2013年12月11日
与健康对照者相比,间歇性跛行患者的平衡能力较差。计算机化动态姿势图是一种用于客观测量个体对平衡干扰所产生的姿势反应的方法。该方法能够客观反映个体在感觉刺激发生变化以及出现意外干扰情况下作出应对的能力。
本操作的总体目标是通过两项诊断测试,利用计算机化动态姿势分析对患者的平衡功能进行客观评估。首先,需确保双力板支撑面和视觉环境已校准;第二步是将患者双脚正确放置在支撑面上,并通过将安全背带连接至安全杆来固定患者。
接下来,进行感觉整合测试和运动控制测试。软件会自动计算患者相对于同年龄组常模数据集的得分和相关变量。最后一步是协助患者从平台上下来,并向其解释测试结果。
最终,计算机化动态姿势评估可用于识别躯体感觉、视觉或前庭系统中可能存在的功能缺陷,并能够判断患者是否存在视觉依赖倾向,即即使在视觉信息不准确的情况下仍倾向于依赖视觉信息。该技术相较于现有方法的主要优势在于,计算机化动态姿势评估能够客观地测量平衡功能,并可在静态和动态条件下量化姿势控制策略。该技术旨在补充现有的临床结局评估方法,以帮助分类平衡障碍的潜在机制。
该方法的可视化演示至关重要,因为研究者需要理解事件发生的顺序。这些事件包括稳定与不稳定的支撑面、静态与动态条件、睁眼与闭眼状态,以及不同程度分级的条件。我实验室的一名博士生AMIA gang将在EQU测试中演示该方案。
确保EQU测试区域周围无障碍物,并在开启EQU测试系统之前从双力板上移除任何物体。接下来,完成双力板支撑表面和视觉环境的校准。双力板首先绕X轴旋转,以促进踝关节背屈和跖屈,最大角速度为每秒50度。
然后,他们沿 Y 轴前后平移,Y 轴与地面平行,最大线速度为 15.24 厘米/秒。视觉环境沿 X 轴前后倾斜,最大角速度为每秒 15 度,倾斜范围为正负 10 度。将受试者信息输入软件程序,并准确标明其年龄和身高。
将参与者的测试结果与同年龄组的常模数据集进行比较。选择是否开启视觉环绕装置内的显示屏。如果打开显示屏,参与者将获得关于其重心移动的实时视觉生物反馈。
这可能对练习阶段或当操作者希望受试者查看其得分时有帮助。要求受试者穿着舒适宽松的衣物,并在测试时脱鞋。在进行 EQU 测试时,让受试者穿上安全背带,将长带从双腿间穿过,并扣紧腰部扣具,然后将受试者置于双力板上,并将安全带上的卡扣连接到安全背带的 D 形环上。
受试者现已牢固固定在安全杆上,即使失去平衡也不会实际跌落。在测试中心,将受试者双脚置于支撑面上,使每只脚的内踝位于黑色水平线之上,从而使踝关节与横向旋转轴对齐。根据足跟外侧的小、中或大尺寸标记,调整其位置。
当受试者站立时,脚踝位于黑色水平线上,双脚根据身高标记(小、中、大)从中心线向两侧等距分开,其重心应正好位于 x 轴和 y 轴交点的正上方。该位置作为计算摇摆角度的参考点。要求受试者直立站立,双手置于身体两侧,目视前方的视觉环境。
在整个测试过程中,他们应保持双脚静止不动。若双脚位置正确,重心显示应呈现火柴人图形位于x轴与y轴的交点处。
然而,如果人体模型位置不正但足部位置正确,则不要重新调整足部。感觉组织测试(SOT)包含六种条件,每种条件由三次试验组成,每次持续20秒。前三种条件在静态支撑表面上进行。
在最后三个测试条件中,首先进行条件一,即受试者在动态支撑面上睁眼安静站立,然后进行条件二,即受试者在动态支撑面上闭眼安静站立。条件一和条件二用于判断当视觉线索被移除后身体摇摆是否增加,并评估受试者利用躯体感觉输入的有效程度。如果受试者表现出需要帮助的迹象,可随时中断测试。
必要时,也允许参与者在每次试验之间休息,并在之后准确地重新摆放双脚位置。接下来,进行第三种条件测试,即参与者在睁眼状态下站立。此时视觉环境随身体摆动而调整,视觉提示变得不准确。
在条件四中,支撑面被设定为摇摆参考,因此本体感觉线索变得不准确。条件五在闭眼且支撑面为摇摆参考的情况下进行。
这用于判断当视觉线索被移除且躯体感觉线索不准确时,受试者如何利用前庭觉线索。最后,执行第六个条件,即同时将视觉环境和支撑面进行摇摆参照。该条件可识别受试者是否依赖视觉线索,即使这些线索本身不准确。
每次试验后评估得分。将出现绿色或红色条形图,显示参与者相对于同龄标准化数据集的平衡得分。绿色条形表示参与者的表现在同龄标准化数据之上,而红色条形表示其表现低于同龄标准化数据。
若参与者在试验中迈步、触碰视觉环境或开始倾倒,则标记为失去平衡。完成运动控制测试(MCT)中的全部六项试验程序,包括前向和后向移动各三次,移动幅度分为小、中、大三个等级。确保双脚精确地位于支撑面上。MCT 自动以三次小幅后向移动开始,此时支撑面仅轻微向后移动。随后的移动幅度逐步增大,以便在大幅移动时引发最大程度的反应。
每次移动均以恒定速度进行,因此向患者身体传递恒定的前向或后向角动量,协助参与者从平台上下来。在完成SOT和MCT后,最后通过解释参与者在SOT和MCT中的整体表现,讨论结果的意义。此处展示了一名参与者在SOT测试中平衡得分、感觉及策略分析以及重心对齐情况的典型解读。
绿色条形表示该参与者在条件一至条件四下的表现优于同龄标准化数据集。在条件五的最后一次试验和条件六的第一次试验中,该参与者得分低于标准化数据集。然而,综合评分表明该参与者的平衡功能评分为正常水平。
总体而言,此处展示了感觉功能分析结果。绿色条柱表明参与者在躯体感觉、视觉或前庭系统中均无功能缺陷,因此能够充分运用这些感觉参考信息。参与者能够区分准确与不准确的视觉信息,在视觉偏好测试中的得分优于常模值。
此处展示的是策略分析结果,其中每种条件均以一个符号表示。较大的数值表明受试者在这些条件下主要采用踝关节策略来维持平衡。当受到较小的扰动时,可通过在踝关节处产生较小的力矩来调整姿势,使重心重新对齐,此时采用踝关节策略是合适的。
相反,较小的数值表明参与者在该条件下依赖髋部策略。髋部策略需要在髋关节处产生较大的力矩,以应对较大的扰动,重新调整重心位置。而跨步策略则能迅速将支撑基底重新对准快速变化的重心。
例如,该受试者在第1至第3种条件下主要采用踝关节策略,在第4至第6种条件下则采用踝关节与髋关节策略的组合;但在第5和第6种条件下的某次试验中,较低的策略分析评分表明,受试者的重心接近其稳定性极限,此时他们依赖髋关节策略在髋关节处产生更大且更快的姿势纠正。SOT条件开始前重心对齐情况的XY图以不同的符号表示。位于白色框外的点被视为偏离中心,用于指示在何种条件下,若姿势扰动方向与重心偏移方向一致,受试者更有可能失去平衡。
此处展示了运动控制测试的结果。在逐步向后和向前平移过程中,体重对称性数值显示,该参与者在支撑面平移开始之前,其体重相对集中在左腿和右腿之间。这一点可通过得分100表示肢体间对称性完美而得以证实。
扰动开始与姿势纠正之间的时间间隔以毫秒表示。在此情况下,当受到中等和较大程度的向后平移时,该受试者未能用左腿产生足够快速的主动用力反应,这解释了红色条柱出现的原因。每个条柱底部的数字四表示潜伏期评分的可靠性。
在此情况下,四种算法均确定了相同的起跳点,数据被认为具有高度可靠性。振幅缩放或反应强度反映了参与者产生与扰动成比例反应的能力。
其评分以角动量为单位,并根据受试者的身高和体重进行标准化处理。该受试者在向后方向上双下肢表现出良好的对称性,但在向前方向的中等和大位移刺激下反应强度较弱,表明其对向前扰动的快速反应能力可能较差,具体表现取决于患者的体能状况和功能水平。一旦掌握该技术,感觉组织测试大约需要15分钟完成,而运动控制测试方案则大约需要5至10分钟完成。
如果患者在各项测试条件之间没有休息,并且所有测试条件均正确执行,则会出现这种情况。请注意,在与存在平衡障碍或疑似潜在医学状况的患者合作时,建立良好的医患关系并持续监测其身体功能和健康状况至关重要。在测试过程中,必须防止患者真正发生绊倒或跌倒的情况。
在患者登上和离开支撑面时,应始终提供协助。
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该方法通过两项诊断测试,利用计算机化动态姿势图客观评估患者的平衡能力。它可测量个体对平衡干扰的姿势反应,从而深入了解其应对意外扰动的能力。
采用EquiTest平台的计算机化动态姿势图能够对间歇性跛行患者的姿势控制策略进行客观、定量的评估。早期发现平衡相关的感官和运动功能缺陷,有助于支持基于风险的干预规划,并为神经肌肉和血管研究领域的机制性风险降低提供依据。整合标准化的姿势控制指标可提高针对疾病相关人群中活动能力和跌倒风险的转化研究的预测可信度。
该方法通过提供用于假设检验和干预评估的标准化定量姿势控制数据,弥合了早期发现与转化研究之间的鸿沟。