מבוא

מחלת פרקינסון (PD) היא הפרעה נוירודגנרטיבית מתקדמת המשפיעה על כ 1 מיליון אנשים בארצות הברית ו -10 מיליון ברחבי העולם.בעוד ש-tremor, קשיחות, ו bradykinesia הם סימפטומים מוטוריים סימן, פגיעה בגיט היא אחד המאפיינים המרתיעים ביותר.מטופלים מתארים לעתים קרובות אובדן הדרגתי של אוטומטיות בהליכה, המוביל דפוס מתפתל, שאינו יציב, אשר מאפשר אבחון קליני של טיפול פסיכולוגי, ולהפחית את רמת האבחון של שיטות טיפול פסיכולוגי מתקדם של טיפול פסיכולוגי, אשר יכול למדוד את רמת תפקודן.

הבנת ביומכניקה היא חיונית כי הליכה היא משימה מורכבת מוטורית הדורשת הפעלה שרירים מתואמת, איזון והסתגלות לסביבה. ב PD, אובדן של נוירונים דופמיניורגיים ב nigra substantia משבשת מעגלים באנגליים ביים האחראים על התקדמות איתאמת ודרגתית תנועה.זה תוצאות שינויים משמעותיים במרחב, זמני, קריטורי, וניתן להבחין בהם לעתים קרובות יותר בהזדקנות רגילה של מחלות ביולוגיות.

צומת הניאל של Gait Dysfunction במחלת פרקינסון

Gait נשלט על ידי רשת עצבית מבוזרת הכוללת את קליפת המנוע, cerebellum, cerebellum, מוחות מרכזים loco מוטורי, ו גנרטורים דפוס ספינל. ב PD, הפתולוגיה העיקרית היא הדור של תאים ייצור דופמין ב קומפקטיות substantia nigra קומפקטיa, המוביל להפחית את dopamine ל striatum.

הכנופיה הבוסטלית ממלאת תפקיד קריטי בבחירת תוכניות מוטוריות מתאימות ומדכאות לא רצויות.כאשר דופמין הוא חסר, היכולת לייצר אורך צעד רגיל וקצבה נפגעת.מטופלים מפגינים תופעה המכונה FLT:0akines FigalineFLT:1 - קושי בתיקון תנועה - ו-FLT:2hypokinesiaFLT 3 - ירידה משמעותית של אזורי בקרה אוטומטיים פחות מתואם בין השאר.

מסלולים לא-דופמין תורמים גם כן.לדוגמה, ניוון cholinergic במוחtem ו-Bsal forebrain קשורה בסיכון מוגבר של נפילות וחוסר יציבות פוסט-ural.הבנת תת-שכבות עצביות אלה עוזר להסביר מדוע פרמטרים מסוימים של גאות - כגון אורכו ותנוחת זרוע - מגיבים יותר לטיפול דופמינירגי, בעוד אחרים, כמו שליטה פוסט-פרקלית, לעתים קרובות דורשות מקפיאות.

ראשי תיבות של Key Biomechanical Parameters of פרקינסון Gait

ניתוח ביומכני מחלק את ה-gait לתוך מרחבי, זמני, kinematic, קיננטי ופוסט-ural תחומים.כל דומיין מגלה גירעון ספציפי ב-PD.

פרדוקסים פליליים

החריגות המרחבית העקבית ביותר היא ההרחבה:0 (הפחתת משך ה-FLT:1 ).מבוגרים רגילים צועדים עם אורך של כ-1.2-1.4 מ', בעוד מטופלים ב-PD מפגינים לעתים קרובות צעדים של 0.6–0.9 מ'. זה קיצור עקב הפחתה של צמצם התנועה ampude, לא חולשה עשויה גם להגדיל כתגמול עבור יציבות גאי, כפי שנמדד על ידי אורך של טמפרטורות נמוכות של טמפרטורות, וחיזוי, לא יעיל.

פרדוקסים זמניים

(FLT:0)CadenceFLT:1 (צעדים לדקה) מופחת בדרך כלל ב-PD, אם כי חלק מהחולים לשמור על התנופה על ידי לקיחת צעדים קצרים ומהירים מאוד - דפוס הנקרא זמני תמיכה כפולה (התקופה שבה שני הרגליים נמצאים על הקרקע) גדל, משקף עמדה זהירה ויציבה יותר, יציבה בשלב זהה, ולהגדיל את משך זמן זה, לעומת שינויים זמניים / זמן קצר יותר, לעתים קרובות, לעומת שינויים קבועים, לעומת ירידה של 0.

שינויים קלים

Kinematics מתאר תנועה משותפת ופסגנית ללא התייחסות לכוחות.ב-PD, השינוי הברורה ביותר הוא אובדן של FLT:0 ArmwingFLT:1 [במהלך הליכה רגילה, היד מופעלת איזון הגזע ושמירה על אנרגיה. PD מראה ירידה של 50–70% בעצימה זרוע, וזה עשוי להיות חריגה מוקדמת ביותר בטווח של רפידות, פחות מגובה, או יותר מכווץ, גם ירידה במתחת לחץ דם, הוא גורם מוקדם יותר מגובה, או יותר מגובה, הוא גורם להפחתה של לחץ דם גבוה יותר, או ירידה מוקדמת יותר, או ירידה במתח גבוה יותר, או ירידה במתח גבוה יותר, מאשר ירידה במתחם של לחץ דם, הוא גורם גבוה יותר.

שינויים קינטיים

Kinetics כרוכה הכוחות המייצרים כוחות תגובה קרקעיים בתערוכת PD שינויים בדפוסים: פסגות כוח אנכי מופחת (ללא לחץ-off) וקצב איטי יותר של פיתוח כוח.מרכז של עקירה הוא קטן ולא סדיר יותר ניתוח הפעלה שרירים באמצעות אלקטרומיוגרפיה (EMG) מגלה כינון ממושך של זוגות אגוניסטיים-אנטיגנטיסטיים, אשר מקטין ולהפחית יעילות.

בקרה ומאזן

חוסר יציבות פוסט-ural הוא תורם עיקרי ליפול ב PD. ביומכניקה, זה מתבטא כמו amplitude מוגברת, אסטרטגיה מופחתת של הקרסול ביעילות, והתאמות תגובתיות לקויות להפרעות.גבולות של יציבות כווץ, ומטופלים מתקשים לשלב מידע חזותי, אבטיחי, וסומטומננזי.מבחן המשיכה (מבחן ההנעה) הוא מדד קליני, אבל כוח מספק פלטפורמות רגישות יותר כמו מהירות שטח.

הקפאת Gait

הקפאת האגיט (FoG) היא חוסר יכולת פתאומית, transient להתקדם למרות הכוונה ללכת.זה קורה לעתים קרובות במהלך שלב ההקדשה, מפנה, או מתקרב חללים צרים. FoG פרקים קשורים לפעילות oscillatory גבוהה oscillatory בגרעין תת-הפילומי.

שיטות מתקדמות לניתוח biomechanical Gait Analysis

מעבדות ניתוח מודרני משלבות טכנולוגיות מרובות כדי ללכוד נתונים ביומכניים מקיפים.כל שיטה מציעה תובנות ייחודיות, ושילובם מספק תמונה הוליסטית של תפקוד לקוי של הגאהיט.

מערכות ללכוד

Optoelectronic Motion ללכוד (למשל, Vicon, Qualisys, OptiTrack) משתמש במצלמות אינפרא אדום מרובות כדי לעקוב אחר סמנים רפלקטיביים המחוברים ציוני דרך אנטומיים.זה מניב פתרונות גבוהים (לעתים קרובות 100-200 חולים) שלוש סטיות חד-ממדיות של עמדות גוף.מזוויות משותפות, אוריינטציה, ספירלי, ו-Fal פרמטרים מחושבים ב-PD, הם שינויים איטיים בנקודת תצפית.

לוחיות כוח וחיישנים בלחץ

לוחיות כוח מודדות את כוחות התגובה הקרקעית ואת הרגעים שנוצרו במהלך הליכה.הם מספקים נתונים על אנכי, חזית-חזית, וכוחות אמצעיים-צדדיים, מהם מדדים כמו דחף, קצב טעינה, ומרכז הלחץ (COP) נגזרים. הולכים מתוחים (למשל, GAITRite) מוטבעים עם לחץ מציעים דרך פשוטה יותר, ניידת למדידת זמן (pual Measures) נמצא בטווח של שישה חודשים של ניתוח אינטנסיבי של ניתוח קיסרי, כפול של ניתוח קיסרי, כפול של ניתוח של ניתוח קיסרי, טיפול תרופתי, הוא מדדים, כפול של זמן, כפול, טיפול תרופתי, כפול של ניתוח של ניתוח של ניתוח אינטנסיבי של זמן, כפול של ניתוח של ניתוח אינטנסיבי של ניתוח של ניתוח של ניתוח אינטנסיבי של שישה חודשים, כפול של זמן, כפול של ניתוח אינטנסיבי, טיפול תרופתי, GAI הוא מדדים, כפול של זמן, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, הוא מדדים, כפול, כפול, כפול של זמן, כפול, כפול של זמן, טיפול תרופתי, כפול, כפול של זמן הניסויים, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, כפול של זמן, כפול, טיפול תרופתי, הוא מדדי, על ידי אורך ניתוח אינטנסיבי של זמן, הוא מדדים, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, כפול של זמן

חיישן לבוש ויחידות מדידה אינפורמטיביות

יחידות מדידה אינפורמטיביות (IMUs) המכילות מדממים, גירוסקופים, ומגנטיים הפכו פופולריים לניתוח git מחוץ למעבדה.מכשירים קטנים, זולים, נמוכים יכולים להיות מחוברים לשין, ירכיים, תא המטען או נעליים.הם מספקים נתונים רצופים על האצה ומהירות זוויתית, אשר מהם צעד, זמן, מהירות הגה, מהירות, ואפילו ניתן לזהות אלגוריתמים בודדים.

אלקטרומיוגרפיה

Surface EMG מתעד את הפעילות החשמלית של השרירים במהלך הליכה. ב PD, EMG מגלה הפעלה ממושכת שרירים, עלייה בעקביות, ו- phasing חריג של דפוסי ההפעלה השריר.לדוגמה, הטיביליס שריפות אחוריות לעתים קרובות מוקדם יותר ויותר במהלך נדנדה, בעוד הגסטרונוציוס מראה פעילות מופחתת במהלך דחיפה-off.

מודלים

מודלים מוסקולקליים (כמו OpenSim, AnyBody) מדמיינים את הדינמיקה של הליכה באמצעות נתונים אנטומיים. על ידי הזנת נתונים kinematic ו- קינטית, החוקרים יכולים להעריך כוחות שרירים, עומסים משותפים, ועלות אנרגטית.ב-PD, מודלים אלה עוזרים להסביר מדוע חולים יש צריכת אנרגיה מטבולית גבוהה יותר למרות הליכה איטית יותר - בשל חוסר יעילות של שריר cocontraction ו-gait.

כפלות קליניות והתערבות

ניתוח ביומכני מודיע ישירות על תכנון הטיפול.על ידי זיהוי פגמים ספציפיים - כגון ירידה בדחף או תנוחת זרוע לקויה - רופאים יכולים לכוון טיפולים ביעילות רבה יותר.

טיפול גופני ואימון

תוכניות פעילות שנועדו לשפר את הביומכניקה של הגאהיט כוללות אימון טרה-מיל, גירוי שמיעתי (RAS), ריקוד טנגו, ו טאי צ'י. RAS משתמש מטרונום או מוסיקה לתזמון שלב, אשר הוכח להגדיל את אורך ומהירות ההליכה. A ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ מצא כי התערבות מנקה משפרת מהירות על ידי 0.15-0.20 / ולהפחית את הפחתת פרקים פיזיים ולהפחית את הלחץ.

טיפול תרופתי

Levodopa, התווך של טיפול ב-PD, משפר באופן משמעותי את אורך צעד, מהירות הליכה ותנודתי, אבל ההשפעה שלו על חוסר יציבות פוסט-ural והקפאת היא לעתים קרובות לא שלמה. דופמין agonists, מעכבי MAO-B, ו amantadine עשוי לספק יתרון נוסף. עם זאת, שימוש ארוך טווח קשור תנודות מוטוריות ודיסקינסיה, אשר מסבך ניתוח ביוכימינטימינטימי יכול לעזור "לטיפול" במהלך "תרופות" כדי למקסם" טיפול תרופתי" כדי לתזמון" תרופות "מתאים" כדי למקסם" תרופות תזמון "מתאים" כדי לתזמון" תרופות תזמון" תרופות "ממקסימות" כדי לתזמון" כדי למקסם את התרופה "ל" כדי למקסם את התזמון" כדי למקסם את התרופה "ל" טיפול תרופתי" תרופות תזמון "לממקסום" כדי לעזור "ל" כדי לתזמון" כדי לתזמון" תרופות תזמון" כדי לתזמון" כדי לתזמון "מחדש" כדי לתזמון "תרופות תזמון "ממקסום" כדי לתזמון" תרופות תזמון" תרופות תזמון" כדי למקסם את התזמון "ממקסימים" תרופות תזמון" תרופות תזמון" תרופות תזמון "ממקסימות" תרופות

עמוק המוח

גירוי עמוק במוח (DBS) של גרעין תת-אלמי (STN) או גלובוס שיתוק (GPi) הוא טיפול כירורגי יעיל עבור תנודות מוטוריות ו dyskinesias. DBS משפר את הפרמטרים של git, כולל אורך צעד, קדרנס, והופכת מהירות, על ידי הפעלת פלטות כנופיות בישאליות, עם זאת, סימפטומים כגון שליטה פוסט-פרקלית וייתכן שלא להגיב בכיוון של ADRDI.

מכשירים מסייעים וחיבור

Canes ו- Walkers הם prescribed בדרך כלל, אבל הם יכולים להפריע נדנדה זרוע ומנגנונים postural. הולכים גלגלים עם forearm תומך עשוי להיות יעיל יותר.מכשירים המספקים חזותי, או רמזים haptic (כגון פחמי לייזר או מטרונומס נייד) לעזור לעקוף את הכנופיית הבזיליקה הפגומה על ידי הפעלת שליטה חיצונית תשומת לב.

טכנולוגיות מתפתחות

exoskeletons רובוטי ו אורתוזיות מופעל נבדקים כדי לספק סיוע hip או הקרסולי. Ankle exoskeletons כי הגדלת flexar צמחי יכול לשפר את מהירות דחיפה ו gait בחולים PD. מציאות וירטואלית (VR) בשילוב עם אימון treadmill מאפשר לחולים לתרגל סביבות מורכבות בטיחות. A 2023 מחקר הטייס מצא כי אימון VR משופר מעבר ולהפחית את המעבר בהשוואה ל- treaditated יישומים, תוך כדי ניטור מרחוק, באמצעות סמארטפונים.

כיוונים עתידיים במחקר

ניתוח ביומכני ממשיך להתפתח. Machine Learning ולמידה עמוקה מוחלים על נתונים גדולים של gait כדי לסווג באופן אוטומטי חומרת, לחזות נפילות, ולזהות מחלה מוקדמת.לדוגמה, רשתות עצביות חוזרות יכולות לעבד סדרת זמן IMU כדי להבדיל PD מפארקינסון atypical עם דיוק גבוה.גבול נוסף הוא שילוב של גירוי (fMRIET), עם ניתוח it כדי לפתח תבניות מחקר ביולוגיות מסוימות.

מודלים ביומכניים אישיים המהווים אנטומיה אישית של המטופל, שלב המחלה, ומצב התרופות יכול לאפשר שיקום מדויק.מחקרים ארוכי טווח מעקב אחר שינויים בגיזה לאורך שנים יסייעו לזהות סמנים פרודרוםאליים - שכן שינויים קלים של gait קליני לפני עד עשור, סוף סוף סוף, התערבות סגורה-פרלופית המשלבת מעקב בזמן אמת עם גירוי או רמזים יכול לשחזר יותר אוטומטי.

ככל שהטכנולוגיה הופכת להיות זולה יותר ויותר נגישה, רופאים יוכלו לשלב ניתוח ביומכני לטיפול שגרתי.זה ישנה את ניהול PD מהתבוננות סובייקטיבית בקבלת החלטות אובייקטיביות, מונעות על ידי נתונים, בסופו של דבר לשפר את הניידות ואיכות החיים עבור חולים.

מסקנה

ניתוח ביומכני של gait במחלת פרקינסון מספק מסגרת עשירה, כמותית להבנת ליקויי המנועים המפחיתים את התפקוד ולהגדיל את הסיכון לנפילה.מאורך צעדים מופחת וזרוע משתנה לכוחות התגובה הקרקעית ופרקים קפואים, כל פרמטר משקף גירעון עצבי ב- dopamineic ו- non-dopamineicways, אך ורק טיפול פסיכולוגי אינו מספק טיפול תרופתי, אלא גם טיפול פסיכולוגי, אך לא מתאים יותר, אלא גם לאבחון, אלא גם לאבחון פסיכולוגי, הוא מבטיח טיפול פסיכולוגי, אך ורק לאימון גופני מורכב יותר, אך ורק כדי לשפר את דרכי ניהול אורגני ממוקדים.