Name: an instrumented pull test to characterize postural responses
Uploaded: 2019-04-06T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about An Instrumented Pull Test to Characterize Postural Responses at JoVE.com

Wij danken Angus Begg (het Instituut Bionics) voor zijn hulp in het video-protocol. Wij erkennen de Dr. Sue Finch (statistische Consulting centrum en Melbourne statistische Consulting Platform, Universiteit van Melbourne) die statistische ondersteuning. Dit werk werd gesteund door de financiering door de nationale gezondheid en Medical Research Council (1066565), de Victoriaanse Lions stichting en de Victoriaanse regering van operationele infrastructuur Support Program.

Alle beschreven methoden werden gecontroleerd en goedgekeurd door de ethische commissie van de lokale menselijke onderzoek op Melbourne gezondheid. Geïnformeerde toestemming was verkregen van de deelnemer voorafgaand aan de studie.
1. apparatuur installatie
<ol><li>Bereid de elektromagnetische beweging tracker met 3 miniatuur bewegingssensoren volgens de richtlijnen van de fabrikant. Voorafgaand aan het verzamelen van gegevens, zorgen voor elke sensor is bemonsterd met een minimale 250 Hz, ...

<ol>
	<li>Shemmell, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interactions+between+stretch+and+startle+reflexes+produce+task-appropriate+rapid+postural+reactions.">Interactions between stretch and startle reflexes produce task-appropriate rapid postural reactions.</a> Frontiers in Integrative Neuroscience. 9, (2015).</li><li>Kerr, G. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predictors+of+future+falls+in+Parkinson+disease.">Predictors of future falls in Parkinson disease.</a> Neurology. 75 (2), 116-124 (2010).</li><li>Latt, M. D., Lord, S. R., Morris, J. G. L., Fung, V. S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+and+physiological+assessments+for+elucidating+falls+risk+in+Parkinson's+disease.">Clinical and physiological assessments for elucidating falls risk in Parkinson's disease.</a> Movement disorders: official journal of the Movement Disorder Society. 24 (9), 1280-1289 (2009).</li><li>Foreman, K. B., Addison, O., Kim, H. S., Dibble, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Testing+balance+and+fall+risk+in+persons+with+Parkinson+disease,+an+argument+for+ecologically+valid+testing.">Testing balance and fall risk in persons with Parkinson disease, an argument for ecologically valid testing.</a> Parkinsonism &amp; Related Disorders. 17 (3), 166-171 (2011).</li><li>Fahn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Recent Developments in Parkinson's Disease. , 153-163 (1987).</li><li>Hunt, A. L., Sethi, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+pull+test:+a+history.">The pull test: a history.</a> Movement disorders: official journal of the Movement Disorder Society. 21 (7), 894-899 (2006).</li><li>Visser, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+tests+for+the+evaluation+of+postural+instability+in+patients+with+parkinson's+disease.">Clinical tests for the evaluation of postural instability in patients with parkinson's disease.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 84 (11), 1669-1674 (2003).</li><li>Jacobs, J. V., Horak, F. B., Van Tran, K., Nutt, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+alternative+clinical+postural+stability+test+for+patients+with+Parkinson's+disease.">An alternative clinical postural stability test for patients with Parkinson's disease.</a> Journal of Neurology. 253 (11), 1404-1413 (2006).</li><li>Nonnekes, J., Goselink, R., Weerdesteyn, V., Bloem, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+retropulsion+test:+a+good+evaluation+of+postural+instability+in+Parkinson's+disease?.">The retropulsion test: a good evaluation of postural instability in Parkinson's disease?.</a> Journal of Parkinson's Disease. 5 (1), 43-47 (2015).</li><li>Bloem, B. R., Beckley, D. J., van Hilten, B. J., Roos, R. A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinimetrics+of+postural+instability+in+Parkinson's+disease.">Clinimetrics of postural instability in Parkinson's disease.</a> Journal of Neurology. 245 (10), 669-673 (1998).</li><li>Thevathasan, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pedunculopontine+nucleus+deep+brain+stimulation+in+Parkinson's+disease:+A+clinical+review.">Pedunculopontine nucleus deep brain stimulation in Parkinson's disease: A clinical review.</a> Movement Disorders. 33 (1), 10-20 (2018).</li><li>Visser, J. E., Carpenter, M. G., van der Kooij, H., Bloem, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+clinical+utility+of+posturography.">The clinical utility of posturography.</a> Clinical Neurophysiology. 119 (11), 2424-2436 (2008).</li><li>McVey, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+biomechanical+markers+of+postural+instability+in+Parkinson's+disease.">Early biomechanical markers of postural instability in Parkinson's disease.</a> Gait and Posture. 30 (4), 538-542 (2009).</li><li>Mancini, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trunk+accelerometry+reveals+postural+instability+in+untreated+Parkinson's+disease.">Trunk accelerometry reveals postural instability in untreated Parkinson's disease.</a> Parkinsonism &amp; Related Disorders. 17 (7), 557-562 (2011).</li><li>Nonnekes, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Are+postural+responses+to+backward+and+forward+perturbations+processed+by+different+neural+circuits?.">Are postural responses to backward and forward perturbations processed by different neural circuits?.</a> Neuroscience. 245, 109-120 (2013).</li><li>Horak, F. B., Dimitrova, D., Nutt, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direction-specific+postural+instability+in+subjects+with+Parkinson's+disease.">Direction-specific postural instability in subjects with Parkinson's disease.</a> Experimental Neurology. 193 (2), 504-521 (2005).</li><li>Colebatch, J. G., Govender, S., Dennis, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postural+responses+to+anterior+and+posterior+perturbations+applied+to+the+upper+trunk+of+standing+human+subjects.">Postural responses to anterior and posterior perturbations applied to the upper trunk of standing human subjects.</a> Experimental Brain Research. 234, 367-376 (2016).</li><li>Graus, S., Govender, S., Colebatch, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+postural+reflex+evoked+by+brief+axial+accelerations.">A postural reflex evoked by brief axial accelerations.</a> Experimental Brain Research. 228 (1), 73-85 (2013).</li><li>Govender, S., Dennis, D. L., Colebatch, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Axially+evoked+postural+reflexes:+influence+of+task.">Axially evoked postural reflexes: influence of task.</a> Experimental Brain Research. 233, 215-228 (2015).</li><li>Smith, B. A., Carlson-Kuhta, P., Horak, F. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Consistency+in+Administration+and+Response+for+the+Backward+Push+and+Release+Test:+A+Clinical+Assessment+of+Postural+Responses:+Consistency+of+Push+and+Release+Test.">Consistency in Administration and Response for the Backward Push and Release Test: A Clinical Assessment of Postural Responses: Consistency of Push and Release Test.</a> Physiotherapy Research International. 21 (1), 36-46 (2016).</li><li>Di Giulio, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maintaining+balance+against+force+perturbations:+impaired+mechanisms+unresponsive+to+levodopa+in+Parkinson's+disease.">Maintaining balance against force perturbations: impaired mechanisms unresponsive to levodopa in Parkinson's disease.</a> Journal of Neurophysiology. , (2016).</li><li>Nonnekes, J., de Kam, D., Geurts, A. C. H., Weerdesteyn, V., Bloem, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unraveling+the+mechanisms+underlying+postural+instability+in+Parkinson's+disease+using+dynamic+posturography.">Unraveling the mechanisms underlying postural instability in Parkinson's disease using dynamic posturography.</a> Expert Review of Neurotherapeutics. 13 (12), 1303-1308 (2013).</li><li>Tan, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurophysiological+analysis+of+the+clinical+pull+test.">Neurophysiological analysis of the clinical pull test.</a> Journal of Neurophysiology. , (2018).</li><li>McVey, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+moderate+Parkinson's+disease+on+compensatory+backwards+stepping.">The effect of moderate Parkinson's disease on compensatory backwards stepping.</a> Gait and Posture. 38 (4), 800-805 (2013).</li><li>Valls-Sole, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reaction+time+and+acoustic+startle+in+normal+human+subjects.">Reaction time and acoustic startle in normal human subjects.</a> Neuroscience Letters. 195 (2), 97-100 (1995).</li><li>Carlsen, A. N., Maslovat, D., Lam, M. Y., Chua, R., Franks, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Considerations+for+the+use+of+a+startling+acoustic+stimulus+in+studies+of+motor+preparation+in+humans.">Considerations for the use of a startling acoustic stimulus in studies of motor preparation in humans.</a> Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 35 (3), 366-376 (2011).</li><li>Nanhoe-Mahabier, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=First+trial+reactions+and+habituation+rates+over+successive+balance+perturbations+in+Parkinson's+disease.">First trial reactions and habituation rates over successive balance perturbations in Parkinson's disease.</a> Neuroscience. 217, 123-129 (2012).</li><li>Aminian, K., Najafi, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Capturing+human+motion+using+body-fixed+sensors:+outdoor+measurement+and+clinical+applications.">Capturing human motion using body-fixed sensors: outdoor measurement and clinical applications.</a> Computer animation and virtual worlds. 15 (2), 79-94 (2004).</li><li>De Luca, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+surface+electromyography+in+biomechanics.">The use of surface electromyography in biomechanics.</a> Journal of Applied Biomechanics. 13 (2), 135-163 (1997).</li><li>Horak, F. B., Nashner, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Central+programming+of+postural+movements:+adaptation+to+altered+support-surface+configurations.">Central programming of postural movements: adaptation to altered support-surface configurations.</a> Journal of Neurophysiology. 55 (6), 1369-1381 (1986).</li><li>Saito, H., Yamanaka, M., Kasahara, S., Fukushima, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationship+between+improvements+in+motor+performance+and+changes+in+anticipatory+postural+adjustments+during+whole-body+reaching+training.">Relationship between improvements in motor performance and changes in anticipatory postural adjustments during whole-body reaching training.</a> Human Movement Science. 37, 69-86 (2014).</li><li>Kam, D. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dopaminergic+medication+does+not+improve+stepping+responses+following+backward+and+forward+balance+perturbations+in+patients+with+Parkinson's+disease.">Dopaminergic medication does not improve stepping responses following backward and forward balance perturbations in patients with Parkinson's disease.</a> Journal of Neurology. 261 (12), 2330-2337 (2014).</li><li>Peterson, D. S., Horak, F. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Effect+of+Levodopa+on+Improvements+in+Protective+Stepping+in+People+With+Parkinson's+Disease.">The Effect of Levodopa on Improvements in Protective Stepping in People With Parkinson's Disease.</a> Neurorehabilitation and Neural Repair. 30 (10), 931-940 (2016).</li><li>Haubenberger, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transducer-based+evaluation+of+tremor.">Transducer-based evaluation of tremor.</a> Movement Disorders. 31 (9), 1327-1336 (2016).</li><li>Elble, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Task+force+report:+scales+for+screening+and+evaluating+tremor:+critique+and+recommendations.">Task force report: scales for screening and evaluating tremor: critique and recommendations.</a> Movement disorders: official journal of the Movement Disorder Society. 28 (13), 1793-1800 (2013).</li><li>Adkin, A. L., Carpenter, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+insights+on+emotional+contributions+to+human+postural+control.">New insights on emotional contributions to human postural control.</a> Frontiers in Neurology. 9, 789 (2018).</li><li>Huffman, J. L., Horslen, B., Carpenter, M., Adkin, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Does+increased+postural+threat+lead+to+more+conscious+control+of+posture?.">Does increased postural threat lead to more conscious control of posture?.</a> Gait and Posture. 30 (4), 528-532 (2009).</li><li>Valls-Sole, J., Rothwell, J. C., Goulart, F., Cossu, G., Munoz, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterned+ballistic+movements+triggered+by+a+startle+in+healthy+humans.">Patterned ballistic movements triggered by a startle in healthy humans.</a> The Journal of Physiology. 516 (Pt 3), 931-938 (1999).</li><li>Campbell, A. D., Squair, J. W., Chua, R., Inglis, J. T., Carpenter, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=First+trial+and+StartReact+effects+induced+by+balance+perturbations+to+upright+stance.">First trial and StartReact effects induced by balance perturbations to upright stance.</a> Journal of Neurophysiology. 110 (9), 2236-2245 (2013).</li><li>Oude Nijhuis, L. B., Allum, J. H. J., Valls-Sol&#233;, J., Overeem, S., Bloem, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=First+trial+postural+reactions+to+unexpected+balance+disturbances:+a+comparison+with+the+acoustic+startle+reaction.">First trial postural reactions to unexpected balance disturbances: a comparison with the acoustic startle reaction.</a> Journal of Neurophysiology. 104 (5), 2704-2712 (2010).</li></ol>

Hier, laten we het protocol voor instrumentatie van de klinische pull-test, nemen een methode wijd gebruikt in de klinische praktijk en de opbrengst van een objectieve meting van posturale reacties naast het belangrijke aspect van de pull-administratie. Met behulp van semi-draagbare volgen van beweging, biedt deze methode een middel van meting die meer toegankelijk is in vergelijking met conventionele laboratorium technieken28. Met behulp van deze methode, kunnen onderzoekers verkennen kenmerken v...

Posturale reflexen handelen te handhaven evenwicht en rechtop houding in reactie op de verstoringen1. Bijzondere waardevermindering van deze posturale reacties in wanorde zoals de ziekte van Parkinson leidt tot posturale instabiliteit, en vaak leidt tot valt, verminderd vertrouwen van wandelen en verminderde levenskwaliteit2,3,4. In de klinische praktijk, posturale reflexen worden doorgaans beoordeeld met de test van de Trek, waar een examinator stevig trekt de patiënt achteruit op de schouders en visueel rangen de reactie5,6,7, 8. posturale instabiliteit is meestal scoorde met behulp van de Unified Parkinson's Disease Rating Scale (UPDRS) (0 - normale tot en met 4 - ernstige), zoals gepubliceerd door de International Movement Disorder Society-5. Deze methode is gebruikt uitgebreid in de beoordeling van personen met de ziekte van Parkinson, maar lijden onder een geringe betrouwbaarheid en zeer beperkte schaal (score/4)6,7,9. Pull testscores vaak niet correleren met belangrijke klinische eindpunten zoals falls en de integer gebaseerde rating mist gevoeligheid voor het detecteren van fijne posturale wijzigingen10,11.
Laboratorium gebaseerde objectieve maatregelen bieden nauwkeurige gegevens over de aard van evenwicht reactie door het kwantificeren van de kinetische (bijvoorbeeld het midden van druk), kinematische (bijvoorbeeld gezamenlijke goniometer/ledemaat verplaatsing) en neurofysiologische (bijvoorbeeld spier 12van de eindpunten van aanwerving). Deze methoden kunnen afwijkingen te identificeren voordat posturale instabiliteit klinisch duidelijk is en bijgehouden wijzigingen na verloop van tijd, met inbegrip van de reacties op de behandeling13,14.
Hulpprogramma's voor het kwantificeren van posturale instabiliteit
Conventionele technieken van dynamische posturography vaak in dienst bewegende platformen. Resulterende posturale reacties worden gekwantificeerd aan de hand van een combinatie van posturography, elektromyografie (EMG) en accelerometry12,15,16. De reacties van onderop van verstoringen van de platform - die een reactie roepen als het uitglijden op een natte vloer, zijn echter fundamenteel verschilt van de topdown posturale reacties van de klinische pull test - zoals kan optreden wanneer in een menigte wordt gestoten. Opkomende bewijs suggereert truncal verstoringen opbrengst verschillende posturale kenmerken die van bewegende platformen17,18,19. Dienovereenkomstig, anderen hebben geprobeerd truncal verstoringen in het laboratorium gebruik van complexe technieken zoals motoren, katrollen en slingers15,20,21,22. Meetmethodes zijn vaak duur en ontoegankelijk en bestaan uit videogebaseerd motie-vangst waarvoor speciale ruimte in gespecialiseerde laboratoria20,21. Idealiter moet een objectieve methode voor het karakteriseren van pull test reacties uitstekende psychometrische eigenschappen, gemakkelijk te beheren, eenvoudig te bedienen, algemeen toegankelijk en draagbaar. Dit is belangrijk om wijdverspreide goedkeuring van de techniek als een alternatieve evaluatie-instrument te beoordelen van posturale reacties binnen onderzoek en potentieel, klinische instellingen.
De geïnstrumenteerde Pull-Test
Het doel van dit protocol is te bieden onderzoekers een techniek voor de objectieve beoordeling van posturale reacties op de test van de trek. Een semi-draagbare en wijd-beschikbaar elektromagnetische vangen bewegingssysteem ten grondslag ligt aan de techniek. De perturbation omvat handmatige trekt die geen gespecialiseerde mechanische systemen vereisen. Deze methode heeft voldoende gevoeligheid voor het detecteren van kleine verschillen in posturale reactietijden en antwoord amplitudes; het is daarom geschikt voor het vastleggen van de mogelijke afwijkingen gewaardeerd van normaal tot rang 1 posturale instabiliteit volgens de UPDRS (posturale instabiliteit met zonder hulp balans herstel)5. Deze methode kan ook worden gebruikt voor het verkennen van de effecten van therapie op posturale instabiliteit. Het protocol hier beschreven is afgeleid van die van Tan et al.23.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:879px;" width="879">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Analog to Digital Convertor &#38; Software</td>
			<td style="width:140px;">CED</td>
			<td style="width:159px;">Micro 1401-3</td>
			<td style="width:357px;">Any suitable digital acquisition system can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Load Cell</td>
			<td>Omegadyne</td>
			<td>LCM201-100N</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">MATLAB Software</td>
			<td>MathWorks Inc.</td>
			<td>NA</td>
			<td>Any data science platform can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Motion Sensor</td>
			<td>Ascension</td>
			<td>6DOF, type-800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Motion Tracker</td>
			<td>Ascension&#160;</td>
			<td>3D Guidance trakSTAR</td>
			<td>Mid-range transmitter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">S&#38;F Technical Harness and Belt</td>
			<td>Lowepro</td>
			<td>LP36282</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an instrumented pull test to characterize postural responses

Bijzondere waardevermindering van posturale reflexen, genoemd posturale instabiliteit, is een gemeenschappelijke en onbruikbaar makende tekort in ziekte Parkinson's. Om te beoordelen posturale reflexen, clinici gebruiken meestal de test van de trek naar rang corrigerende reacties op een neerwaarts perturbation op de schouders. De pull-test is echter gevoelig voor problemen met betrouwbaarheid en schalen (score/4). Hier presenteren we een geïnstrumenteerde versie van de test van de trek te kwantificeren nauwkeuriger posturale reacties. Verwant aan de klinische proef, worden trekt handmatig beheerd, met uitzondering van pull force ook is vastgelegd. Verplaatsingen van de romp en de voeten zijn gevangen genomen door een semi-draagbare motion tracking systeem. Ruwe gegevens vertegenwoordigen afgelegde (in millimeter eenheden), intuïtieve maken van latere interpretatie en analyse. De geïnstrumenteerde pull test detecteert ook variabiliteiten beïnvloeden pull test beheer, zoals de trek kracht, daardoor identificeren en kwantificeren van potentieel kunstdiscours dat kunnen worden verklaard door statistische technieken. De geïnstrumenteerde pull-test wellicht toepassing in studies willen vangen vroege afwijkingen in posturale reacties, posturale instabiliteit na verloop van tijd te houden en detecteren van reacties op therapie.

De geïnstrumenteerde pull-test (Figuur 1) werd gebruikt voor het onderzoeken van de reacties van de romp en stap in een jonge, gezonde cohort23. Vijfendertig proeven werden serieel, gepresenteerd met een auditieve stimulus geleverd gelijktijdig met elke pull (Figuur 2). De auditieve prikkel was 90 dB (normaal) of 116 dB (luid). De luide stimulus is aangetoond als voldoende om te activeren StartReact effec...

Watch this Scientific Journal Video about An Instrumented Pull Test to Characterize Postural Responses at JoVE.com

An Instrumented Pull Test to Characterize Postural Responses

Bijzondere waardevermindering van posturale reflexen, genoemd posturale instabiliteit, is moeilijk te kwantificeren. Klinische evaluaties zoals de pull-test lijden problemen met betrouwbaarheid en schalen. Hier presenteren we een geïnstrumenteerde versie van de test van de trek te karakteriseren objectief posturale reacties.

Een Test van de geïnstrumenteerde Pull te karakteriseren posturale reacties

Impairment of postural reflexes, termed postural instability, is a common and disabling deficit in Parkinson's disease. To assess postural reflexes, ...

Het algemene doel van deze procedure is om posturale reacties nauwkeuriger te beoordelen met behulp van een geinstrumenteerde versie van de klinische pull-test. Dit wordt bereikt door gebruik te maken van een semi-draagbaar, motion-tracking systeem om posturale reacties op een handmatige achterwaartse pull vast te leggen. Breng eerst het harnas aan en bevestig sensoren op de romp en voeten.De volgende stap is om ervoor te zorgen dat de deelnemer staat in comfortabele houding langs lijn markeringen, vooruit te kijken. Vervolgens wordt de instrumented pull test procedure uitgevoerd. Trekkracht wordt geregistreerd tijdens elke proef.De omvang en de reactietijd van de boomstam en de stapreacties worden gegevens verwerkt. De laatste stap is om de deelnemer uit het harnas te helpen en de sensoren los te maken van de romp en voeten. Uiteindelijk wordt de instrumented pull test gebruikt om posturale reacties te karakteriseren die worden geproduceerd door de klinische pull test.Het kan ook worden gebruikt om te bepalen variabiliteiten die invloed pull test prestaties. Het belangrijkste voordeel van deze methode is het vermogen om nauwkeurige kwantificering van posturale reacties op de klinische pull test te bieden. Met behulp van semi-draagbare motion capture, de instrumented pull test biedt een methode van meting die toegankelijker is in vergelijking met conventionele laboratoriumtechnieken.Dit stelt onderzoekers in staat om deze techniek gemakkelijk toe te nemen bij het meten van posturale reacties op de pull test. De instrumentatie van de klinische pull-test heeft potentieel nut in onderzoeken die gericht zijn op het kwantificeren van posturale instabiliteit in bijvoorbeeld in een cohort van patiënten of in reactie op therapieën voor evenwichtsproblemen, met name bij aandoeningen zoals de ziekte van Parkinson. Visuele demonstratie van deze methode is van cruciaal belang omdat het belangrijk is voor onderzoekers om de volgorde van de gebeurtenissen te begrijpen.Deze omvatten apparatuur setup, patiënt voorbereiding, en toediening van instrumented pull test door een examinator. Kortom, alle apparatuur is correct ingesteld voordat de gegevens worden verzameld. Bereid de elektromagnetische bewegingstracker voor met drie miniatuurbewegingssensoren volgens de richtlijnen van de fabrikant.Elke sensor wordt bemonsterd op minimaal 250 hertz met verplaatsing gemeten in millimeters en rotatie in graden. Alle interne filtering moet worden uitgeschakeld en de positie van de sensor ingesteld op verwijzing naar statische oorsprong. Breng de laadcel aan op het harnas van de patiënt op schouderniveau met touw met een minimale diameter van 10 millimeter.Sluit de laadcel aan op de eenheid gegevenswerving. Afhankelijk van de specificaties van de loadcell is mogelijk een voorversterker en een aparte voeding nodig. Sluit de triggeroutput van de gegevensacquisitie-eenheid aan op de trigger-invoer van de bewegingstracker om gesynchroniseerde opname te garanderen.Overeenkomen met de sampling rate van de motion tracker en schakel eventuele filtering uit. De trigger kan ook worden gebruikt om de levering van auditieve of visuele stimuli te timen voor verdere karakterisering van evenwichtsmechanismen. Het experiment moet worden uitgevoerd in een rustige ruimte om afleiding tijdens de beoordeling te minimaliseren.Laat voldoende ruimte voor de deelnemer om verschillende corrigerende stappen te nemen om het evenwicht te herstellen. Schuimmatten kunnen uit voorzorg op de vloer worden geplaatst. Begin met het verkrijgen van geïnformeerde toestemming van de deelnemer.Deelnemers die geschikt zijn voor de instrumented pull test procedure zijn degenen die in staat zijn om zelfstandig te staan en het genereren van een gecorrigeerde balans respons niet nodig bijstand om te herstellen. Vraag de deelnemer draagt comfortabele, losse kleding op de dag van het experiment en verwijder schoenen voor de testprocedure. Help de deelnemer om het harnas te dragen.Klem de gespen rond de borst en taille. Zorg ervoor dat de riemen voldoende zijn aangedraaid, waardoor er niet meer dan 50 millimeter speling in het harnas kan worden gemaakt wanneer ze aan het touw trekken. Bevestig bewegingssensoren met behulp van medische tape aan de sternale inkeping en op de voeten van de rechter en linker enkel malleolus.Alle kabels moeten zorgvuldig worden omgeleid om reisgevaren te voorkomen. Plaats de deelnemer op de mat met voeten uitgelijnd langs de markeringen in comfortabele houding. De deelnemer moet rekening houden met hun voeten positie op de lijnen, zodat ze in staat zijn om terug te keren naar dezelfde positie na elke pull.De beoordelaar moet de deelnemer ertoe aanzetten terug te keren naar de oorspronkelijke voetenpositie als er afwijkingen worden waargenomen. Instrueer de deelnemer om zich te concentreren op kunstwerken 1,5 meter vooruit op ooghoogte met de handen aan hun zijde om afleiding tussen pulls te minimaliseren. De instrumented pull test wordt uitgevoerd volgens de klinische pull test richtlijnen beschreven in de Unified Parkinson's Disease Ratings schaal.Leg eerst de testprocedure uit en laat de deelnemer weten dat het stappen is toegestaan na de achterwaartse trekkracht. Ontmoedigen anticiperende reacties, zoals naar voren leunen van de stam voorafgaand aan de trekkracht. Zorg ervoor dat de deelnemer attent is, rechtop staat, met open ogen, en voeten bij de aangewezen markeringen in een comfortabele houding.Ga achter de deelnemer staan en trek snel een snelle, krachtige trekkracht aan het touw. Zorg ervoor dat het touw loodrecht op het schouderniveau van de deelnemer wordt gehouden. Na elke trekkracht, zorg ervoor dat de deelnemer terugkeert naar de oorspronkelijke voeten positionering op de vloer, en herhaal de test 35 keer.Laat de deelnemer een korte rust tot een minuut na elke 10 trekt. Verzoek de deelnemer zich te onthouden van het spreken tussen de proeven tot een rust is toegestaan, tenzij het uiten van ongemak of het vereisen van een eerdere pauze. De beoordelaar moet bereid zijn om de deelnemer te allen tijde te vangen.Een assistent is vereist voor de veiligheid wanneer deelnemers met bekende posturale instabiliteit worden beoordeeld. Maak sensoren los en help de deelnemer uit het harnas na voltooiing van de instrumented pull test procedure. Gegevens die tijdens het onderzoek zijn opgenomen, moeten worden geanalyseerd met geschikte data science-software.Gebruik triggersignalen om de bewegingstracker uit te lijnen en celgegevens te laden. High pass filter of motion tracking en load cell data met een 0,05 hertz cut-off frequentie om baseline grift te verwijderen. Dubbel onderscheiden van de trunk motion tracking verplaatsing gegevens om de romp snelheid en versnelling te verkrijgen.Scheid de continue opname in individuele proefvakken. Verwerp proeven waarbij anticiperende truncal beweging wordt waargenomen voorafgaand aan trekadministratie. Bepaal de houdingsreactietijd als het verschil tussen het begin van de stamverplaatsing na de trekkracht en het keerpunt van de boomstamsnelheidscurve, die het begin van de vertraging van de romp aangeeft.Bepaal de omvang van de posturale respons als de piekvertraging van de stam. Stepping wordt gedefinieerd als de voet die langs de houding voet in de achterste richting. Bereken de reactietijd van de stap als het verschil tussen het begin van truncalverplaatsing tot de eerste beweging van de stapledemaat.Bepaal de omvang van de staprespons door de totale verplaatsing van de voeten in millimeters te berekenen vanaf de eerste voetlift-off tot het contact van de stapvormige ledemaat die achteruit met terugtrekken van de achterkant wordt gearresteerd. Sluit stappen van minder dan 50 millimeter uit, omdat de veranderende basis van de ondersteuning als verwaarloosbaar wordt beschouwd. Bereken piekkracht en krachtontwikkeling vanuit de belastingscel.De piek trekkracht geeft de momentane maximale kracht geleverd, terwijl de kracht snelheid is de helling van de kracht versus tijdcurve die aangeeft hoe snel de kracht werd gegenereerd. Posturale reacties van een cohort van jonge gezonde deelnemers werden beoordeeld aan de hand van de instrumented pull test. 35 proeven werden uitgevoerd met een auditieve stimulus gelijktijdig geleverd met elke trekkracht op 90 decibel of 116 decibel.Aangeduid als de start reageren effect, de verrassende 116 decibel stimulus zal naar verwachting de reactietijd te versnellen dan de lagere intensiteit 90 decibel stimulus. Van de 35 studies, de eerste werd gehouden om ongehaaste reacties te analyseren, en vier latere proeven weggegooid om te zorgen voor de praktijk effecten. Latere geanalyseerde studies bestonden uit 20 normale intensiteitsproeven bij 90 decibel en 10 luide proeven bij 116 decibel die willekeurig vermengd waren.De analyse werd uitgevoerd met behulp van lineaire gemengde modellen als gevolg van meerdere factoren die van invloed kunnen zijn trunk en step postural reacties. Deze factoren omvatten trekkracht en deelnemershoogte en gewicht. De instrumented pull test was in staat om de eerste proef effecten te onderscheiden, waar de reacties van de allereerste proef waren verschillend in vergelijking met latere gewenning proeven.Tijdens de eerste proef, stap reactietijd was langzamer, en stap reactie omvang was groter. De gevolgen van startReact waren slechts aanwezig in de boomstam aan verdere gewenningen. Een luide auditieve stimulus versnelde truncal reactietijd en verhoogde truncal reactie magnitude.Examinator piek trok kracht werd gevonden om soorten stappende reacties en romp reactietijden beïnvloeden. Het gewicht van de deelnemer beïnvloedde de reactietijden van de stap. Anders hadden het gewicht en de lengte van de deelnemers geen invloed op de resultaten.Afhankelijk van de fysieke functie en balans van de deelnemer moet de betrektest ongeveer 20 minuten duren. Dit zorgt ook voor maximaal een minuut rust na elke 10 pull test proeven. Bij patiënten met bekende posturale instabiliteit is het belangrijk om een daadwerkelijke val tijdens het experiment te voorkomen.Een assistent moet aanwezig zijn en de deelnemer moet voortdurend worden gecontroleerd op vermoeidheid en hun vermogen om deel te nemen. Instrumentatie van de klinische pull test heeft een methode opgeleverd om de posturale instabiliteit objectief te kwantificeren. Dit is potentieel nuttig bij het bijhouden van posturale instabiliteit na verloop van tijd en ook bij de detectie van opkomende behandelingen voor posturale instabiliteit.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Mechanical Engineering

Behavior

Unit 1

Equilibrium of a Rigid Body

SCIENTISTS IN ACTION

An Alternative to the Traditional Cold Pressor Test: The Cold Pressor Arm Wrap

Een alternatief voor de traditionele Cold Pressor Test: De Cold Pressor Arm Wrap

Recently research on the relationship between stress and cognition, emotion, and behavior has greatly increased. These advances have yielded insights into ...

Methods to Test Visual Attention Online

Methoden om visuele aandacht online test

Online data collection methods have particular appeal to behavioral scientists because they offer the promise of much larger and much more representative ...

Assessing the Multiple Dimensions of Engagement to Characterize Learning: A Neurophysiological Perspective

Het beoordelen van de verschillende dimensies van Engagement te karakteriseren Learning: A Neurofysiologische Perspective

In a recent theoretical synthesis on the concept of engagement, Fredricks, Blumenfeld and Paris1 defined engagement by its multiple dimensions: ...

Sit-to-stand-and-walk from 120% Knee Height: A Novel Approach to Assess Dynamic Postural Control Independent of Lead-limb

Sit-to-stand-en-lopen van 120% Knee Lengte: een nieuwe benadering voor Assess Dynamic houdingsregulatie Onafhankelijk van Lead-ledemaat

Individuals with sensorimotor pathology e.g., stroke have difficulty executing the common task of rising from sitting and initiating gait (sit-to-walk: ...

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

Een methode om het effect van milieueisen op paring gedrag in te testen<em&gt; Drosophila melanogaster</em

An individual's sexual drive is influenced by genotype, experience and environmental conditions. How these factors interact to modulate sexual behaviors ...

The Other End of the Leash: An Experimental Test to Analyze How Owners Interact with Their Pet Dogs

Het andere uiteinde van de lijn: een experimentele Test voor het analyseren van de wisselwerking tussen eigenaren en hun honden

It has been suggested that the way in which owners interact with their dogs can largely vary and influence the dog-owner bond, but very few objective ...

Testing for Metacognitive Responding Using an Odor-based Delayed Match-to-Sample Test in Rats

Match-naar-Sample Test bij ratten vertraagd testen voor metacognitieve reageert met behulp van een op geur gebaseerde

Metamemory involves the cognitive ability to assess the strength of one&#39;s memories. To explore the possibility of metamemory in non-human animals, ...

Multi-Modal Signals for Analyzing Pain Responses to Thermal and Electrical Stimuli

Multimodale signalen voor het analyseren van de pijn reacties op thermische en elektrische Stimuli

The assessment of pain relies mostly on methods that require a person to communicate. However, for people with cognitive and verbal impairments, existing ...

Flypub To Study Ethanol Induced Behavioral Disinhibition and Sensitization

Flypub om ethanol geïnduceerde gedragsstoornissen en sensibilisatie te bestuderen

Alcohol use disorder (AUD) remains a serious problem in our society. To develop effective interventions for addiction, it is important to understand the ...