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

Vi tackar Angus Begg (Bionics Institutet) för hans hjälp i protokollet video. Vi erkänner Dr Sue Finch (statistiska Consulting Centre och Melbourne statistiska Consulting plattform, University of Melbourne) som gav statistiskt stöd. Detta arbete stöds av finansieringen genom National Health och medicinska forskningsrådet (1066565), den viktorianska Lions Foundation och The viktorianska regeringens operativa infrastrukturen Support Program.

Alla metoderna var granskats och godkänts av den lokala mänskliga forskningsetisk kommittén vid Melbourne hälsa. Informerat samtycke erhölls från deltagaren före studien.
1. utrustning setup
<ol><li>Förbereda elektromagnetisk motion tracker med 3 miniatyr rörelsesensorer enligt tillverkarens riktlinjer. Innan datainsamlingen, säkerställa varje sensor samplas vid en minsta 250 Hz, förskjutning mäts i millimeter enheter och rotationer (pitch, roll och yaw) är i grader. Se till at...

<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>

Här har vi visat protokollet för instrumentering av den kliniska dragtest, tar en metod som allmänt används i klinisk praxis och ger en objektiv mätning av postural Svaren förutom den viktiga aspekten av den pull-administrationen. Denna metod använder semi transportabel rörelse spårning, och erbjuder ett medel för mätning som är mer tillgängliga jämfört med konventionella laboratorium tekniker28. Med den här metoden kan forskare utforska kännetecken för postural Svaren till en to...

Posturala reflexer agera för att bibehålla balans och upprätt hållning som svar på störningar1. Nedskrivningar av dessa postural svaren i sjukdomar såsom Parkinsons sjukdom resulterar i postural instabilitet och ofta leder till faller, minskat vandrande förtroende och minskad livskvalitet2,3,4. I klinisk praxis bedöms vanligtvis posturala reflexer med pull test, där en granskare raskt drar patienten bakåt vid axlarna och visuellt årskurs svar5,6,7, 8. postural instabilitet görs oftast med den Unified Parkinsons sjukdom Rating Scale (UPDRS) (0 - normal till 4 - svår), som publicerade av International Movement Disorder Society5. Denna metod har använts i stor utsträckning i bedömningen av individer med Parkinsons sjukdom men lider av dålig tillförlitlighet och mycket begränsad skalning (poäng/4)6,7,9. Dra provresultat inte korrelerar ofta med viktiga kliniska effektmått såsom falls och heltal-baserade klassificeringen saknar känslighet för att upptäcka fina postural förändringar10,11.
Laboratoriebaserade objektiva mått erbjuder exakt information om arten av balans svar inom kvantifiera kinetic (t.ex. mitten av trycket), kinematisk (t.ex. gemensamma goniometry/lem förskjutning) och neurofysiologiska (t.ex. muskel rekrytering) slutpunkter12. Dessa metoder kan identifiera avvikelser innan postural instabilitet är kliniskt uppenbart och följa förändringar över tid, inklusive Svaren till behandling13,14.
Verktyg för att kvantifiera Postural instabilitet
Konventionella metoder för dynamiska posturography anställer ofta rörliga plattformar. Resulterande postural Svaren kvantifieras med hjälp av en kombination av posturography, Elektromyografi (EMG) och accelerationsmätning12,15,16. Men är underifrån Svaren från plattform störningar - som framkallar en respons som halka på våta golv, fundamentalt annorlunda från uppifrån postural Svaren testets kliniska pull - som kan uppstå när som stötte i en folkmassa. Nya bevis antyder truncal störningar ger olika postural egenskaper de rörliga plattformar17,18,19. Följaktligen har andra försökt truncal störningar i laboratoriet använder komplexa tekniker inklusive motorer, remskivor och pendlar15,20,21,22. Mätmetoder är ofta dyra och otillgängliga och består av video-baserade motion capture som kräver utrymme som är tillägnat i specialiserade laboratorier20,21. Helst bör en objektiv metod att karakterisera pull test Svaren ha goda psykometriska egenskaper, vara lätt att administrera, enkel att använda, lättillgänglig och bärbara. Detta är viktigt att underlätta utbrett införande av tekniken som en alternativ bedömningsverktyg att utvärdera postural Svaren inom forskning och potentiellt, kliniska inställningar.
Den instrumenterade dragtest
Syftet med detta protokoll är att erbjuda forskare en teknik för objektiv bedömning av postural Svaren till pull testet. Ett semi bärbar och allmänt tillgängliga elektromagnetisk motion capture system stödjer tekniken. Störning innebär manuell drar som inte kräver specialiserad mekaniska system. Denna metod har tillräcklig känslighet för att upptäcka små skillnader i postural reaktionstider och svar amplituder; Det är därför lämpad att fånga eventuella avvikelser från normal upp till grad 1 postural instabilitet enligt UPDRS (postural instabilitet med utan hjälp balans återhämtning)5. Denna metod kan också användas för att undersöka effekterna av behandling på postural instabilitet. Protokollet beskrivs här härstammar från som i 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

Nedskrivningar av posturala reflexer, kallas postural instabilitet, är ett vanligt och handikappande underskott vid Parkinsons sjukdom. För att bedöma posturala reflexer, anställa kliniker vanligtvis pull testet till grade korrigerande Svaren till en bakåt störning vid axlarna. Men är dragtest benägna att problem med tillförlitlighet och skalning (poäng/4). Här presenterar vi en instrumenterade version av pull testet att mer exakt kvantifiera postural Svaren. Besläktad med kliniska testet administreras manuellt drar förutom dragkraft registreras också. Förskjutningar av bålen och fötter fångas av en semi transportabel rörelse spårningssystem. Rådata representerar tillryggalagd sträcka (i millimeter enheter), vilket gör efterföljande tolkning och analys intuitiv. Den instrumenterade dragtest upptäcker också variabilitet påverkande pull test administration, till exempel dragkraft, därigenom att identifiera och kvantifiera potentialen förvirrar som kan redovisas av statistiska metoder. Den instrumenterade dragtest kan ha program i studier som försöker fånga tidiga avvikelser i postural svaren, spåra postural instabilitet över tid och upptäcka Svaren till terapi.

Den instrumenterade dragtest (figur 1) användes för att undersöka bål och steg svaren i en kohort av unga, friska23. Trettiofem prövningar presenterades seriellt, med ett auditivt stimulus som levereras samtidigt med varje pull (figur 2). Den auditiva stimulansen var antingen 90 dB (normal) eller 116 dB (högt). Den högljudda stimulansen har påvisats som tillräcklig för att utlösa StartReact effe...

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

Nedskrivning av posturala reflexer, kallas postural instabilitet, är svårt att kvantifiera. Kliniska bedömningar såsom dragtest lida problem med tillförlitlighet och skalning. Här presenterar vi en instrumenterade version av pull testet att objektivt karakterisera postural Svaren.

En instrumenterade dragtest att karakterisera Postural Svaren

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

Det övergripande målet med detta förfarande är att bedöma posturala svar mer exakt med hjälp av en instrumenterad version av det kliniska pulltestet. Detta uppnås genom att använda en semi-portabel, rörelse-tracking system för att fånga postural svar på en manuell bakåt pull. Först applicera selen och fäst sensorer på bålen och fötterna.Nästa steg är att se till att deltagaren står i bekväm hållning längs linje markeringar, ser fram emot. Därefter utförs den instrumenterade pulltestproceduren. Dragkraft registreras under varje försök.Storlek och reaktionstid av stammen och kliva svar beräknas. Det sista steget är att hjälpa deltagaren ur selen och lossa sensorerna från bagageutrymmet och fötterna. I slutändan används det instrumenterade pulltestet för att karakterisera posturala svar som produceras av det kliniska pulltestet.Det kan också användas för att bestämma variabilities som påverkar pull test prestanda. Den största fördelen med denna metod är dess förmåga att tillhandahålla exakt kvantifiering av posturala svar på det kliniska pulltestet. Med hjälp av halv bärbar rörelsefångst erbjuder det instrumenterade pulltestet en mätmetod som är mer tillgänglig jämfört med konventionell laboratorieteknik.Detta gör det möjligt för forskare att enkelt anta denna teknik i mätningen av posturala svar på pull-testet. Instrumenteringen av kliniskt pull test har potentiella nytta i forskningsstudier som syftar till att kvantifiera postural instabilitet i till exempel över tiden i en kohort av patienter eller som svar på terapier för balansproblem, särskilt under förhållanden som Parkinsons sjukdom. Visuell demonstration av denna metod är kritisk eftersom det är viktigt för utredarna att förstå händelseförloppet.Dessa inkluderar utrustning setup, patientförberedelser, och administrering av instrumenterade pull test av en examinator. Kort sagt, all utrustning är korrekt inställd före datainsamling. Förbered den elektromagnetiska rörelsetrackern med tre miniatyrrörelsesensorer enligt tillverkarens riktlinjer.Varje sensor provtas vid minst 250 hertz med förskjutning mätt i millimeter och rotation i grader. All intern filtrering måste inaktiveras och positionen för sensorn inställd på referens av statiskt ursprung. Affix lastcell till patientsel i axelnivå med hjälp av rep med minsta diameter på 10 millimeter.Anslut inläsningscellen till dataanskaffningsenhet. Beroende på belastningscellspecifikationer kan det krävas en förförstärkare och separat strömförsörjning. Anslut utdata för utlösare från dataanskaffningsenheten i utlösarindata för rörelsetrackern för att säkerställa synkroniserad inspelning.Matcha rörelsespårarens samplingsfrekvens och inaktivera eventuell filtrering. Utlösaren kan också användas för att tid leverans av auditiva eller visuella stimuli för ytterligare karakterisering av balans mekanismer. Experimentet bör genomföras i ett tyst rum för att minimera distraktioner under bedömningen.Låt deltagaren ha tillräckligt med utrymme för att ta flera korrigerande steg för att återfå balansen. Skummattor får placeras på golvet som en försiktighetsåtgärd. Börja med att inhämta informerat samtycke från deltagaren.Deltagare som är lämpliga för det instrumenterade pulltestförfarandet inkluderar dem som kan stå självständigt och generera ett korrigerat saldosvar som inte kräver hjälp för att återhämta sig. Begär deltagaren bär bekväma, lösa kläder på dagen för experimentet och ta bort skor för testförfarandet. Assistera deltagaren att bära selen.Klipp fast spännena runt bröst och midja. Se till att remmar är tillräckligt åtdragna, inte tillåter mer än 50 millimeter slack i selen när du drar i repet. Fäst rörelsesensorer med hjälp av medicinsk tejp på sternalskåran och på fötterna på höger och vänster vrist malleolus.Alla kablar måste dras försiktigt för att undvika färdfaror. Placera deltagaren på mattan med fötterna i linje längs markeringarna i bekväm hållning. Deltagaren bör notera sina fötter position på linjerna så att de kan återgå till samma position efter varje drag.Bedömaren bör uppmana deltagaren att återgå till det ursprungliga fotläget om några avvikelser observeras. Instruera deltagaren att fokusera på konstverk 1,5 meter framåt i ögonhöjd med händerna vid sin sida för att minimera distraktioner mellan drag. Det instrumenterade pulltestet utförs enligt de riktlinjer för kliniskt pull test som beskrivs i skalan Unified Parkinson's Disease Ratings.Förklara först testproceduren och låt deltagaren veta att stegning är tillåtet efter bakåtdrag. Avskräcka föregripande svar såsom framåtlutad av stammen före pull. Se till att deltagaren är uppmärksam, stående upprätt, med öppna ögon och fötter vid de angivna markörerna i en bekväm hållning.Stå bakom deltagaren och applicera en snabb, kraftfull dra på repet. Se till att repet hålls vinkelrätt mot deltagarens axelnivå. Efter varje dragning, se till att deltagaren återvänder till den ursprungliga fötterna positionering på golvet, och upprepa testet 35 gånger.Låt deltagaren en kort vila upp till en minut efter varje 10 drar. Begär att deltagaren avstår från att tala mellan försöken tills en vila är tillåten, om inte det är tillåtet att uttrycka obehag eller kräva en tidigare paus. Bedömaren bör vara beredd att fånga deltagaren hela tiden.En assistent krävs för säkerheten när deltagare med känd postural instabilitet bedöms. Lösgör sensorer och bistå deltagaren ur selen efter avslutad procedur för instrumenterat dragtest. Data som registrerats under studien måste analyseras med lämplig data science-programvara.Använd triggersignaler för att justera rörelsespåraren och ladda celldata. Högpassfilter eller rörelsespårning och belastningscelldata med en 0,05 hertz-cut-off-frekvens för att ta bort baslinjen grift. Dubbel differentiera stammen rörelse spårning förskjutning data för att få bålhastighet och acceleration.Separera den kontinuerliga inspelningen i individuella försöksepoker. Avvisa försök där förutseende truncal rörelse observeras före pull administration. Bestäm kroppsställning reaktionstid som skillnaden mellan början av bålen förskjutning efter pull och vändpunkten för stammen hastighet kurvan, vilket indikerar början av stammen retardation.Bestäm storleken på postural svaret som toppen inbromsning av stammen. Stepping definieras som foten rör sig förbi hållning fot i bakåt riktning. Beräkna steg reaktionstid som skillnaden mellan början av truncal förskjutning till den inledande rörelsen av steglemmen.Bestämma steg svar magnitud genom att beräkna den totala förskjutningen av fötterna i millimeter från inledande fot lyft-off till kontakt av steglemmen arrestera bakåt retropulsion. Uteslut steg mindre än 50 millimeter eftersom den föränderliga basen av stöd anses vara försumbar. Beräkna topp pull force och krafthastighet utveckling från lastcellen.Toppdragkraften indikerar den momentana maximala kraft som levererats, medan krafthastigheten är kraftlutningen hos kraft-kontra tidskurvan som anger hur snabbt kraften genererades. Postural svar från en kohort av unga friska deltagare bedömdes med hjälp av instrumenterade pull test. 35 försök utfördes med en auditiv stimulans levereras samtidigt med varje pull på antingen 90 decibel eller 116 decibel.Kallas start reagera effekt, den häpnadsväckande 116 decibel stimulans förväntas hastighet reaktionstid utöver den mindre intensitet 90 decibel stimulans. Av de 35 prövningarna hölls den första för att analysera ohabituerade svar, och fyra efterföljande prövningar kasserades för att möjliggöra övningseffekter. Efterföljande studier analyseras består av 20 normala intensitetsförsök på 90 decibel och 10 högljudda prövningar på 116 decibel som var slumpmässigt blandade.Analys genomfördes med hjälp av linjära blandade modeller på grund av flera bidragande faktorer som kan påverka bålen och steg postural svar. Dessa faktorer inkluderar dragkraft och deltagare höjd och vikt. Det instrumenterade pulltestet kunde skilja första försökseffekter, där svaren från den allra första studien var olika jämfört med efterföljande vana prövningar.Under den första prövningen var stegreaktionstiden långsammare och stegresponsens magnitud var större. StartReact effekter var endast närvarande i stammen till efterföljande habituated drar. En högljudd auditiv stimulans accelererade truncal reaktionstid och ökad truncal svar magnitud.Examinator topp drog kraft konstaterades påverka typer av stegning svar och bålen reaktionstider. Deltagare vikt påverkat steg reaktionstider. Annars påverkade inte deltagarens vikt och längd resultat.Beroende på deltagarens fysiska funktion och balansförmågor bör den instrumenterade pulltestproceduren ta cirka 20 minuter. Detta möjliggör också upp till en minuts vila efter varje 10 dra testförsök. Hos patienter med känd postural instabilitet är det viktigt att förhindra ett faktiskt fall under experimentet.En assistent bör vara närvarande och deltagaren behöver ständigt övervakas för trötthet och deras förmåga att delta. Instrumentering av det kliniska pull-testet har gett en metod för att objektivt kvantifiera postural instabilitet. Detta är potentiellt användbart för att spåra postural instabilitet över tiden och även i detektion av nya behandlingar för postural instabilitet.

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

Ett alternativ till det traditionella kallpressartestet: 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

Metoder för att testa Visual Attention Online

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

Bedöma Flera dimensioner of Engagement att karaktärisera Learning: neurofysiologisk perspektiv

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-till-stand-och-gå från 120% knähöjd: en ny metod för att bedöma Dynamic postural kontroll Oberoende av bly-lem

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

En metod för att testa effekten av miljökanaler på parningsbeteende i<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

Den andra änden av kopplet: en experimentell Test att analysera hur ägarna interagerar med deras sällskapsdjur hund

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

Testning för metakognitiva svara med en lukt-baserade försenade Match till prov Test hos råttor

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

Multimodala signaler för att analysera smärta Svaren till termisk och elektrisk 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 att studera etanol inducerad beteendemässiga disinhibition och sensibilisering

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