Materiały do przeczytania dotyczące doskonalenia analizy i terapii ruchu

Paradygmat podwójnego zadania

W celu identyfikacji różnic w warunkach chodu z dodatkowym zadaniem wykorzystuje się paradygmat podwójnego zadania. Jego założeniem jest wykonywanie każdego z zadań najpierw z osobna, a następnie jednoczesne wykonywanie obu zadań. Każde z zadań powinno mieć takie same warunki realizacji w trakcie wykonywania pojedynczego i podwójnego zadania (Pineda i in., 2023; McIsaac i in., 2015). 

Przygotowanie do badania: 

Przed przystąpieniem do badania należy poinformować osobę badaną o celu badania, jego przebiegu oraz zapewnić o tym, że badanie jest nieinwazyjne i bezbolesne.

Jeśli markery będą nakładane bezpośrednio na ciało (skórę) podczas badania, ważne jest również, aby podczas planowania wizyty poinformować osobę, że powinna unikać stosowania produktów nawilżających lub tłustych (takich jak kremy lub balsamy), aby zapobiec odpadaniu markerów.

Przygotowanie do analizy chodu w paradygmacie dwuzadaniowym:

Przed przeprowadzeniem analizy chodu w paradygmacie dwuzadaniowości należy wykonać kilka kroków:

• Wywiad: Zbierz informacje o wieku danej osoby, istniejących schorzeniach, przebytych urazach, zawodzie, hobby i przyczynie poddania się badaniu;
• Pomiary antropometryczne: Zbierz pomiary niezbędne dla konkretnego systemu analizy chodu, takiego jak wysokość ciała i długość kończyn dolnych;
• Dodatkowe pomiary: Uwzględnij wszelkie dodatkowe pomiary, na przykład ocenę dominującej kończyny dolnej (jeśli jest to konieczne do badania);
• Mocowanie czujników/znaczników: Bezpiecznie przymocuj czujniki lub znaczniki systemu analizy ruchu do ciała danej osoby i skalibruj system, aby zapewnić dokładne zbieranie danych. 

Badanie chodu w warunkach pojedynczego zadania (Single Task – ST)

W trakcie badania chodu z pojedynczym, jak i podwójnym zadaniem wykorzystuje się systemy do analizy chodu umożliwiające uzyskanie wskaźników czasowo-przestrzennych chodu. W zależności od stosowanej aparatury należy pamiętać o jej ograniczeniach wynikających zarówno z dokładności pomiarów, jak i kwestii kulturowych (np. sposób i miejsce zamocowania czujników/markerów). 

Po zamocowaniu czujników/markerów wybranego systemu do analizy chodu wskazane jest przyzwyczajenie badanego do lokomocji w warunkach pomiarowych. Z naszych obserwacji wynika, że sama świadomość u pacjenta, że na jego ciele system są zamontowane elementy sytemu lub jego chód będzie/jest rejestrowany, może wpływać na lokomocję. Dobrą praktyką stosowaną w naszych laboratoriach analizy ruchu jest umożliwienie kilkukrotnego przejścia po ścieżce pomiarowej przed właściwą rejestracją. 

Rejestracja chodu.

Standardowo badanie przeprowadzane jest z preferowaną przez badanego prędkością chodu (Langeard i in., 2021). Istnieje jednak możliwość wykonania badania w trakcie wolnego lub szybkiego chodzenia (Schättin i in., 2016).

Dla uniknięcia błędów pomiarowych w trakcie badania zalecane jest: 

• Wyłącznie telefonów i urządzeń elektronicznych (poza aparaturą badawczą) przez osoby badane oraz przeprowadzające badanie;
• Ograniczenie liczby przebywających w pomieszczeniu osób do badanej i badających;
• Zabezpieczenie, aby osoby postronne nie wchodziły do pomieszczenia, w którym są prowadzone badania;
• Eliminację bodźców z zewnątrz pomieszczenia np. rozpraszający widok lub dźwięki (zasłonięcie okien, zamknięte okna i drzwi).

Określenie ścieżki pomiarowej uwzględniając, że:

• długość ścieżki musi być adekwatna do możliwości fizycznych badanej osoby; 
• osoba badana powinna mieć możliwość poruszać się po linii prostej (badany może zawracać, ale ten etap jest pomijany w uzyskiwaniu pomiarów); 
• ścieżka pomiarowa zlokalizowana w zbyt małym pomieszczeniu może zaburzyć wyniki poprzez zmianę wskaźników chodu wynikających z inicjacji lokomocji lub zbliżania się do przeszkody np. ściany; 
• zbyt krótka lub zbyt długa ścieżka może utrudnić lub uniemożliwić wykonanie zadania dodatkowego w warunkach podwójnego zadania (np. opartego na bodźcach wzrokowych). 

Zgodnie z paradygmatem podwójnego zadania konieczne jest zapewnienie takich samych warunków badania oraz przeprowadzenie takiej samej liczby cykli chodu w warunkach pojedynczego, jak i podwójnego (dodatkowego) zadania (Plummer i in., 2013). Ta spójność ma kluczowe znaczenie dla wiarygodnego i rzetelnego porównania z badaniem, gdy osoba równocześnie zaangażowana jest w zadanie wymagające uwagi.

Badanie zadania dodatkowego w warunkach pojedynczego zadania (Single Task – ST) 

Mimo rosnącej liczby doniesień naukowych dotyczących badania chodu z dodatkowym zadaniem, brakuje standardów określających zasady ich stosowania. W badaniach najczęściej wykorzystywane jest:     

• Seryjne liczenie do tyłu od liczby 50 lub 100 (osoba badana wymienia na głos liczby: 100, 99, 98,…) (Beauchet i in., 2008; Beauchet i in., 2007; Yamada i in., 2011);
• Seryjne odejmowanie 7 lub 3 od wskazanej liczby (badany podaje wyniki odejmowania od wskazanej liczby, np. prosimy o odejmowanie od 376 liczby 7, wówczas pacjent powinien wymieniać liczby 376, 369, 362, 355,….) (Maclean i in., 201);
• Wymienianie zwierząt lub zawodów bez powtarzania nazw (pacjent wymienia zawody np. kucharz, lekarz,… lub inna wersja wymienia nazwy zwierząt na wskazaną literę np. K, wówczas podaje: “kot”, “krowa”, “krokodyl”) (Freire Júnior i in., 2017);
• Obsługa telefonu komórkowego, np. badany pisze wiadomość tekstową (Krasovskyi i in., 2017) (Ehlers i in., 2017; Lin i Huang, 2017);
• Przenoszenie kubka z wodą (zadaniem badanego jest przeniesienie kubka z  płynem lub tacy z kubkami z wodą) (McIsaac i in., 2015);
• Test komputerowy DIVA-gait program komputerowy stworzony w Akademii Wychowania Fizycznego w Krakowie przez zespół A. Kreska-Korus, E. Golec, A. Wojtowicz, na podstawie programu DIVA Nęcka (1994) (zadanie to zostało przedstawione w WIDEO 3).

Przebieg badania:  

1. Wyjaśnij badanemu, na czym polega zadanie dodatkowe. Jeśli badanie tego wymaga, wykonaj sesję, w której badany uczy się wykonania zadania;
2. Zarejestruj przebieg badania zadania dodatkowego, zapisz wyniki.      

Podczas badania zadania dodatkowego najczęściej mierzonym wskaźnikiem jest czas reakcji i liczba prawidłowych zadań lub liczba błędów.

Podczas wyboru rodzaju zadania dodatkowego należy pamiętać, że zadanie dodatkowe musi być możliwe do wykonania w tych samych warunkach podczas chodu z podwójnym zadaniem. Więcej na ten temat znajdziesz w części dotyczącej komunikacji międzykulturowej. 

Badanie w warunkach podwójnego zadania (DT- Dual Task)

 Zgodnie z paradygmatem podwójnego zadania, ostatnim etapem jestrównocześne wykonanie obu zadań (chód i zadanie dodatkowe) w tych samych warunkach, w jakich wykonywano pojedyncze zadania. Rejestrowane są te same wskaźniki. 

Opracowanie wskaźników chodu 

 W celu przeprowadzenia analizy chodu z dodatkowym zadaniem należy opracować wskaźniki z każdej części badania.

W przypadku chodu będą to głównie wskaźniki czasowo-przestrzenne. Do analizy należy wybrać jednakową próbkę dla obu warunków zadania (pojedynczego i podwójnego). W analizie należy uwzględnić po jednym cyklu chodu dla każdej z kończyn z każdego przejścia po ścieżce. W tym celu należy dokonać odpowiednich działań w systemie operacyjnym urządzenia pomiarowego, aby wskazać do dalszej analizy tylko wybrane cykle chodu, zarejestrowane w środkowej części ścieżki/pomiaru (Schättin i in., 2016). Dla wybranych wskaźników obliczamy ich średnie wartości i odchylenia standardowe.

Dalsza analiza może obejmować takie czynniki jak kończyna dominująca i niedominująca, kończyny dotknięte procesami patologicznymi bezpośrednio lub pośrednio i tak dalej.

Opracowanie wskaźników zadania dodatkowego. 

Najczęściej stosowanymi wskaźnikami zadania dodatkowego jest: 

• Czas reakcji;
• Liczba prawidłowych reakcji; 
• Liczba błędów.  

Aby uzyskać te wskaźniki przeprowadza się zliczanie zdarzeń prawidłowych (prawidłowych wyników liczenia, wymienionych nazw zwierząt lub zawodów), błędów oraz określenia czasu reakcji. Można to zrobić na trzy sposoby: 

1. Najmniej wymagającą metodą, ale i obarczoną największym ryzykiem popełnienia błędu jest zliczanie w trakcie badania reakcji prawidłowych oraz pomiaru czasu badania stoperem. Dzięki podzieleniu czasu badania przez liczbę prawidłowych odpowiedzi uzyskamy czas reakcji;
2. Rejestracja badania na dyktafonie i późniejsze obliczenie z nagrania liczby reakcji prawidłowych i czasu reakcji. Zarejestrowane badanie można odsłuchać celem wyeliminowania błędów; 
3. Korzystanie z programu komputerowego, który sam rejestruje wyniki badania. Takie możliwości dajetest DIVA-gait, który rejestruje :
   • czas detekcji – uwzględniamy tylko czas reakcji prawidłowej;
   • liczbę detekcji;
   • liczbę błędów – sumę błędów typu:
   • fałszywy alarm – badany włączył przycisk reakcyjny, gdy litera-sygnał nie była wyświetlana (Wideo 3);
   • podwójny alarm – drugie naciśnięcie przycisku reakcyjnego, kiedy wyświetlana była litera sygnał; 
   • brak alarmu – badany nie włączył przycisku reakcyjnego w trakcie, kiedy wyświetlana była litera-sygnał.

Wskaźniki chodu z dodatkowym zadaniem

 Do charakterystycznych wskaźników badania chodu z dodatkowym zadaniem należą:

Zmienność 

Dla każdej z badanych osób możemy obliczyć: 

• zmienność czasu cyklu chodu/czasu kroku (w zależności od dostępnych danych w systemie badającym chód); 
• zmienności długości cyklu chodu/kroku. 

Oblicza się ją zgodnie ze wzorem: 

V – zmienność, SD – odchylenie standardowe, m – średnia. 

Należy zwrócić szczególną uwagę na dbałość o precyzję pomiarów, która jest szczególnie ważna dla wiarygodności zmienności. W odniesieniu do paradygmatu podwójnego zadania istotne jest odtworzenie warunków badania w trakcie badania chodu w trakcie pojedynczego i podwójnego zadania. Kluczowa jest powtarzalna wielkość badanej próbki oraz uzyskanie wskaźników chodu niezakłóconych innymi zdarzeniami, takimi jak inicjacja chodu, wejście postronnej osoby itd.

Efekt Podwójnego Zadania (dual-task effect)

Obliczany jest dla każdego ze wskaźników zgodnie z następującym wzorem (Plummer-D’Amato i in., 2012):    

α DTE – Efekt Podwójnego Zadania dla wskaźnika α, 

α ST – wartość wskaźnika w warunkach pojedynczego zadania, 

α DT – wartość wskaźnika w warunkach podwójnego zadania.   

Wskaźnikiem α będzie każdy ze wskaźników badanych w chodzie lub w dodatkowym zadaniu (np. Efekt Podwójnego Zadania prędkości chodu lub Efekt Podwójnego Zadania czasu reakcji). 

Podczas interpretacji wartości wskaźnika należy być szczególnie uważnym: dla prędkości zwiększenie wskaźnika będzie oznaczało większą efektywność realizacji zadania, ale w przypadku czasu reakcji będzie świadczyć o zmniejszeniu efektywności zadania.

Średni Efekt Podwójnego Zadania (mean dual-task effect) 

Obliczany jest ze wzoru:  

  

m DTE – Średni Efekt Podwójnego Zadania, 

α DTE – Efekt Podwójnego Zadania wskaźnika α (wskaźnik chodu) 

β DTE – Efekt Podwójnego Zadania wskaźnika β (wskaźnik dodatkowego zadania) 

Średni Efekt Podwójnego Zadania wyliczany jest najczęściej dla prędkości chodu i czasu reakcji. Można go stosować także do innych wskaźników, przy czym należy pamiętać, iż jeden musi dotyczyć chodu, a drugi dodatkowego zadania.

W przypadkach, gdy wzrost jednego wskaźnika oznacza poprawę, podczas gdy wzrost drugiego oznacza spadek wydajności zadania, bezkrytyczne stosowanie tego wzoru może prowadzić do błędnego przedstawienia wyniku. W takiej sytuacji dla drugiego wskaźnika należy umieścić znak minus (-) przed wykonaniem operacji. Ten scenariusz występuje, gdy średni efekt dwuzadaniowości jest obliczany dla prędkości chodu i czasu reakcji.

W sytuacji, gdy dla obu Efektów Podwójnego Zadania kierunek zmiany oznacza to samo (np. prędkość chodu i liczba prawidłowych realizacji zadania) należy rozważyć, czy ta zamiana jest poprawą czy pogorszeniem efektywności wykonywania zadań. 

Interpretacja wyników 

W celu interpretacji wyników badania chodu z podwójnym zadaniem należy rozpatrzeć następujące kwestie: 

1. Ocena wielkości wskaźników czasowo-przestrzennych chodu w odniesieniu do wartości normatywnych

W literaturze przedmiotu dostępne są normy dla poszczególnych wskaźników chodu dotyczące analizy chodu w warunkach jednozadaniowych. Jeśli u osoby badanej występują zaburzenia wzorca chodu wynikające ze zmiany zakresu ruchu, siły mięśniowej itp. to będą one miały wpływ na wskaźniki chodu – tak w warunkach pojedynczego, jak i podwójnego zadania. Zastosowanie paradygmatu podwójnego zadania pozwala na ocenę chodu w warunkach obciążenia układu nerwowego dodatkowym zadaniem poznawczym i rozpoznanie zaburzeń, które w klasycznym badaniu chodu mogą nie zostać zidentyfikowane. Ocena chodu z podwójnym zadaniem odzwierciedla bowiem lokomocję realizowaną w życiu codziennym.

Prędkość chodu zaliczana jest do podstawowych wskaźników chodu. Ma ona duże znaczenie ze względu na swoją prostotę i duże znaczenie kliniczne. Schmid i wsp. (2012) określi, że minimalna wartość prędkości chodu potrzebna do funkcjonowania w społeczeństwie kształtuje się na poziomie 0,8 m/s. Analizując chód, warto uwzględnić także częstotliwość oraz długość cyklu chodu – wskaźniki, które mają kluczowy wpływ na prędkość chodu.

2. Analiza wskaźników dodatkowego zadania

W badaniach chodu z podwójnym zadaniem najczęściej analizowanym wskaźnikiem jest średni czas reakcji. Także w badaniach własnych, wykonywanych przy pomocy testu DIVA-gait, okazał się on najbardziej czułą miarą dodatkowego zadania. Doświadczenia własne wskazują, że w przypadku obserwacji wyników odstających, należy je skonsultować z psychologiem.

3. Analiza wskaźników chodu z dodatkowym zadaniem 

Efekt Podwójnego Zadania i Średni Efekt Podwójnego Zadania nazywane są wskaźnikami bezwzględnymi (wyrażane są w procentach). Ponadto analizowana jest zmienność cyklu chodu. 

 
Efekt Podwójnego Zadania (EPZ): 

Efekt dwuzadaniowości pozwala na ocenę wielkości zmiany określonego wskaźnika wyrażoną w procentach. Umożliwia ocenę wybranej zmiennej między poszczególnymi badaniami oraz porównanie, w którym wskaźniku zachodzą największe zmiany. Na przykład, jeśli u osoby badanej odnotowano skrócenie długości kroku o 0,1 m i zmniejszenie prędkości o 0,1 m/s w wyniku wprowadzenia dodatkowego zadania to nie można określić, która zmiana jest większa. Natomiast jeśli u tego samego badanego obliczymy wskaźnik EPZ długości kroku wynosi 16% a EPZ prędkości chodu 10% to można stwierdzić, że większe zmiany zaszły w długości kroku.

Porównując EPZ dla wskaźnika reprezentującego efektywność chodu (np. EPZ prędkości chodu) oraz dodatkowego zadania (np. EPZ czasu reakcji) możemy określić, jaką strategię dzielenia uwagi realizuje układ nerwowy, w którym z zadań doszło do większych zmian.

Średni Efekt Podwójnego Zadania: 

Jest to wskaźnik pozwalający określić efektywność realizowania obu zadań równocześnie w porównaniu do wykonywania ich w warunkach pojedynczego zadania. Informuje, czy układ nerwowy dysponuje wystarczającymi zasobami do kontroli równoczesnego wykonywania obu zadań. Pogorszenie tego wskaźnika wskazuje, że zostały przekroczone zdolności operacyjne i doszło do pogorszenia efektywności realizacji zadań.

Plummer i Eskes (2013) wskazują, że ważne jest rozróżnianie strategii dystrybucji uwagi. Podają przykład, że sama interpretacja Średniego Efektu Podwójnego Zadania przy takiej samej wartości może wskazywać na różne typy podziału uwagi. Mogą wskazywać na zmiany w obu zadaniach równocześnie, ale także na sytuację, w której dochodzi jedynie do zmniejszenia efektywności chodu lub zadania dodatkowego.

Średni Efekt Podwójnego Zadania pozwala na porównywanie zdolności chodzenia w warunkach dodatkowego zadania w różnych grupach badanych. Może być więc wykorzystany do identyfikacji schorzeń, w których dochodzi do największych zmian, ale też do oceny efektywności terapii.

Zmienność: 

Zmienność czasu kroku i długości kroku informują, w jakim stopniu (o ile procent) zmieniają się te wskaźniki w trakcie lokomocji. Większe zmiany świadczą o gorszych możliwościach kontroli motorycznej chodu. Choć obszar ten wymaga dalszych badań to wydaje się, że wskaźniki zmienności długości cyklu/kroku oraz czasu cyklu/ kroku możemy zaliczyć do czułych wskaźników ryzyka upadków w trakcie chodu. (Herman i in., 2020; Maki, 1997). Gabell i Nayauk (1984) stwierdzili, że zmienność długości kroku i czasu kroku nie przekracza 6% u zdrowych osób.

Specyficzna dla chodu z dodatkowym zadaniem interpretacja wyników wiąże się z rozpatrzeniem następujących kwestii: 

1. Średni Efekt Podwójnego Zadania wskazuje, czy badana osoba dysponuje zasobami układu nerwowego pozwalającymi na realizację obu zadań równocześnie;
2. Analiza Efektów Podwójnego Zadania dla obu zadań pozwala na określenie strategii, jaka  jest realizowana (pogorszeniu ulega chód czy/i dodatkowe zadanie);
3. Wskaźniki zmienności określają, czy doszło do pogorszenia kontroli motorycznej. Jeśli jej wielkość znajduje się powyżej normy, to wiąże się ze zwiększonym ryzykiem upadku;
4. Wartość prędkości chodu poniżej 0,8 m/s pozwala na zidentyfikowanie osób z ograniczoną możliwością funkcjonowania w społeczeństwie;
5. Analiza wskaźników chodu i dodatkowego zadania może być pomocna w zrozumieniu mechanizmu kontroli motorycznej w trakcie wykonywania chodu z dodatkowym zadaniem. 

LINK DO DODATKOWEGO E-PODRĘCZNIKA