Spasticity ile Inme hastalarda streç refleks ölçümleri için test-retest ve Inter-Rater güvenilirlik geliştirmek için isokinetic robotik cihaz
Summary
Elektromiyografi (EMG) ölçümleriyle robotik bir izokinetik cihaz kullanarak, bu protokol, izokinetik hareketin kendisi hafif dirsek flartor spastisite ile inme hastalarında yakalamak ölçümleri açısı için inter-rater güvenilirliği artırabilir gösterir.
Abstract
Tedavinin ardından tedavi planlaması ve belirlenmesi etkinliğini ölçmek spastisite önemlidir. Bununla birlikte, klinik ayarlarında kullanılan mevcut aracın daha fazla güvenilirlik açısından sınırlı olduğu gösterilmiştir. Bu düşük düzeyde güvenilirlik içindeki bir faktör, yakalama (AoC) ölçümlerinin açısını ölçerken pasif hareketin değişkenliğidir. Bu nedenle, manuel eklem hareketini standartlaştırmak etmek için bir izokinetik cihaz önerilmiştir; Ancak AoC ölçümleri için izokinetik hareketin faydaları standartlaştırılmış bir şekilde test edilmemiştir. Bu protokol, izokinetik hareketin kendisi AoC ölçümleri için daha fazla güvenilirlik geliştirebilir olup olmadığını inceler. Bu amaçla, yüzey elektromiyografi (EMG) ile kombine edilen bir robotik izokinetik cihaz geliştirilmiştir. İki koşul, manuel ve izokinetik hareketler, yakalama açısını ve subjektif hissi ölçmek için standartlaştırılmış yöntem ile karşılaştırılır. Hafif dirsek fleksi spastisite ile 17 inme hastalarda, izokinetik hareket AoC ölçümlerin inter-rater güvenilirlik için ıntraclass korelasyon katsayısı (ICC) geliştirilmiş olduğunu gösterilmiştir 0,890 [95% güven aralığı (CI): 0.685 – 0.961] EMG tarafından ölçütleri, ve 0,931 (95% CI: 0.791 – 0.978) tork ölçütü tarafından, gelen 0,788 (95%% CI: 0.493 – 0.920) manuel hareket ile. Sonuç olarak, izokinetik hareket kendisi hafif spastisite olan felç hastalarında AoC ölçümlerinin inter-rater güvenilirliğini artırabilir. Bu sistem daha standartlaştırılmış açı ölçümleri ve duygu yakalamak sağlayabilir göz önüne alındığında, bir klinik ortamda spastisite değerlendirilmesi için iyi bir seçenek olabilir.
Introduction
Strok sonrası spastisite yaygındır ve ağrı ve kontrakslar da dahil olmak üzere komplikasyonları ortaya çıkacak şekilde gösterildikten sonra, düşük yaşam kalitesi1,2,3ile sonuçlanır. Spastisite ölçümü, tedavinin seyrini düzgün bir şekilde planlamak ve tedavinin etkinliğini belirlemek için önemlidir. Yaygın olarak kullanılan araçlar klinik ortamda değiştirilmiş Ashworth ölçeği (MAS)4, pasif hareket direnci için nominal bir ölçüm sistemidir, ve modifiye Tardieu ÖLÇEĞI (MTS), hangi catch açısını ölçer (AOC), temsil spastisite hız bağımlı karakteristik5. Ancak, bu ölçüm araçları, tatmin edici güvenilirlik8korumak için bu testleri gerçekleştirmek için aynı puanlık gerektiren sınırlı inter-rater güvenilirlik6,7olduğu gösterilmiştir.
MTS ölçümü sırasında AoC ‘de (1) bir goniometri ile açı ölçümlerinden gelen hatalar dahil olmak üzere üç faktör görülmektedir; (2) aralar arasında el ile taşınan ortak hareket profilinin değişkenliği; ve (3) farklılıklar arasındaki yakalama algılama değişkenlik9. Bu protokolde tork sensörlü yeni bir izokinetik robotik cihaz sunulmuştur. Bu cihaz, yüzey elektromiyografi (EMG) ölçümlerini kullanarak hafif dirsek fleksör spastisite olan inme hastalarına uygulanır10. Dirsek eklem hareketinin standardizasyonu, dirsek fleksör streç refleks tarafından ortaya çıkarılan AoC ölçümleri için daha fazla güvenilirlik artıracaktır hipotez. Bunu kanıtlamak için, AoC ‘nin yüzey EMG ile ölçülen güvenilirliği, bu gelişmiş robotik cihazı ve EMG kullanarak izokinetik pasif ve manuel hızlı dirsek uzantısı arasında hesaplanır. Şekil 1 tüm deneysel prosedürün bir özetini gösterir. Ayrıntılı olarak, MTS ölçüm aşaması iki Puanlayıcılar tarafından yürütülen ve denemeler (manuel vs. izokinetik hareket) ve sıralamalar sipariş rastgele belirlendi, her konu için yaklaşık 50 dk gerekli (Şekil 1).
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu çalışmada, bir robotik izokinetik cihaz kullanarak MTS ölçümü standartlaştırmak etmeye çalıştı. Değerlendirme hareketinin tutarlılığı MTS ölçümünün sonuçlarını nasıl etkilediğini araştırılmıştır.
NAMI değeri, değerlendirme hareketinde değişkenlik derecesini temsil etmek için önerilmiştir. Beklendiği gibi, hiçbir değişkenlik ile izokinetik hareket yönteminin aksine, manuel yöntem testler arasında değişkenlik göstermiştir ve raters arasında…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışmada Seul Ulusal Üniversitesi Bundang hastane Araştırma Fonu (14-2014-035) ve Kore ve Kore Ulusal Araştırma Vakfı (NRF) Grant tarafından desteklenmektedir Kore hükümeti (A100249) tarafından finanse edildi. Biz Seo Hyun Park ve Hae-in kim hazırlamak ve çekim video ile devam yardımcı olmak için teşekkür etmek istiyorum.
Materials
| 3D printer | Lokit | 3Dison+ | FDA type 3D printer |
| Ball sprine shaft | Misumi | LBF15 | |
| Bridge Analog Input module | National Instruments | NI 9237 | |
| CAN communication module | National Instruments | NI 9853 | |
| Caster | Misumi | AC-50F | |
| Electromyography (EMG) device | Laxtha | WEMG-8 | |
| EMG electrode | Bioprotech | 1.8×1.2 mm Ag–AgCl | |
| Encoder | Maxon | HEDL 9140 | 500 CPT |
| Gearbox | Maxon | GP 81 | 51:1 ratio |
| Lab jack | Misumi | 99-1620-20 | |
| Linear slider | Misumi | KSRLC16 | |
| Motor | Maxon | EC-60 | brushless EC motor |
| Motor driver | Elmo | DC Whistle | |
| PLA | Lokit | 3D printer material | |
| Real-time processor | National Instruments | sbRIO-9632 | |
| Torque sensor | Transducer Techniques | TRS-1K |
References
- Sommerfeld, D. K., Gripenstedt, U., Welmer, A. K. Spasticity after stroke: An overview of prevalence, test instruments, and treatments. American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation. 91 (9), 814-820 (2012).
- Sommerfeld, D. K., Eek, E. U. B., Svensson, A. K., Holmqvist, L. W., von Arbin, M. H. Spasticity after Stroke: Its Occurrence and Association with Motor Impairments and Activity Limitations. Stroke. 35 (1), 134-139 (2004).
- Lundström, E., Terént, A., Borg, J. Prevalence of disabling spasticity 1 year after first-ever stroke. European Journal of Neurology. 15 (6), 533-539 (2008).
- Ashford, S., Turner-Stokes, L. Systematic Review of Upper-limb Function Measurement Methods in Botulinum Toxin Intervention for Focal Spasticity. Physiotherapy Research International. 18 (3), 178-189 (2013).
- Patrick, E., Ada, L. The Tardieu Scale differentiates contracture from spasticity whereas the Ashworth Scale is confounded by it. Clinical Rehabilitation. 20 (2), 173-189 (2006).
- Li, F., Wu, Y., Li, X. Test-retest reliability and inter-rater reliability of the Modified Tardieu Scale and the Modified Ashworth Scale in hemiplegic patients with stroke. European Journal of Physical and Rehabilitation Medicine. 50 (1), 9-15 (2014).
- Mehrholz, J., et al. Reliability of the Modified Tardieu Scale and the Modified Ashworth Scale in adult patients with severe brain injury: a comparison study. Clinical Rehabilitation. 19 (7), 751-759 (2005).
- Ansari, N. N., Naghdi, S., Hasson, S., Azarsa, M. H., Azarnia, S. The Modified Tardieu Scale for the measurement of elbow flexor spasticity in adult patients with hemiplegia. Brain Injury. 22 (13-14), 1007-1012 (2008).
- van den Noort, J. C., Scholtes, V. A., Harlaar, J. Evaluation of clinical spasticity assessment in Cerebral palsy using inertial sensors. Gait & Posture. 30 (2), 138-143 (2009).
- Sin, M., Kim, W. S., Cho, K., Cho, S., Paik, N. J. Improving the test-retest and inter-rater reliability for stretch reflex measurements using an isokinetic device in stroke patients with mild to moderate elbow spasticity. Journal of Electromyography and Kinesiology. 39 (1), 120-127 (2018).
- Grippo, A., et al. Biomechanical and electromyographic assessment of spastic hypertonus in motor complete traumatic spinal cord-injured individuals. Spinal Cord. 49 (1), 142-148 (2011).
- Rabita, G., Dupont, L., Thevenon, A., Lensel-Corbeil, G., Pérot, C., Vanvelcenaher, J. Differences in kinematic parameters and plantarflexor reflex responses between manual (Ashworth) and isokinetic mobilisations in spasticity assessment. Clinical Neurophysiology. 116 (1), 93-100 (2005).
- Lynn, B. O., et al. Comprehensive quantification of the spastic catch in children with cerebral palsy. Research in Developmental Disabilities. 34 (1), 386-396 (2013).
- Boyd, R. N., Graham, H. K. Objective measurement of clinical findings in the use of botulinum toxin type A for the management of children with cerebral palsy. European Journal of Neurology. 6 (1), 23-35 (1999).
