18 inç/45.7 cm), düz bir sırt ve ayaklar düz bir şekilde yere oturmasını sağlar.
2. Sözel standart bir komut dosyası kullanarak EMG sensörü ve elektrogoniyometre yerleşimi için katılımcı hazırlamak: "Başlamak için, ben sensörleri eklemek için cildinizi hazırlamak için gidiyorum. Onlar kayıt hareketi yardımcı olacak ve kaslarınızı test sırasında rahat olduğundan emin olun. Kolundaki işaretleri işaretleyip sensörleri takmaya başlayacağım, böylece seni yerleştirdiğim pozisyonda rahatlayabilirsin."
3. Pazı brachii ve triceps brachii EMG sensörleri takın.
   1. Pazı brachii kas göbeği bulmak için dirsek fleksiyonuna manuel olarak karşı konur ve EMG sensör yerleşiminin yerini belirtmek için yıkanabilir marker küçük bir nokta ile kas göbeğinin merkezi noktasını işaretleyin. Ölü deri hücrelerini çıkararak ve ardından alkol beziyle ovma yaparak deriyi hazırlayın ve EMG sensörünü takın.
   2. Manuel triceps brachii lateral başının kas göbek bulmak ve EMG sensör yerleştirme için yerini belirtmek için yıkanabilir marker küçük bir nokta ile kas karın toplu merkezi noktası işaretlemek için dirsek uzantısı direnin. Ölü deri hücrelerini çıkararak ve ardından alkol beziyle ovma yaparak deriyi hazırlayın ve emg sensörünü takın.
   3. İzometrik pazı brachii kontraksiyonunu çağrıştırarak EMG fonksiyonunu test edin, ardından izometrik triceps brachii kontraksiyonu ve EMG aktivasyonu gözlemlenin izometrik triceps brachii kontraksiyonunu gözlem.
4. Elektrogoniyometreyi katılımcıya takın.
   1. Bileğin dorsal yönünün orta noktasını belirleyin ve yıkanabilir bir işaretle işaretleyin.
   2. Palpate lateral epikondyle en belirgin yönü ve yıkanabilir bir marker ile işareti.
   3. Humerus büyük yumru palpate ve yıkanabilir bir marker ile işareti. Test kolunu gerektiğinde humerusun iç ve dış rotasyonundan pasif olarak hareket ettirerek daha büyük yumru yerini doğrulayın.
   4. Dize bir ucunu kağıt bant kullanarak lateral epicondyle işaretine takın. Dize gergin çekin, dorsal bilek orta nokta işareti ile bağlayan.
   5. Yıkanabilir bir işaretçi kullanarak dize ile aynı doğrultuda proksimal önkol boyunca bir çizgi izleyin.
   6. Dizenin serbest ucunu daha büyük tüberkül işaretine taşıyın ve dize yi çekin.
   7. Distal humerus boyunca, yıkanabilir bir işaretçi kullanarak dize yle aynı doğrultuda bir çizgi izleyin ve ardından dizeyi çıkarın.
   8. İzlenmiş çizginin yolu boyunca elektrogoniyometre distal kürek yerleştirin, 1.5 inç (3.8 cm) lateral epicondyle işareti distal.
   9. Elektrogoniyometrenin proksimal küreği, lateral epikondil işaretinden 1,5 inç (3,8 cm) proksimal olarak izlenebilir. Elektrogoniyometrenin kalan bileşenlerini kağıt bant kullanarak cilde sabitleyin.
5. Katılımcının üst ekstremitesini CPM makinesine rahatça yerleştirin.
   1. 90° sagittal düzlem omuz fleksiyonu, 90° dirsek fleksiyonu ve nötr bir ön kol konumu elde etmek için CPM makinesinin yüksekliğini ve yönünü ayarlayın. Katılımcının yanal epiondyle'sini CPM makinesinin dönme ekseni ile hizala.
   2. CPM makine el desteğini katılımcının avuç içine rahatça sığacak şekilde ayarlayın ve ön kolu bilek lik ile sabitleyin. Şekil 1, TDPM testi için son katılımcı kurulumünü gösterir.

4. TDPM testinin uygulanması

1. Aşağıdaki standart sözlü bilgi ile test prosedürü katılımcı bilgilendirmek: "Bu test sırasında, makine ya düzeltmek veya dirsek bükmek için çok yavaş hareket edecek. Her duruşmanın başında "başla" diyeceğiz, sekiz duruşma olacak. Başla dediğimde, makine kolunu oynatabilir ya da hareket ettirmeyebilir. Lütfen kolunuzu hareket ettirdiğinizi hissettiğinizde düğmeye basın, ancak sadece hareket ettiğinizde. Eğer hareket hissetmezseniz, bir süre sonra duruşmayı durduracağız; Duruşmayı durdurana kadar dikkat etmeye çalış. Bu kullanacağınız düğme. Lütfen test etmek için hemen düğmeye basın."
2. Katılımcıya elektrogoniyometre olay işaretleme tetik anahtarını teslim edin ve anahtarı test edin.
3. Prosedürün ek yönleri katılımcıyı bilgilendirin: "Her deneme arasında, kolunuz hareket ettirse de hareket etmese de, kolunuzu makineden çıkarıp düzelteceğiz ve sonra makineye geri yerleştireceğiz. Lütfen rahat olun. Sınavla ilgili sorunuz var mı? Bu test sırasında görüşünüzü engellemek ve test sırasında duyabileceğiniz sesleri en aza indirmek için bu işitme korumasını kulaklarınıza yerleştirmek için bu perdeyi kullanacağız."
4. Test edilen kolun görünümünü ve görsel bir ekran kullanarak CPM makinesini engelleyerek görsel girişi engelleyerek görsel girişi engelleyin. Kol hareketi sırasında duyusal girişi önlemek için katılımcının omzuna perde ekran malzemesi. Katılımcıya gürültü önleyici kulaklıklar yerleştirerek işitsel girişi azaltır (Bkz. Şekil 1).
5. Yüksek sesle devlet "başlar," ve hareket¹⁹başlayacak katılımcı tahmin azaltmak için CPM makinenin hareketini başlatmadan önce deneme başına zaman karşılık gelen miktarda bekleyin. Standartlaştırılmış gecikme süreleri Tablo 1'degösterilmiştir.

Deneme Numarası	1	2	3	4	5	6	7	8
Gecikme (ler)	1	Yakalamak	3	1	2	Yakalamak	3	1

Tablo 1: Standart laştırılmış zaman gecikmeleri ve deneme yerlerini yakalamak. Katılımcının hareketin ne zaman başlayacağını tahmin etme girişimlerini önlemek için çeşitli deneme başlangıç saati gecikmeleri dahildir. Catch denemeler katılımcı aslında hareket^19,,³¹algılayan olup olmadığını test etmek için dahildir.

6. Katılımcının hareket algılamasına yardımcı olmak için aktif hareket kullanmaya çalışmadığından emin olmak için EMG sensör geribildirim okumalarını izleyerek pazı brachii ve triceps brachii kaslarının aktivasyonu için gözlemleyin.
   1. Kas aktivasyonu dikkat edilirse, deneme durdurmak ve aşağıdaki standart komut kullanın: "Kaslarınızı aktive vardır. Lütfen test sırasında kolunuzu rahat tutmaya çalışın." Bu deneme, araştırmacının katılımcıyı ve CPM'yi bir sonraki denemeyi başlatmak için sıfırlamaya devam etmesiyle veri analizinden dışlanması yla dikkat edilmelidir (protokol adım 4.7).
7. Her deneme arasında, katılımcının test kolunu CPM makinesinden çıkarın ve CPM makinesini 90° başlangıç konumuna geri döndürün. Pasif tam uzantısı ile katılımcının dirsek hareket ve daha sonra geri 90 ° fleksiyon kas mili hareketi geçmişi standartlaştırmak için^27,28. Bir sonraki deneme için kolu CPM makinesine geri yerleştirin.
8. Katılımcının kolunun¹⁹hareket ettirilen değil iki "yakalamak" denemeler i de dahil olmak üzere tam sekiz deneme, . Katılımcı tetik anahtarını deprese ettiğinde veya tetik anahtarı depresif değilse 15 saniye sonra her denemeyi (yakalama ve yakalamama) sonlandırın.
9. Yakalama denemesi sırasında bir katılımcı hareketi hissedemediğini sözlü olarak bildirirse veya tetik düğmesini bastırırsa, aşağıdaki standart yanıtı kullanın: "Kolunuz bu deneme sırasında gerçekten hareket etmedi. Ben hissetmek zor olduğunu biliyorum, makine çok yavaş hareket eder; kolunuzu hareket ettirdiğinizi veya kol konumunuzun değiştiğini hisseder hissetmez konsantre olmaya çalışın ve düğmeye basın."

5. Katılımcının TDPM puanının hesaplanması

1. Elektrogoniyometre takibini kullanarak, CPM makine hareketinin başladığı nokta için elektrogoniyometre açı ölçümlerini ve katılımcının hareketi gösteren tetik anahtarını depresyona soktuğu noktayı belirleyin. Temsili bir örnek için Şekil 2'ye bakın.

Şekil 2: Örnek elektrogoniyometre algılama noktası ile izleme. Elektrogoniyometre çizgi izleme (yeşil çizgi), sürekli pasif hareket başlangıç noktası (CPM) makine hareketi ve katılımcının hareket gösterdiği nokta (ilk mavi tepe) gösterilir. Denemenin başındaki elektrogoniyometre okumaları (pembe daire) ve algılama noktasındaki (turuncu daire) arasındaki fark, bu denemenin TDPM değerini belirler. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

2. Başlangıç açısını son açıdan çıkarın, böylece CPM'nin hareket derece sayısını belirleyin; bu, katılımcının o deneme için dirsek TDPM değeridir.
3. Katılımcının genel TDPM puanını belirlemek için, en küçük ve en büyük TDPM değerlerini altı yakalama dışı denemeden çıkarın ve ardından kalan dört deneme puanının ortalamasını²⁹olarak belirleyin.

Sonuçlar

Katılımcı:
Burada sunulan protokol kullanılarak, dirsek TDPM bireylerin iki farklı grup için bir akademik araştırma laboratuvarında ölçüldü: 20 sağlıklı yetişkin, ve kronik inme ile sekiz yetişkin. Her iki grubun katılımcıları el ilanları, e-postalar ve ağızdan ağıza kullanılarak topluluktan alındı. Sağlıklı yetişkinler (14 kadın, altı erkek; ortalama yaş (SD) = 28 (7.9) yıl; 19 sağ ve bir solak) bozulmamış bir nüfus için temsili sonuçlar elde etmek için te...

Tartışmalar

Sunulan protokol, pasif hareketi sağlamak için ortak bir CPM makinesi kullanarak standart bir şekilde dirsek TDPM nasıl ölçülecek açıklar. 20 sağlıklı katılımcı arasında ortalama dirsek TDPM ölçümünün^öncekiçalışmalarda tanımlanan ortalama değere benzeildiği, diğer TDPM ölçüm kurulumları 7^,19,32, ve test oturumları boyunca güvenilir sonuçlar ürettiği bulunmuştur. Ortalama kronik inme ile sek...

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
3/4 inch diameter PVC pipe	Charlotte Pipe		Pipe to be cut into lengths of: 30 inches/76.2 cm (x2); 8 inches/20.3 cm (x2); 44 inches/111.8 cm (x1); 32 inches/81.3 cm (x1).
3/4 inch diameter PVC pipe end caps (x3)	Charlotte Pipe
45° PVC elbow (x1)	Charlotte Pipe
90° PVC elbows (x2)	Charlotte Pipe
Athletic tape	3M
Delsys acquisition software (EMGworks)	Delsys
Double-sided tape	3M
Duct tape	3M		Used to assist in removal of dead skin cells on participant's skin prior to EMG sensor placement.
Elbow Continuous Passive Motion (CPM) Machine	Artromot		Chattanooga Artromot E2 Compact Elbow CPM; Model 2038
Electrogoniometer	Biometrics, Ltd
Flour sack dishcloths (x2)	Room Essentials		Fabric used for creation of visual screen.
Handheld external trigger switch	Qualisys		Trigger switch used for electrogoniometer event marking.
Hearing occlusion headphones	Coby
Isopropyl alcohol	Mountain Falls
Paper tape	3M
Ruler with inch markings	Westcott
Standard height chair	KI
String	Quality Park		Approximately 15 inches of string needed. String used for standardization of electrogoniometer placement.
Trigno Goniometer Adapter	Delsys
Trigno Wireless Electromyography Sensors	Delsys
Washable marker	Crayola
Washcloth	Aramark		Used in combination with isopropyl alcohol for cleaning participant's skin prior to EMG sensor placement.