Projekt: Jest to badanie interwencyjne typu pre-post na sukcesywnej, dogodnej próbie pacjentów z hemineglect.

Przedmioty: W badaniu wzięło udział 9 osób (4 mężczyzn i 5 kobiet, w wieku od 65 do 85 lat). Wszyscy badani mieli hemineglekt lewostronny obejmujący rękę, z wyjątkiem jednej kobiety, która miała hemineglekt prawostronny. Zostali oni kolejno przyjęci na Oddział Neurologii „Hospital Universitario” w Burgos (Hiszpania) z powodu kontralateralnego udaru mózgu (8 z prawej i 1 z lewej półkuli), który uszkodził korę mózgową sześć lub więcej miesięcy przed rozpoczęciem badania. Dla uproszczenia, pojedynczy pacjent z zaniedbaniem prawej ręki był i analizowany z wszystkimi pozostałymi pacjentami z zaniedbaniem lewej ręki. Po pełnym badaniu neurologicznym, hemineglect ramienia został zdefiniowany, gdy było wygaszenie dotykowych i wizualnych jednoczesnych bodźców i danych zaniedbania w następujących testach: anulowanie linii, zaznaczanie linii w ich punkcie środkowym i anulowanie gwiazd wśród rozpraszających figur. Hemegleksję oceniano za pomocą skali Catherine-Bergego. Inne kryteria włączenia do badania to normalna lub zbliżona do normalnej siła ręki (4+ w skali Medical Research Council) oraz zachowany wzrok i słuch. Kryteriami wyłączenia były zaburzenia poznawcze lub językowe, znieczulenie ręki w jakiejkolwiek modalności sensorycznej lub jakiekolwiek fizyczne, psychologiczne lub społeczne ograniczenie do udziału w badaniu lub do kontynuacji w opinii badacza. Te kryteria wykluczenia lub odmowa uczestnictwa uniemożliwiły 11 innym badanym pacjentom wzięcie udziału w badaniu. Badanie zostało zatwierdzone przez Komitet ds. Badań Klinicznych i Etyki „Hospital Universitario de Burgos”, a pacjenci wyrazili zgodę na udział w badaniu, podpisując świadomą zgodę przed włączeniem do badania.

Urządzenia: Czujniki ruchu osadzone w lekkich bransoletkach na oba nadgarstki, zawierały w lewym alarm wizualny (migające światło) i dźwiękowy (sygnał dźwiękowy), który był wyzwalany i emitował swoje światło i dźwięk, gdy brak ruchu lewego ramienia powodował pewną asymetrię z ruchem prawego ramienia. Czujniki zawierały trójosiowy akcelerometr pojemnościowy wykonany z krzemu w technologii układów mikroelektronicznych. Miał on częstotliwość próbkowania 16 Hz, mógł przechowywać dane w swojej pamięci przez 45 min, a po zapełnieniu pamięci dane mogły być przesyłane do komputera. Para czujników była zsynchronizowana za pomocą bezprzewodowego łącza „ad-hoc” 433 MHz pomiędzy nimi, co pozwalało na prawie jednoczesne zbieranie próbek. Dane z każdego czujnika były przetwarzane przy użyciu okna przesuwnego o długości 1 s i bez nakładania się na siebie, obliczając transformację Amount of Movement. Średnia i maksymalna wartość Amounts of Movement została ostatecznie określona przy użyciu drugiego okna przesuwnego o rozmiarze 10 i bez nakładania się. Dwa klasyfikatory Mamdani Fuzzy Rule Based Classifiers (FRBC) zostały użyte w celu określenia stopnia niepodobieństwa pomiędzy ruchami obu rąk: jeden FRBC przyjął jako dane wejściowe średnią wielkość ruchu z obu rąk, a drugi maksymalną wielkość ruchu. Dla każdej wejściowej zmiennej rozmytej zaproponowano partycję rozmytą o ziarnistości 3 i rozmytych funkcjach przynależności typu Gaussian. Wyjście obu FRBC było również zmienną rozmytą o ziarnistości 3, ale z funkcjami przynależności w kształcie trójkąta. Mogła się ona mieścić w zakresie 0-100, przy czym wyższe wartości wskazywały na większe niepodobieństwo ruchu prawej i lewej ręki. Ustawienie parametrów przeprowadzono za pomocą algorytmu genetycznego z wykorzystaniem wektora wartości rzeczywistych reprezentacji indywidualnej, operatora krzyżowania blend-alpha z alfa ustawionym na 0,3 oraz operacji mutacji z prawdopodobieństwem 0,02. Wcześniejsze niepublikowane zastosowanie tego modelu skłoniło nas do wyznaczenia progu niepodobieństwa 40 dla osób normalnych i 60 dla osób z hemineglektomią, powyżej którego włączał się alarm. Pacjenci z hemineglect powtarzali w ciągu jednej godziny pięć wymienionych poniżej zadań bimanualnych w dniach od 1 do 7, zgodnie z instrukcjami jednego z autorów: terapeuty zajęciowego (R-M, V) z doświadczeniem w rehabilitacji czynności życia codziennego. Pacjenci byli zachęcani do używania lewej ręki w takim samym stopniu jak prawej w pięciu zadaniach bimanualnych, aby uniknąć różnic w ruchach obu rąk, które mogłyby uruchomić alarm. Odstępy czasu analizowane w celu uruchomienia alarmu wynosiły 10 s; alarm audiowizualny zatrzymywał się, gdy pacjent skorygował ruch lub po 10 s bez korekty. Jeśli nie było korekty, alarm zatrzymywał się na 3 s i był gotowy do ponownego uruchomienia.

Zmienne: pięć dwuręcznych zadań życia codziennego zostało ocenionych przy użyciu opisanych wcześniej czujników ruchu: dwa z nich miały być reprezentatywne dla zadań, w których obie ręce są używane jako całość (kołysanie rękami podczas chodzenia, symulacja mycia twarzy obiema rękami), a pozostałe trzy dla zadań bardziej zmiennych, z potrzebą kontroli wzrokowej i dostosowania ruchów podczas wykonywania czynności (noszenie tacy, zapinanie guzików i krojenie jedzenia nożem i widelcem).

Dwie kolejne zmienne skuteczności mierzyły wydajność lewej ręki heminegatywnej przy użyciu kontralateralnej prawej ręki jako kontroli w każdym z tych zadań. Pierwsza zmienna była miarą niepodobieństwa ruchów między rękami, obliczano ją odejmując dane o ruchach prawej i lewej ręki zarejestrowane przez czujniki ruchu i nazwano ją „asymetrią ruchów ręki”. Zmniejszenie asymetrii wskazywało na lepsze wykonanie zadania.

Druga zmienna była zmienną zastępczą dla „poprawy funkcjonalnej” i składała się z liczby przypadków, w których poprawa pozwalała na bardziej wymagające uruchomienie alarmu podczas wykonywania pięciu wymienionych zadań od wspomnianego początkowego poziomu progowego 60. Dwa punkty byłyby zredukowane następnego dnia ćwiczeń, gdy na koniec właściwej sesji alarm włączył się mniej niż połowę razy niż poprzedniego dnia, a cztery punkty, gdy alarm nie włączył się w ogóle.

Zbieranie danych: Podczas pomiarów, wcześniej wspomniane dwunożne pięć zadań było wykonywane w tej samej kolejności i miało ten sam czas trwania każdego dnia. Chociaż czujniki rejestrowały dane o ruchu każdego dnia, w niektóre dni wyciszano alarmy wizualno-akustyczne: w dniu 0, aby zarejestrować dane bazowe oraz w dniach 8 i 30, aby porównać przechwycone dane z tymi z dnia 0. Zrobiono to, aby ocenić, czy wykonywanie czynności w dniach od 1 do 7 w oparciu o aktywne wizualne i akustyczne sprzężenie zwrotne alarmów poprawiło ruch w sposób trwały przy braku alarmów.

Analiza statystyczna: Wszystkie analizy przeprowadzono dla każdego z pięciu wyżej wymienionych zadań w dniach 0, 1, 7, 8 i 30. Po opisie danych przeprowadzono analizę statystyczną zarówno zmiennych skuteczności „asymetria ruchu”, jak i zmiennych „poprawa funkcjonalna”. Ze względu na nienormalny rozkład wszystkich zmiennych i wielkość próby wybrano testy nieparametryczne: Wilcoxon rank sign test dla powtarzanych pomiarów lub test Friedmana w zależności od tego, czy dokonano dwóch lub więcej ocen zmiennej skuteczności, oraz test Kruskala-Wallisa w przypadku braku powtarzanych ocen zmiennych. Istotność statystyczną określał 95-procentowy przedział ufności lub P < 0,05. Zastosowano pakiet statystyczny dla nauk społecznych (SPSS v. 19).