Summary

Medindo o aspecto motor da fadiga relacionada ao câncer usando um dinamômetro portátil

Published: February 20, 2020
doi:

Summary

Métodos simples e acessíveis foram desenvolvidos para medir o aspecto motor da fadiga relacionada ao câncer objetiva e quantitativamente. Descrevemos, em detalhes, formas de administrar o teste de fadiga física usando um simples dispositivo de aderência manual, bem como métodos para calcular índices de fadiga.

Abstract

A fadiga relacionada ao câncer (CRF) é comumente relatada por pacientes durante e após o tratamento para câncer. Os diagnósticos atuais de CRF dependem de questionários de auto-relato que estão sujeitos a viés de relatório e recall. Medidas objetivas usando um dinamômetro portátil, ou dispositivo de aderência manual, têm sido mostradas em estudos recentes para se correlacionar significativamente com escores de fadiga autorreferidos subjetivos. No entanto, existem variações tanto do teste de fadiga do handgrip quanto dos cálculos do índice de fadiga existem na literatura. A falta de métodos padronizados limita a utilização do teste de fadiga de mão nas configurações clínicas e de pesquisa. Neste estudo, fornecemos métodos detalhados para administrar o teste de fadiga física e calcular o índice de fadiga. Esses métodos devem complementar os questionários de fadiga autorreferidos existentes e ajudar os médicos a avaliar a gravidade dos sintomas de fadiga de forma objetiva e quantitativa.

Introduction

A fadiga relacionada ao câncer (CRF) é um sintoma prevalente e debilitante que é relatado por até 80% dos pacientes com câncer1. A National Comprehensive Cancer Network (NCCN) define o CRF como um persistente senso de exaustão física, emocional e cognitiva1. As principais características diferenciais do CRF são a desproporcionalidade à atividade recente e a incapacidade do CRF de ser aliviada pelo repouso1. Como resultado, o CRF impacta severamente a participação dos pacientes nas atividades diárias e na qualidade de vida1relacionada à saúde .

A avaliação atual do CRF baseia-se principalmente em questionários de auto-relato2. Como resultado, a gravidade dos sintomas que é medida por meio de auto-relatórios está sujeita a vieses de recall e relato e pode ser influenciada pelo questionário específico e pontuações de corte usadas para avaliar crf3. Como construção multidimensional, a dimensão física do CRF tem se mostrado correlacionada com as mudanças diárias de atividade e a necessidade de cochilos diurnos4, enquanto a influência do CRF no funcionamento físico é menos explorada. Até hoje, o CRF continua sendo um sintoma subdiagnosticado e subtratado sem mecanismo subjacente bem definido ou opção de tratamento1. Para entender melhor essa condição debilitante, há uma necessidade crescente de medir o CRF e suas dimensões objetiva e quantitativamente.

A fadiga física refere-se a uma incapacidade de manter a força necessária durante a atividade contraída sustentada5. O funcionamento diário subsequente comprometido como resultado de não poder realizar tarefas diárias (por exemplo, levar sacos de supermercado, levantar e segurar um objeto) afeta muito a qualidade de vida relacionada à saúde, especialmente em idosos, e contribui para futuras lesões6,7. Várias ferramentas foram desenvolvidas para quantificar o comprometimento físico, incluindo testes de desempenho físico, como o teste de caminhada de 6 minutos (6MWT) e o teste de suporte (STS), bem como monitores de atividade física vestíveis, como dispositivos de actigrafia e rastreadores de fitness8,9,10. Testes de desempenho físico como 6MWT e STS são fáceis de administrar e não exigem equipamento especial10. No entanto, a confiabilidade e o sucesso desses testes exigem treinamento clínico e requisitos logísticos, como um corredor de 30 m10. Monitores de atividade vestíveis permitem coleta automatizada de dados e monitoramento de sintomas longitudinal11. No entanto, esses monitores de atividade muitas vezes precisam ser usados por vários dias, e a conformidade do paciente pode ser um problema11. Além disso, a grande quantidade de dados coletados usando monitores de atividade pode ser desafiadora de processar, dificultando a derivação de informações clinicamente significativas11.

O dinamômetro portátil, ou dispositivo de aderência manual instrumentado com aquisição de dados assistidos por computador, é um aparelho portátil que mede a força de aderência. Dinamidismo portátil tem sido usado para testar a fadiga motora e o comprometimento em condições de doença que normalmente envolvem o sistema motor, incluindo neurônios motores e problemas musculares12. Trabalhos recentes demonstraram uma associação entre escores de CRF subjetivos autorreferidos e fadiga motora medida usando um teste de fadiga estática de mão13. Os testes de fadiga de aderência manual são particularmente adequados para uso clínico devido à sua confiabilidade e eficiência de tempo, exigindo alguns minutos para completar14,15. Além disso, os testes de fadiga de aderência manual podem ser pré-programados, garantindo a reprodutibilidade de dados7. Administrar o teste de aperto manual requer treinamento mínimo por parte do administrador de teste e pode ser facilmente implementado em uma configuração clínica dado um protocolo padronizado. O uso de questionários de fadiga autorreferidos em conjunto com o teste de fadiga de mão deve fornecer ferramentas adicionais para os médicos testarem, monitorarem e gerenciarem sintomas de fadiga em pacientes com câncer.

A falta de métodos de consenso padronizados limitou a adoção do teste de fadiga de mão nas clínicas16. Neste trabalho atual, delineamos três métodos diferentes para usar o dinamômetro portátil para quantificar objetivamente a fadiga motora. A utilidade de cada método deve ser testada em cada população de câncer para garantir que ele distingue com precisão entre indivíduos cansados e não cansados. Também delineamos métodos para calcular o índice de fadiga para cada teste de fadiga de aderência manual. O objetivo deste trabalho é fornecer um kit de ferramentas abrangente para complementar questionários autorreferidos e padronizar a medição de desempenho físico crf com precisão e objetivo.

Protocol

O presente estudo (NCT00852111) foi aprovado pelo Conselho de Revisão Institucional (IRB) dos Institutos Nacionais de Saúde (NIH). Os participantes inscritos neste estudo tinham 18 anos ou mais, diagnosticados com câncer de próstata não metastático com ou sem prostatectomia prévia, e programados para receber radioterapia externa de feixe na Clínica de Oncologia de Radiação da Clínica NIH Centro. Os participantes em potencial foram excluídos se tivessem uma doença progressiva que pudesse causar fadiga signifi…

Representative Results

Traços de força representativa (kg) versus tempo (s) são mostrados na Figura 1. Durante o teste de fadiga estática, os sujeitos normalmente atingem força máxima (Fmax) dentro de 2-3 s23. A fadiga autorreferida nos sujeitos foi medida com base em estudos anteriores3. A ausência de Fmax (±10% MVIC) dentro de 3 s indica esforço insuficiente23. Para evitar essa questão, deve-se proporcionar en…

Discussion

Aqui, fornecemos três métodos diferentes para medir a dimensão física do CRF. Os testes de fadiga motor usando dinamômetros portáteis são simples e facilmente adaptáveis para uso clínico. Como muitas variações do teste existem na literatura, nosso objetivo era fornecer métodos padronizados para administrar esses testes e diminuir a necessidade de treinamentos presenciais extensos para os médicos.

Embora os testes de fadiga descritos neste estudo demonstrem boa confiabilidade teste…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este estudo é totalmente apoiado pela Divisão de Pesquisa Intramural do Instituto Nacional de Pesquisa em Enfermagem do NIH, Bethesda, Maryland.

Materials

Quantitative Muscle Assessment application (QMA) Aeverl Medical QMA 4.6 Data acquisition software. NOTE: other brands/models can be used as long as the software records force over time.
QMA distribution box Aeverl Medical DSTBX Software distribution box which connects the handgrip to the software.
Baseline hand dynamometer with analog output Aeverl Medical BHG Instrumented handgrip device with computer assisted data acquisition. NOTE: other brands/models can be used as long as the instrument measures force over time

References

  1. Berger, A. M., et al. Cancer-Related Fatigue, Version 2.2015. Journal of the National Comprehensive Cancer Network : JNCCN. 13 (8), 1012-1039 (2015).
  2. Campos, M. P. O., Hassan, B. J., Riechelmann, R., Del Giglio, A. Cancer-related fatigue: a practical review. Annals of Oncology. 22 (6), 1273-1279 (2011).
  3. Feng, L. R., Dickinson, K., Kline, N., Saligan, L. N. Different phenotyping approaches lead to dissimilar biologic profiles in men with chronic fatigue following radiation therapy. Journal of Pain and Symptom Management. 52 (6), 832-840 (2016).
  4. Minton, O., Stone, P. C. A comparison of cognitive function, sleep and activity levels in disease-free breast cancer patients with or without cancer-related fatigue syndrome. BMJ Supportive & Palliative Care. 2, 231-238 (2012).
  5. Wan, J. J., Qin, Z., Wang, P. Y., Sun, Y., Liu, X. Muscle fatigue: general understanding and treatment. Experimental & Molecular Medicine. 49 (10), 384 (2017).
  6. Bautmans, I., Gorus, E., Njemini, R., Mets, T. Handgrip performance in relation to self-perceived fatigue, physical functioning and circulating IL-6 in elderly persons without inflammation. BMC geriatrics. 7, 5-5 (2007).
  7. Gerodimos, V., Karatrantou, K., Psychou, D., Vasilopoulou, T., Zafeiridis, A. Static and Dynamic Handgrip Strength Endurance: Test-Retest Reproducibility. The Journal of Hand Surgery. 42 (3), 175-184 (2017).
  8. van der Werf, S. P., Prins, J. B., Vercoulen, J. H. M. M., van der Meer, J. W. M., Bleijenberg, G. Identifying physical activity patterns in chronic fatigue syndrome using actigraphic assessment. Journal of Psychosomatic Research. 49 (5), 373-379 (2000).
  9. Connaughton, J., Patman, S., Pardoe, C. Are there associations among physical activity, fatigue, sleep quality and pain in people with mental illness? A pilot study. Journal of Psychiatric and Mental Health Nursing. 21 (8), 738-745 (2014).
  10. Gurses, H. N., Zeren, M., Denizoglu Kulli, H., Durgut, E. The relationship of sit-to-stand tests with 6-minute walk test in healthy young adults. 医学. 97 (1), 9489 (2018).
  11. Beg, M. S., Gupta, A., Stewart, T., Rethorst, C. D. Promise of Wearable Physical Activity Monitors in Oncology Practice. Journal of Oncology Practice. 13 (2), 82-89 (2017).
  12. Severijns, D., Lamers, I., Kerkhofs, L., Feys, P. Hand grip fatigability in persons with multiple sclerosis according to hand dominance and disease progression. Journal of Rehabilitation Medicine. 47 (2), 154-160 (2015).
  13. Feng, L. R., et al. Cognitive and motor aspects of cancer-related fatigue. Cancer Medicine. 8 (13), 5840-5849 (2019).
  14. Bohannon, R. W. Hand-Grip Dynamometry Predicts Future Outcomes in Aging Adults. Journal of Geriatric Physical Therapy. 31 (1), 3-10 (2008).
  15. Reuter, S. E., Massy-Westropp, N., Evans, A. M. Reliability and validity of indices of hand-grip strength and endurance. Australian Occupational Therapy Journal. 58 (2), 82-87 (2011).
  16. Roberts, H. C., et al. A review of the measurement of grip strength in clinical and epidemiological studies: towards a standardised approach. Age and Ageing. 40 (4), 423-429 (2011).
  17. American Society of Hand Therapists. . Clinical Assessment Recommendations. 2nd edn. , (1992).
  18. Bhuanantanondh, P., Nanta, P., Mekhora, K. Determining Sincerity of Effort Based on Grip Strength Test in Three Wrist Positions. Safety and Health at Work. 9 (1), 59-62 (2018).
  19. van Meeteren, J., van Rijn, R. M., Selles, R. W., Roebroeck, M. E., Stam, H. J. Grip strength parameters and functional activities in young adults with unilateral cerebral palsy compared with healthy subjects. Journal of Rehabilitation Medicine. 39 (8), 598-604 (2007).
  20. Meldrum, D., Cahalane, E., Conroy, R., Guthrie, R., Hardiman, O. Quantitative assessment of motor fatigue: normative values and comparison with prior-polio patients. Amyotrophic Lateral Sclerosis. 8 (3), 170-176 (2007).
  21. Schwid, S. R., et al. Quantitative assessment of motor fatigue and strength in MS. Neurology. 53, 743-743 (1999).
  22. Hunter, S. K., Critchlow, A., Shin, I. S., Enoka, R. M. Men are more fatigable than strength-matched women when performing intermittent submaximal contractions. Journal of Applied Physiology. 96 (6), 2125-2132 (2004).
  23. Karatrantou, K. Dynamic Handgrip Strength Endurance: A Reliable Measurement in Older Women. Journal of Geriatric Physical Therapy. 42 (3), 51-56 (2019).
  24. The National Isometric Muscle Strength Database. Muscular weakness assessment: Use of normal isometric strength data. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 77 (12), 1251-1255 (1996).
  25. Desrosiers, J., Bravo, G., Hébert, R. Isometric grip endurance of healthy elderly men and women. Archives of Gerontology and Geriatrics. 24 (1), 75-85 (1997).
  26. White, C., Dixon, K., Samuel, D., Stokes, M. Handgrip and quadriceps muscle endurance testing in young adults. SpringerPlus. 2 (1), 451 (2013).
  27. Trajano, G., Pinho, C., Costa, P., Oliveira, C. Static stretching increases muscle fatigue during submaximal sustained isometric contractions. Journal of Sports Medicine and Physical Fitness. 55 (1-2), 43-50 (2015).
  28. Liu, J. Z., et al. Human Brain Activation During Sustained and Intermittent Submaximal Fatigue Muscle Contractions: An fMRI Study. Journal of Neurophysiology. 90 (1), 300-312 (2003).
  29. Demura, S., Yamaji, S. Influence of grip types and intensities on force-decreasing curves and physiological responses during sustained muscle contractions. Sport Sciences for Health. 3 (1), 33-40 (2008).
  30. Matuszczak, Y., et al. Effects of N-acetylcysteine on glutathione oxidation and fatigue during handgrip exercise. Muscle & Nerve. 32 (5), 633-638 (2005).
  31. Medved, I., et al. N-acetylcysteine infusion alters blood redox status but not time to fatigue during intense exercise in humans. Journal of Applied Physiology. 94 (4), 1572-1582 (2003).
  32. Löscher, W. N., Cresswell, A. G., Thorstensson, A. Excitatory drive to the alpha-motoneuron pool during a fatiguing submaximal contraction in man. The Journal of Physiology. 491 (1), 271-280 (1996).
  33. Taylor, J. L., Allen, G. M., Butler, J. E., Gandevia, S. C. Supraspinal fatigue during intermittent maximal voluntary contractions of the human elbow flexors. Journal of Applied Physiology. 89 (1), 305-313 (2000).
  34. Fulco, C. S., et al. Slower fatigue and faster recovery of the adductor pollicis muscle in women matched for strength with men. Acta Physiologica Scandinavica. 167 (3), 233-239 (1999).
  35. Gonzales, J. U., Scheuermann, B. W. Absence of gender differences in the fatigability of the forearm muscles during intermittent isometric handgrip exercise. Journal of Sports Science & Medicine. 6 (1), 98-105 (2007).
  36. Liepert, J., Mingers, D., Heesen, C., Bäumer, T., Weiller, C. Motor cortex excitability and fatigue in multiple sclerosis: a transcranial magnetic stimulation study. Multiple Sclerosis Journal. 11 (3), 316-321 (2005).
  37. Kim, J., Yim, J. Effects of an Exercise Protocol for Improving Handgrip Strength and Walking Speed on Cognitive Function in Patients with Chronic Stroke. Medical science monitor : international medical journal of experimental and clinical research. 23, 5402-5409 (2017).
  38. Schnelle, J. F., et al. et al Evaluation of Two Fatigability Severity Measures in Elderly Adults. Journal of the American Geriatrics Society. 60 (8), 1527-1533 (2012).
  39. Enoka, R. M., Duchateau, J. Translating Fatigue to Human Performance. Medicine and science in sports and exercise. 48 (11), 2228-2238 (2016).

Play Video

Cite This Article
Feng, L. R., Regan, J., Shrader, J., Liwang, J., Alshawi, S., Joseph, J., Ross, A., Saligan, L. Measuring the Motor Aspect of Cancer-Related Fatigue using a Handheld Dynamometer. J. Vis. Exp. (156), e60814, doi:10.3791/60814 (2020).

View Video