Un método estandarizado para la medición de la quinestesia del codo
Summary
Aquí, presentamos un método estandarizado para la medición de la quinestesia pasiva del codo utilizando el umbral para la detección del movimiento pasivo (TDPM) que es apropiado para un entorno de investigación.
Abstract
La propriocepción es un componente importante del movimiento controlado. El umbral para la detección del movimiento pasivo (TDPM) es un método comúnmente utilizado para cuantificar la submodalidad proprioceptiva de la quinestesia en entornos de investigación. Se ha descubierto que el paradigma TDPM es válido y confiable; sin embargo, el equipo y los métodos utilizados para el TDPM varían entre los estudios. En particular, los aparatos de laboratorio de investigación para producir movimiento pasivo de una extremidad son a menudo diseñados a medida por laboratorios individuales o inaccesibles debido al alto costo. Es necesario un método estandarizado, válido y confiable para medir TDPM utilizando equipos fácilmente disponibles. El propósito de este protocolo es proporcionar un método estandarizado para la medición de TDPM en el codo que es económico, fácil de administrar, y que produce resultados cuantitativos para fines de medición en entornos basados en la investigación. Este método se probó en 20 adultos sanos sin deterioro neurológico, y ocho adultos con accidente cerebrovascular crónico. Los resultados obtenidos sugieren que este método es una manera confiable de cuantificar el codo TDPM en adultos sanos, y proporciona soporte inicial para la validez. Los investigadores que buscan un equilibrio entre la asequibilidad del equipo y la precisión de medición son más propensos a encontrar este protocolo de beneficio.
Introduction
La información proprioceptiva es un importante contribuyente al control del movimiento humano. Los déficits proprioceptivos acompañan a una amplia gama de afecciones neurológicas como accidente cerebrovascular1,2,3,4,5,6, enfermedad de Parkinson7, y neuropatías sensoriales8. Lesiones ortopédicas tales como ligamentos y desgarros musculares también se han demostrado para reducir la función proprioceptiva9. La construcción de la propriocepción se prueba a menudo en medidas de resultados clínicos mediante la detección de pequeñas alteraciones aplicadas por el proveedor en la posición de los dedos o de los dedos10,11,12,13,14. Esas medidas producen mediciones relativamente gruesas: “ausente”, “deteriorado”, “normal”12. Si bien es suficiente para la detección de deficiencias proprioceptivas graves, se requieren métodos de ensayo mecánicos de laboratorio para medir con precisión las deficiencias proprioceptivas sutiles14,15,16.
Los investigadores y médicos a menudo dividen la propriocepción en submodalidades para la medición. Las submodales más comúnmente investigadas de la propriocepción son el sentido de la posición conjunta (JPS) y la cinestesia, típicamente definido como el sentido del movimiento3,,16,17. El sentido de la posición conjunta se prueba a menudo a través de tareas de coincidencia activas, donde los individuos replican un ángulo de articulación de referencia18,,19. La kinesthesia se mide comúnmente utilizando el umbral para la detección de movimiento pasivo (TDPM), por el cual la extremidad de un participante se mueve pasivamente lentamente, con el participante indicando el punto en el que el movimiento se detecta por primera vez16,,17,,19. La medición de TDPM normalmente requiere el uso de equipos especializados para proporcionar el movimiento pasivo lento y denotar el punto de detección17.
Se han encontrado resultados válidos y fiables en diferentes juntas utilizando los métodosTDPM 9,16,19,20,21,22. Sin embargo, hay una variación considerable en los equipos y métodos TDPM, creando un desafío para la comparación de los hallazgos entre los estudios16,17. Los laboratorios a menudo desarrollan sus propios dispositivos de movimiento y medición de las extremidades, o utilizan costosos dispositivos comerciales y software16. Las velocidades de movimiento pasivo también varían; se sabe que la velocidad de movimiento afecta a los umbrales de detección7,,16,,23. Se necesita un método estandarizado y fácilmente reproducible capaz de cuantificar TDPM en una amplia gama de niveles de deterioro. Debido a que la anatomía y la fisiología de cada articulación difieren, los protocolos deben ser específicos de la articulación19. El protocolo descrito aquí es específico de la articulación del codo. Sin embargo, los métodos de este protocolo pueden ser útiles para establecer protocolos para otras articulaciones.
Para aumentar la generalización en todos los laboratorios de investigación sensorimotor, el aparato preferido para proporcionar el movimiento pasivo para las pruebas TDPM de codo estaría disponible comercialmente a un costo asequible. Con este fin, se eligió una máquina de movimiento pasivo continuo (CPM) de codo (rango de velocidad disponible de 0,23o/s – 2,83o/s) para producir el movimiento motorizado y consistente. Las máquinas de CPM se encuentran comúnmente en hospitales de rehabilitación y tiendas de suministros médicos y se pueden alquilar o pedir prestado para reducir los costos de investigación. Los requisitos adicionales de los equipos incluyen elementos que se encuentran comúnmente en los laboratorios de sensores (es decir, sensores de electrogoniómetro y electromiografía (EMG)) y ferreterías (por ejemplo, tuberías de PVC, cuerdas y cintas).
Se probaron dos grupos diferentes para explorar las propiedades de medición de este protocolo TDPM: adultos sanos y adultos con accidente cerebrovascular crónico. Para los adultos con accidente cerebrovascular crónico, se analizó el brazo ipsilesional (es decir, menos afectado). El sentido kinestésico en el codo ipsilesional en adultos con accidente cerebrovascular crónico puede parecer normal con las pruebas clínicas, pero deteriorado cuando se evalúa utilizando métodos cuantitativos de laboratorio5,15. Este ejemplo ilustra la importancia de desarrollar y utilizar medidas sensibles y precisas de deterioro somatosensorial y hace de esta una población útil para fines de prueba. Para la validación de este protocolo, utilizamos el método de gruposconocidos 24. Comparamos el TDPM con otra medida cuantitativa de la quinestesia, la prueba breve de kinestesia (BKT). El BKT ha demostrado ser sensible al deterioro ipsilesional de las extremidades superiores después del accidente cerebrovascular25. La versión basada en tableta (tBKT) se utilizó en este estudio porque es la misma prueba que el BKT, administrado en un comprimido con más ensayos. El tBKT ha demostrado ser estable en la medición de prueba de prueba de una semana y sensible a la reducción proprioceptiva26. Se hipotetizó que los resultados del codo TDPM y tBKT se correlacionarían ya que el control sensorimotor del codo contribuye al rendimiento de BKT26.
El propósito de este documento es esbozar un método estandarizado de medición de codo TDPM que es reproducible utilizando equipos comunes. Los datos se presentan sobre la fiabilidad y las pruebas iniciales de validez del método, así como la viabilidad de uso para personas sin patología conocida, y aquellas que fueron hipotéticas para tener deterioro somatosensorial leve.
Protocol
Representative Results
Discussion
El protocolo presentado describe cómo medir el codo TDPM de forma estandarizada utilizando una máquina CPM común para proporcionar el movimiento pasivo. A lo largo de 20 participantes sanos, la medición media de TDPM del codo fue similar al valor promedio identificado en estudios anteriores utilizando otras configuraciones de medición de TDPM7,19,32, y produjo resultados confiables en todas las sesiones de prueba. TDPM del …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores quieren agradecer al Dr. Jon Nelson por el apoyo técnico de EMG y los equipos electrogoniómetro utilizados aquí.
Materials
| 3/4 inch diameter PVC pipe | Charlotte Pipe | Pipe to be cut into lengths of: 30 inches/76.2 cm (x2); 8 inches/20.3 cm (x2); 44 inches/111.8 cm (x1); 32 inches/81.3 cm (x1). | |
| 3/4 inch diameter PVC pipe end caps (x3) | Charlotte Pipe | ||
| 45° PVC elbow (x1) | Charlotte Pipe | ||
| 90° PVC elbows (x2) | Charlotte Pipe | ||
| Athletic tape | 3M | ||
| Delsys acquisition software (EMGworks) | Delsys | ||
| Double-sided tape | 3M | ||
| Duct tape | 3M | Used to assist in removal of dead skin cells on participant's skin prior to EMG sensor placement. | |
| Elbow Continuous Passive Motion (CPM) Machine | Artromot | Chattanooga Artromot E2 Compact Elbow CPM; Model 2038 | |
| Electrogoniometer | Biometrics, Ltd | ||
| Flour sack dishcloths (x2) | Room Essentials | Fabric used for creation of visual screen. | |
| Handheld external trigger switch | Qualisys | Trigger switch used for electrogoniometer event marking. | |
| Hearing occlusion headphones | Coby | ||
| Isopropyl alcohol | Mountain Falls | ||
| Paper tape | 3M | ||
| Ruler with inch markings | Westcott | ||
| Standard height chair | KI | ||
| String | Quality Park | Approximately 15 inches of string needed. String used for standardization of electrogoniometer placement. | |
| Trigno Goniometer Adapter | Delsys | ||
| Trigno Wireless Electromyography Sensors | Delsys | ||
| Washable marker | Crayola | ||
| Washcloth | Aramark | Used in combination with isopropyl alcohol for cleaning participant's skin prior to EMG sensor placement. |
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