Opmærksomhedens-påvirkning-- af-afværgerefleksen-

Transkript

1 Opmærksomhedens-påvirkning-- 5-Et-Repeated-measure-studie-- - af-afværgerefleksen- af-raske-forsøgspersoner-under-gang-

2 Titel:'' Opmærksomhedens-påvirkning-af-afværgerefleksen.-- ' Forside:' ' ' ' ' Abstract:' ' 6-Et-Repeated-measure-studie-af-raske-forsøgspersoner-under-gang.- Visuel-præsentation-af-alt-EMG- ' Projektperiode:'' ' ' ' ' ' ' Projektgruppe:'' Gruppe ' Uddannelse:' ' Deltagere:'' data-fra-projektet- 3/ til-28/ Klinisk-videnskab-og-teknologi.- 2.-semester- Christian-Bernt-Laursen- Lasse'Overballe'Nielsen' Nicolaj'Iversen' ' Vejleder:'' Erika-Geraldina-Spaich- ' Side'antal:'54' ' Bilagsantal:'14' ' Afsluttet'den:'28/ Introduktion* Hvertårrammesomkring15.500danskereafenapopleksi.Apopleksi erdentredjehyppigstedødsårsagidenvestligeverdenogmangelever efterfølgendemedvarigemén,hvorgangfunktionenofteernedsat.iet gangrehabiliteringsforløbkanfunktionelelektriskterapimedfordel bruges,dadetgiverøgeteffektiforholdtilalmindeliggenoptræning. Dererdogmisvisenderesultateromkring,hvordanopmærksomheden påvirkerrefleksresponset,hvilketervigtigtatvide,daapopleksi patienterharfuldfokuspåstimuleringenifetidag. ' Dennerapportharderfortilformålatundersøgesammenhængen mellemafværgerefleksenogforskelligeniveauerafopmærksomheden. Metode Forsøgsdesignetvarrepeatedmeasure,med15raskeforsøgspersoner. Forsøgetbestodaffirekonditioner;fokuspågang,fokuspåmentalt task,fokuspåstimuliogfokuspåselvstimulering,somhver repræsenteredeentypeafopmærksomhed.forsøgspersonerne udførteallefirekonditioner,menrækkefølgenvarrandomiseret.degik pågangbåndmed3km/t,hvorderblevopsamletemgdatafrataog kinematiskresponsfraankel,knæoghofte.ankeldatablevikke analyseret. Resultater*og*diskussion* Afværgerefleksenblevinhiberetikonditionernefokuspå selvstimuleringiforholdtilfokuspågangogfokuspåmentaltask.der blevderudoverfundetentendenstilinhiberingaffokuspåstimuli,i forholdtilfokuspågang. Dettekunnetydepåatafværgerefleksen,blevinhiberetvedkendskab tilstimuleringstidspunktet. Derblevikkefundetsignifikanteforskelleikinematiskdatapåknæog hofte. Der$blev$fundet$metodisk$usikkerhed$ved$goniometer$data,$hvorved$ resultaterne$af$disse$er$præget$af$dette.$$ $ Konklusion' Detkunnekonkluderesatfokuspåselvudløsninginhiberede refleksresponsethosraskepersoner,iforholdtilfokuspågangog ' fokuspåmentaltaskigåendetilstand.$ Side2af53

3 1 Forord' Denneprojektrapporterudarbejdetpå2.semesterafkandidatuddannelsenKliniskVidenskab ogteknologi,afgruppe891påinstitutforsundhedsteknologipåaalborguniversiteti2014. Denoverordnederammeforprojekteterstudieordningen;Eksperimenteludviklingafklinisk viden.iprojektrapportenanvendeskildehenvisningermedvancouverumetoden.tilsluti rapportenfindesenuddybendereferenceliste.pånæstesidefindesenfortegnelseoverbrugte forkortelseriprojektrapporten.førstegangdenævnesirapportenskrivesordetheltud efterfulgtafforkortelseniparentes. ProjektrapportenerudarbejdetaftreKliniskVidenskabogTeknologistuderende,hvortohar baggrundsomfysioterapeuterogenmedbaggrundsomsygeplejerske. Rapportenhenvendersigtilsundhedsprofessionellemedinteresseindenfor rehabiliteringsteknologi,samtfagpersonermedbeskæftigelseindenforudviklingenaf rehabiliteringsteknologi. Vivilgernetakkedeforsøgspersoner,somhardeltagetidetteprojektsamtBrønderslev Neurorehabiliteringscenterformulighedforatafprøveteknologienipraksis.Derudovervilvi gernetakkefølgendeansattepåaalborguniversitet:linelindhardtegsgaardforassistancei databehandling,carstendahlmørchoglasseriisøstergaardforstatistiskvejledning,steffen Frahm,MichaelVoigt,JohnHansenogJoséAlbertoBiurrunManresaforassistanceilaboratoriet, samtmarialouisenielsen,forhendesdeltagelseunderstartenafprojektperioden. TilsidstvilvitakkevoresvejlederErikaGeraldinaSpaich,lektorogPhD.vedCenterforSanseU motoriskforstøtteogvejledningogetgodtsamarbejdegennemprojektperioden. Hvertafsniterkortpræsenteretefteroverskriftenogeranførtikursiv. Aalborgd.28.maj2014. Side3af53

4 2 Forkortelser* TA -MusculusTibialisanterior NWR -Nociceptivewithdrawalreflex PThr -Painthreshold RMS -Rootmeansquare EMG -Elektromyografi MVC -Maksimalvoluntærkontraktion CNS -Centralnervesystemet MTV -Medicinskteknologivurdering RRF -Reflexreceptivefields SOL -MusculusSoleus PASAT -Pacedauditoryserialadditiontask FES -Funktionelelektriskstimulering FET -Funktionelelektriskterapi ROM -Rangeofmotion UE -Underekstremiteten RM -Repeatedmeasure GG -Fokuspågang ML -Fokuspåmentaltask SI -Fokuspåstimuli SV -Fokuspåselvstimulering Side4af53

5 Indholdsfortegnelse 1 Forord&...&3 2 Forkortelser&...&4 3 Baggrund&...&7 3.1 Initierende+problemformulering Problemanalyse&...&8 4.1 Funktionel+elektrisk+terapi Apoplektiskgang Afværgerefleksen Stimuleringafafværgerefleksen Målingafafværgerefleksen Elektromyografi Kinematiskemålinger Påvirkning+af+afværgerefleksen Habituation Afværgerefleksenstopografiogfasemodulering Kinematik Elektromyografi Opmærksomhed Problemformulering&...& Begrebsafklaring Problemafgrænsning Metode&...& Kvantitativ+forskning Konditioner Forsøgspersoner Forsøg Stimuleringafafværgerefleksen Målingafafværgerefleksen Pilotforsøg Formål Metode Konklusion...27 Side5af53

6 6.5.4 Samplesizeberegning Forsøgsprocedure Databehandling Hypoteser+til+statistisk+test Statistisk+test Resultater&...& TA Knæ Hofte Diskussion&...& Diskussion+af+metode+og+materiale Reliabilitetogvaliditet Forsøgsopstilling TA Kinematik Udløsningafafværgerefleksen Databehandling Statistik Diskussion+af+resultater Konklusion&...&46 10 Perspektivering&...&47 11 Referencer&...&49 * Side6af53

7 3 Baggrund* I"dette"afsnit"beskrives"baggrunden"for"projektet,"som"er"udgangspunktet"for"den"initierende" problemformulering." " Hvertårrammesomkring15.500danskereafenapopleksi,afdisseer3.100tidligereramt(1). Apopleksierdentredjehyppigstedødsårsagidenvestligeverden,hvoraf4.700danskeredør, oghver7.danskervilpåettidspunktilivetopleveatbliveramt.afdeoverlevendekommer 30%ikketilatbohjemmeigen,menshalvdelenlevermedvarigeménoghverfjerdeer afhængigafandreshjælptildagligeaktiviteter(2).20-25%afdeoverlevendefåringenvarige skaderellermén(3,4). DedirekteudgiftertilatbehandleogdrageomsorgfordeapopleksiramteeriDanmark estimerettilca.2.7milliarderkroneromåret(1).disseudgiftersvarertil4%af sundhedsvæsenetssamledeudgifter(1).derudovererderindirektevæsentligeomkostninger, derskyldesettabafproduktionsomfølgeaftidligpensioneringogfortidligdødblandt apopleksiramtepåarbejdsmarkedet(1,5).detteerderformedvirkendetilatsygdommeneret stortproblemforfolkesundhedenogsundhedsøkonomien. Grundetdestoresamfundsmæssigeomkostninger,erdersatfokuspåatforbedre,samt videreudvikledenrehabiliterendeintervention(2,5,6).sundhedsstyrelsensmedicinske teknologivurdering(mtv)omhandlendehjerneskaderehabiliteringfra2011beskriver interventioner,deranvendestilrehabiliteringenafgangfunktionenhosapopleksiramte(5). Herundernævnesfokuseretgangtræning,elektromekaniskstøttetgangtræning, konditionstræning,auditoriskrytmestøtte,spejlterapisamtnervestimulatorimplanteretved dropfod(7).mtv-rapportenbeskriverfunktionelelektriskterapi(fet)somennyere interventionsmulighed,sommedfordelkunneanvendes(5).fetkanoptimereogforbedreet behandlingsforløbvedatassisterepatientensgangogdermedforbedregangfunktionen(8 10). EnbehandlingsmetodeindenforFETerstimuleringafafværgerefleksen(9,11).Foryderligereat belyseometrehabiliteringsforløbkanforbedresvedatudnytteafværgerefleksen,tagesder udgangspunktidenfølgendeinitierendeproblemformulering. 3.1 Initierende*problemformulering** HvordankanafværgerefleksenpåvirkesundergangmedhenblikpåatforbedreFETsom rehabiliteringsmetode? Side7af53

8 4 Problemanalyse* I"det"følgende"afsnit"præsenteres"centrale"elementer"om"FET,"gangens"karakteristika"og" afværgerefleksen"vil"blive"gennemgået."problemanalysen"omhandler"forskellige"elementer"og" vinkler,"som"knytter"sig"til"den"initierende"problemformulering."basis"for"problemanalysen"er"en" systematisk"litteraturgennemgang"(se"bilag"a)."" " 4.1 Funktionel*elektrisk*terapi* IgenoptræningafapopleksipatienterkanFETanvendes(6,9,12).IFETbrugesfunktionel elektriskstimulering(fes),sombenytterelektriskeimpulsertilatstimulerenerverogparetiske musklertilbevægelse,somellersikkekanbevægesfrivilligt.fetkanbenyttessomet terapeutiskredskab,hvorfokuserpåatpatientenselvydervoluntærkontraktionafmuskler. Fordermedatkunneudførefunktionelleogformålsbestemteopgaver(6,13). FETbrugespåforskelligemåder,altefterhvilketmuskulærtresponsderønskes(14,15).Der findestogrundlæggendemåderatstimulerepå,hvisderskalfaciliteresenbevægelse. 1. Muskel-nervestimulering 2. Refleksstimulering Vedmuskel-nervestimulering,faciliteresmuskelkontraktionvedatstimuleredenmotoriske nerve.hosapopleksipatientermedhemiparetiskben,vurderesdet,atfetsystemetskalhaveet minimumaffirestimuleringselektroderforatopnågangfunktion,dadennebevægelse involvererfleremuskler(16). Vedrefleksstimuleringaktiveresmusklenvedstimuleringafsanseceller,somviasensoriske neuroner(afferentenerveceller)lederdetsensoriskeinputtiletreflekscentericentral nervesystemet(cns).ireflekscenteretledesstimuleringenvideretilmotoriskeneuroner (efferentenerveceller)genneminterneuroner,hvilketledertilenmuskulærkontraktion (17,18).Pådennemådekanfleremusklerpåvirkesgennemetenkeltstimuliiforholdtilmuskelnervestimulering. BrugenafFETikanværemedtilataccelereregenoptræningogfremmebedringenaf patienterne(6,19).dersesidenneforbindelseeneffekt,somudmøntersigvedatpatienter,som haranvendtfetefterfølgendefårklarefunktionelleforbedringer(6,19). Side8af53

9 DefunktionelleeffekterafFET,tilskrivesihøjgradpåvirkningafhjernesplasticitet(20) Apoplektisk3gang3 Hosapopleksipatientersesderbådegenerelleogspecifikkegangfunktionsnedsættelser,i forbindelsemedderessygdom(21,22).blandtdegenerellefunktionsnedsættelsersesnedsat muskelstyrke,nedsatevnetilatgenererevoluntærmuskelaktivitet,nedsatevnetilatselektere ogtimeaktiveringafforskelligemuskleridenrigtigesekvens(21).ligeledessesdetat patienterneharenøgetgradafspasticitet,herunderenændringafmusklernesmekaniske strukturer,somgivermusklerneanormalelasticitet(5).ienkliniskkonteksterdisse fysiologiskeændringeroftekendetegnet,somændringerimuskeltonus(20). Foratbelyseapoplektiskgangnærmereiforholdtilgangrehabilitering,erdetrelevantmed definitionerogbegrebsredegørelseforgangensfaserogdelelementer.gangenindeholder bevægelser,somskalkoordineresoverflereledoggennemforskelligefaserigangcyklussen. Gangendeleshovedsageligitoforskelligefaser,standfasenogsvingfasen(Sefigur1). " " " " " " " " Figur"1:"Standfasen"er"den"fase,"hvor"benet"er"i"kontakt"med"underlaget."Det"ses"på"ovenstående"figur"som"60%"af"den" samlede"cyklus."endvidere"vil"begge"ben"være"i"underlaget"i"de"første"15%"og"sidste"15%"af"denne"fase."dette"er"kendt"som" double"support."svingfasen"udgør"40%"af"den"samlede"cyklus,"og"er"defineret"som"det"tidspunkt,"hvor"benet"ikke"længere" er"i"kontakt"med"underlaget"(23)." Fasernekanyderligereunderopdeles,hvorsvingfasendelesitrefaser,pre-swing(acceleration), mid-swingogend-swing(deacceleration).accelerationenskeridetfodenløftesfraunderlaget ogenforudsætningfordette,erenfremadaccelereringafhoftenkombineretmedfleksionaf knæogankeldorsalfleksion(23). Side9af53

10 Standfasendelesitrefaser,hvorførstefasestartermedheelcontact,dernæstmid-stance,hvor derafvikleshenoverfoden,somefterfølgesafheeloff,hvortyngdepunktetflyttesfremadog ledertilpushoff(23,24). Apopleksipatienterhargenereltlængeredoublesupportfaseogdettetilskrivesofteengenerel muskelsvækkelseogmanglendebalance.endvideresesderhosdennepatientgruppeengenerel nedsatganghastighed(21).dennevarierermellem1,6km/og4,3km/t,hvorganghastigheden hosraskepersonerermålttil4,5km/t(23,25). Muskelsvækkelsesesofteihoftefleksorene,ipatienternesafficeredeside.Dettemedfører,atde ikkeeristandtilatydeoptimalkraftisvingfasen.detteskaberetasymmetriskforhold,som medvirkeratdenikke-afficeredeside,fårhurtigerekontaktmedunderlaget.dettebliver yderligereforværret,hvisafficeretsideikkeeristandtilatgenereresufficientkraftunderpush off.derudoversesoftenedsatrangeofmotion(rom),somerforårsagetafspasticitetog inaktivitet.(21,26). Funktionsnedsættelse&i&underekstremitet&(UE).& Ankel& Iankelleddetsesderoftegenerelnedsættelseafdorsalfleksionundersvingfasen.Denne funktionsnedsættelsetilskrivesnedsatstyrke,manglendekoordineringafankelleddetsplantare fleksorer,samttiltagendestivhedafmuskulaturen,sombegrænserbevægeligheden.dettegiver nedsatbalanceprægetatinstabilitet,somkompenseresvedenstørregradafflatfooti kontaktenmedunderlagetundergang(21). Knæ& Denovenfornævntestivhedafplantarfleksorernekanendvideremedførehyperekstension (overstrækning)afknæetunderstandfasen.dettekombineretmednedsatstyrke,nedsat stabilitetognedsatfremadrettetmomentgenerering,skaberhyperekstension.isvingfasenses dernedsatknæfleksion,somskyldesnedsatstyrkeafplantarfleksorerne,og/ellerhoftefleksor musklerne,samtstivhedafknæetsextensorer.etandettypiskmønsterermanglendeekstension pågrundafnedsatstyrkeafquadriceps(21).&& & Hofte& Svingfasenerprægetafcirkumduktion(cirkulærbevægelse),foratkompenserefor begrænsningeriknæogankel.detteerenadaptivbevægelse,somforetagesforatsikreatfoden løftesfraunderlaget. Side10af53

11 Detsesidenneforbindelseatmangepatienterudviklerdropfod,somerdirektemedtilatskabe cirkumduktionen.endropfoderenkliniskbetegnelsefor,atpatientenikkeeristandtilatlave dorsalfleksionundersvingfasenogerderforikkeistandtilatløftedenfraunderlaget(21,26). Hosapopleksipatientersesklareproblematikkermedgenerelnedsatstyrkeibenets muskulatur.dersesideanførteledklareproblematikkeriforholdtilgenerelnedsatfleksion.i dennekontekstfindesproblematikker,iforholdtilatmusklerneharændretmekaniskforhold, fordimusklerneharenmindregradafelasticitet.(20,21,26). Muskel-nervestimuleringkræverflerestimuleringspunkter,påpatienter,somharflere motoriskebegrænsninger.tilgangrehabiliteringafapopleksipatienterkanderværepraktiske fordeleiatstimulereafværgerefleksen,idetpatientenvilaktivereankeldorsal-,knæ-oghofte flektorermedetstimuleringspunkt. Primemoverforhoftefleksionerm.Illiopsoasogerderformegetvigtig,iforbindelsemedat fremmepatientensgang(24).detproblematiskeidenneforbindelseeratdirektemuskel-nerve stimuleringkanværepraktisksvært,dadennemuskelliggerprofundikroppensbækken (15,24,27).Enmetodetilatopnåhoftefleksion,kanderforværeviarefleksstimulering. Etstudiehariforbindelsemedgangrehabiliteringafapopleksipatienter,påvistat afværgerefleksenmedfordelkanbrugesifet,tilatforbedrepatienternesgang,måltpå funktionelleparametre(functionalambulationcategory)(19). 4.2 Afværgerefleksen* Historisksetharafværgerefleksenførstværetkendtsomflexionreflex(18).Nyerestudierhari denneforbindelsepåvistenmerenuanceretorganiseringogmoduleringsbilledeafreflekseni UE(10,28,29).Refleksenkaldesnunociceptivewithdrawlreflex(NWR),daderikkealtidertale omfleksionsomrespons(28,29). Afværgerefleksenerkendetegnetvedathaveenrefleksbue,somindeholdersensorisk stimuleringgennemnociceptivesansecellerogudløsesdermedvedsmertefuldtstimuli. AfværgerefleksenssensoriskenervecellersynapserligeledesiCNSmedmotorneuronergennem interneuroner,ogerkendetegnetvedatværepolysynaptisk.dettevilsigeatderfindesmange interneuronerirefleksbuen(17)(sefigur2).& Side11af53

12 & Refleksenhartilformålatbeskyttekroppenmod vævsskade,somsikresvedatsmerteinputtetudløser etmotoriskrespons,somskaberenbevægelsevæk fradetsmertegivendested(30) Stimulering3af3afværgerefleksen3 Derfindesflereforskelligemetodertilatudløse afværgerefleksen.hvordenmestbrugteerelektrisk stimulering(28).fordelenveddennemetodeer,at deterennon-invasivstimuleringsmetode,hvorder ikkeerrisikoforatvævsskade,somvedvarme-eller prikstimulering(kendtsomnaturligstimulering) (28).Elektriskstimuleringervurderettilatvære adækvattiludløsningafetstabiltogreproducerbart refleksrespons(28). Denmestfordelagtigestimuleringensstrategifor aktiveringafrefleksenervedhjælpafflereimpulser,i forholdtilenenkeltstimulering,iétpulstog.idetdette giverdetmeststabilerefleksresponsovertid(30,31).detmestbrugtepulstogerpå5impulser medenimpulslængderpå0,5eller1ms(28,30 32).Etreviewharvurderetforskellige stimuleringsfrekvenser,ogharvistvedstimuleringmedoverståendepulstog,findesdenmest effektiveimpulsfrekvensmellem hz(31). Refleksresponsetkanuddifferentieresitoseparatereflekselementer.Disseerkendetegnetsom RIIogRIII,somhenholdsvisliggeriintervallerne40-60og85-120msefterstimulering.De forskelligeresponsintervallerskyldesaktiveringafforskelligeafferentenervefibre(31,33) Måling3af3afværgerefleksen Elektromyografi* Elektromyografi(EMG)målerdenelektriskeenerginårenmuskelkontraheres(34).Storeudslag påemgmålingernebetyderenkraftigkontraheringimusklen,hvoremgelektroderneerpåsat (34).Detteerdogikkeensbetydendemedstortkraft,daensvagmuskelvilkræveenstørre rekrutteringafmuskelfibreogdermedetstørreemgpotentiale(34). Figur"2:"Afferent"sansecelle"stimuleres"i"foden"og" synapser"med"efferente"motorneuroner"i" rygmarven,"som"sender"signaler"til"musklerne"og" skaber"kontraktion"(30).+ Side12af53

13 TilatmåleEMGanvendeselektroder,dettegørdetmuligtatmåleogregistrerebiopotentialer frakroppen.deskaberetinterfacemellemkroppenogdetelektroniskeapparatur(34). Biopotentielleelektroderfungerersomdetteinterface(34).Elektrodenskalvirkesomen transducer,somkanændredeniongeneredestrømtilenelektroniskstrøm(34).foratskabeen godkontaktmellemhudenogelektrodenanvendesofteenelektrolytgelmedcl - somden primæreanion(34). EMGsignalerkanmålespåtomåder,overfladeEMG,hvorenelektrodepåsætteshudenover muskelbugenpådenmuskel,derønskesatoptageemgfra(34).fordelenveddennemetodeer, atdenernon-invasiv.denoptageremgfraetstortområdeafmusklen,ikkekunfåmotorunits (34).Ulempenerderimodatdennemetodekunkanbrugestilsuperficiellemusklerogermeget sensitivoverforelektriskaktivitetoveretforstortområde.detvilsigemetodenermestvalidtil superficiellemindremuskler,hvorelektroderneplaceresmedfåcmmellemrum(34). Denandenmetodeervedatindsætteenelektrodeperkutantihuden.Dennemetodegørdet muligtatisoleremindreområderimusklen,samtidigkanmetodenbrugestilatoptageemgfra mereprofundplaceredemuskler.ulempenerdogatmetodenkræverpræcisioniplaceringenaf elektroden,samtdetkanværeubehageligtforforsøgspersonenatudførebevægelsermeddenne typeelektrode.(34) Kinematiske*målinger* Kinematiskemåleredskaber,kanregistrerekroppensbevægelser.Derfindesforskellige måleredskaber,somkandette.eteksempelpådetteeretelektroniskgoniometer.detteeret redskab,derkanbrugestilatsammenligneskridtigangfasenfraforsøgspersoner(23,35,36). Goniometeretgørdettevedatmåledenledstilling,deterpåsatkroppenmed.Herkanudslaget mellemudgangspositionogslutpositionregistreres.dennefunktiongørdetmuligtat sammenligneseparateskridtmedstorpræcision(36). Goniometererbrugtiflerestudier,tilatkvantificereledbevægelserisagitalplan,somresultat afstimuleringafafværgerefleksen(10,29).fordelenveddetteredskaber,atdeermobileog kræverikkemegeterfaringatbenytte(37,38). Accelerometeroggyroskoperkanligeledesanvendestilatoptagedataomkringgangens kinematik.disseinstrumenterkangiveetudtrykforkropssegmentersbevægehastighederog accelerationiforskelligeplan(37,39). Side13af53

14 Disseinstrumenterhardenfordel,atdeersimpleatbenytte,mobileoggiveretpræcisog kvantificerbartudtrykfordendirektebevægelseiled(36,37). 3Dmotioncaptureeretsystem,hvorforsøgspersonenbliverpåførtmarkørerpåanatomiske knoglepunkter,sometkamerasystemopfangerogindsamlerientredimensionelmatrice.det bliverbrugttilgangmålingoganalyseafgang(37).determuligtatundersøgeaccelerationog vinkeludslagafbenetsledundergang(37,38).systemetkansåledespåsammemådesomet goniometerbrugestilatsammenligneseparateskridtmedhinanden(35,37). Fordelenvedbrugafet3Dmotioncapturesystemer,atdetergoldenstandardformålingaf kinematicigåendetilstand.ulempeneratdeterdyrtogkrævermegeterfaringatbruge.(38) Derfindesforskelligestimuleringsparametre,somhardirekteindvirkningpårefleksresponset, dettevilblivebeskrevetidenæsteafsnit.(28,30,31). 4.3 Påvirkning*af*afværgerefleksen* Habituation3 Habitueringernårrefleksresponsetnedsættesellerforsvindereftergentagnestimuli.Dettesker icns,somfiltrererstoremængderafnerveimpulserfrahudenogbevægeapparatetfra.deter kunetudvalgafdissenerveimpulser,somnårdetprimæresensoriskebarkområde.cns foretagerenformforfiltrering,såhjernenikkebliverovervældetafstimulifraomverdenen(40). Vedhabituationreagererkroppenikkepådekonstantenerveimpulser,somkommerfra sanseceller.eteksempelpådette,ertøjpåkroppen,hvorstimuleringafsansecellerihuden påvirkes,menhvordetikkegiverensanseoplevelseefteretkortinterval(41). Dererforsketi,hvordanhabitueringafafværgerefleksenkanpåvirkes,ogdeterfundetat habitueringskerofterevedlavstimuliintensitetendvedhøjintensitet.lavfrekvensafimpulser ipulstogetøgerogsårisikoenforhabituering,menshøjfrekvensøgerchancenfor dishabituering.derudoverharinterstimuliintervalletencentralrolle,hvordersesenøget risikoforhabitueringvedetintervalpå5sekunder,iforholdtil25sekunder.detersamtidig vistatdertypiskstimuleresmed5-15sekundersinterstimuliintervalforatundgåhabituering (31,33).Habitueringkanderudoverundgåsvedatændrestimuleringsområdet,menafstanden skaldogværeover2cmfradethabitueredeområde(42).impulseripulstogetkanogsåpåvirke habituering,hvorenenkeltimpulsøgerrisikoenforhabituering,iforholdtilflere.(31) Side14af53

15 4.3.2 Afværgerefleksens3topografi3og3fasemodulering3 Afværgerefleksensefferenteoutputkanændresaltefter,hvorderstimuleresunderfodenunder gang(10,28,43)(sefigur3). Organiseringafstimuleringsområder(reflexreceptivefields)erligeledesobserveretinyere studier,somharundersøgtresponseniforbindelsemedgang(29,44).somtillæghertilsesdet ogsåatafværgerefleksenfasemoduleresiforbindelsemedgangcyklussensforskellige faser(10,29). Figur"3:"De"forskellige"stimuleringsområder"(reflex"receptive"fields),"der"korrelerer"med"bestemte" refleksresponser."stimulering"under"hælen"vil"give"et"plantar"fleksion"af"anklen"og"stimulering"mere" anteriort"under"foden"vil"udmønte"sig"i"dorsal"fleksion"af"anklen"(28)"" Kinematik** Vedundersøgelseafdetkinematiskeresponsiankelledet,vedsammestimuleringsområde,ses det,atdenklartdominerendebevægelseerdorsalfleksion.denneforøgelsegjordesiggældende iallegangensfaserpånærligeefterheeloff,hvorderikkefandtessignifikanteændringer(se figur3).detstørstedorsalerefleksrespons,sesisvingfasenvedstimuleringafsvangen(29). Side15af53

16 Vedundersøgelseafkinematikiknæleddetsesdet,atuafhængigtaffodfladestimuleringsområde " samtgangfase,atfleksionerdetdominerendebevægeudslag.vedstimulationmidt-lateraltpå fodfladenefterheeloffellersvingfasenopnåsstørstrefleksrespons(sefigur3)(28). Vedundersøgelseafkinematikihofteleddet,sesdetligeledes,undersammeforholdsomfor knæet,atdetdominerendebevægeudslagerfleksion.hvordetstørstefleksionsresponsses efterheeloffogundersvingfasen(sefigur4)(29) Elektromyografi* ItidligereforsøgergangcyklussenderudovermåltmedEMGpåforskelligemuskleriUE(29,43). Im.vastuslateralisvaraktiveringafvarierendegrad,altefterhvilkendelafgangcyklussen,der blevstimuleret(43).aktiveringenvarstørstundertoe-offfasen(43).im.bicepsfemorisfandtes derligeledesetrespons,somvarfaseafhængigt.hersåsdetstørsterefleksresponsvedheeloff (43). Påfigur5sesEMGaktivitetafm.soleus(SOL)ogm.tibialisanterior(TA)(29).Hvoraktiviteti SOLprimærtsesvedfoot-flat,hvorstimuleringsområdetharmindrebetydning.ITAses primærtaktivitetundermid-swingellervedstimuleringisvangen(29). Figur"4:"Kinematisk"respons"fordelt"på"ankel,"knæ"og"hofte"leddet,"ved"stimulering"forskellige"steder"under" fodfladen"og"ved"forskellige"faser"i"gangen."(29)"" Forapopleksipatienter,sommanglerankeldorsal-,knæoghoftefleksionvildetderforvære optimaltatstimulereefterheeloffogindenheelcontact,dadettegiverminimalaktiveringaf soleusogmaksimalkinematiskresponsmodnetopankeldorsal-,knæoghoftefleksion. Side16af53

17 Figur"5:"Her"ses"EMG"aktivitet"af"m."soleus"og"TA."TA"responset"er"meget"tydeligt"ved" stimuliering"i"svangen"og"midxswing."ligeledes"ses"det"at"det"største"soleus(sol)"udslag"ved" svingfasen"og"efter"heelxcontact"(37)." Opmærksomhed33 Afværgerefleksenkanblivefaciliteretellerinhiberetfrahøjereniveauerinervesystemet (17,45,46).Forskningviserderforatreflekserikkeersåstereotyp,somførantaget,menkan påvirkespåfleremåderogkanpåvirkesgennemkonvergensiinterneuronerne(46). OpmærksomhedreguleresafhøjereafsnitafCNSogpåvirkerlaverehierarkiskegreneafCNS (17,45,46). Opmærksomhedopdelesifokuseringogdistrahering,somderskelnesmellemilitteraturen (30,31,45 47).Fokusdefineressomnårenpersonsopmærksomhedpåstimuliøges(31,47), mensdistraheringdefineressomnårenpersonsopmærksomhedpåstimulinedsættes. (17,31,45).Distraheringogfokuserderforikkealtellerinteteffekter,menkanderimodvære tilstedeiforskelliggrad. Deterderformuligtathavefokuspåstimuli,menfokuskanøgesvedatøgeopmærksomheden pådetsmertefuldestimulivedatadvareometkraftigtsmertefuldtstimuli(48). Deterderudovermuligtatværedistraheretvedatfokuserepåetvideoklipellerenmatematisk opgave,foratfjerneopmærksomhedfraetstimuli(47,49).omdisseforskelligeopgaverhar forskelligtoutputerikkeundersøgt. Fokuseringpåstimulimenesprimærtathaveeninhiberendepåvirkningpåafværgerefleksen (31).Afværgereflekseninhiberesgrundetenindreudskillelseafopioider,derpåvirkerspinalog hjerneniveau.påsammemådekanfokuspåstimuligiveautonomresponsiformaføgethjerte- ogåndedrætsfrekvens(31,47). Side17af53

18 Willeret"al.(50)hari1979vist,hvordanenmatematiskopgave,hvorraskeforsøgspersoneri siddendeposition,skulletrække3fra200kontinuerligt,kunnepåvirkeafværgerefleksen. Refleksresponsetogsmerteopfattelsenafafværgerefleksenblevinhiberet.Samtidigvistedet,at refleksresponsetblevfaciliteretafenforventningomkraftigsmerte,altsåfokuspåstimuli. Terkelsenet"al.(49)hari2004vistatrefleksresponsetikkeblevpåvirketafendistraherende matematiskopgave.dettegjordesiggældendeselvomsmerteopfattelsenblevnedsat.fokuspå kommenderefleksresponspåvirkedehellerikkeafværgerefleksen.lignenderesultaterervistaf Dowmanet"al.(51)i2001. Resultaterneerderforikkeentydige,hvilketkanskyldesdemetodiskeforskelleiforsøgene, hvordistraheringogfokuseringsikresmedforskelligemetodisketilgange. Deterderforikkeenighedomhvordanafværgerefleksenpåvirkesiforholdtil opmærksomheden(47,49 51). Derudovererdetikkepåvist,hvordanopmærksomhedenpåvirkerafværgerefleksenigående tilstand. Derfindesflereandreforskelligedistraheringsopgaver,somkananvendesogtestes(SebilagB). Opmærksomhedenkaninddelesiflereniveauerogdeterikkeundersøgthvordanforskellige niveauerafopmærksomhedpåvirkerafværgerefleksen(52).indenfordisseniveauerfindesto hovedgrupperimplicitte-ogeksplicitteopgaver.matematiskeopgaverbetragtesfxsom eksplicitte,hvilkekræverstorkortikalaktiveringogmedførerengenerelstorkognitiv belastning.gangkanimodsætningbetragtessomenimplicitopgave,idetderherertaleomen mereautomatiseretogubevistopgaveudendecideretformål(52)& Deterderforrelevantatundersøgedenneproblemstillingmedhenblikpå,atdetteerrelevant grundforskning.resultaternekandannebaggrundforforskning,hvoranvendelsenaffeti rehabiliteringenerifokus.idagbrugesfet,hvorpatientererfuldtopmærksommei træningssessionerne(19).resultaternekanmuligvisføretilforskelligeanvendelsesmuligheder affetikliniskpraksis,altefterhvordanopmærksomhedenpåvirkerafværgerefleksen. Formåletmedrapportenerderfor,atundersøgeomforskelligeniveauerafopmærksomhed påvirkerrefleksresponsetafafværgerefleksenigåendetilstand. Side18af53

19 5 Problemformulering* Hvilkenpåvirkningvilforskelligeniveauerafopmærksomhed,haveforafværgerefleksens responsigåendetilstand? 5.1 Begrebsafklaring* Påvirkningafforskelligeniveauer: Forståssomforsøgskonditioner,derhartilformålatændrefokuspåstimuli. Afværgerefleksen Enfysiologiskrefleks,derflytterunderekstremitetenfradetsmertegivendestimuli underfodfladen. Respons Kvantificerbartoutputpåratio/intervalskala. 5.2 Problemafgrænsning* Foratimødekommeproblemformuleringen,blevenforsøgsprotokolsammensat,som indbefattedesmerteforsøgpågangbånd,medraskeforsøgspersoner.udfradennevilledetblive vurderethvorvidtopmærksomhedenpåvirkedeafværgerefleksen. Idetteprojektarbejdeforetagesforsøgpågangbåndmedraskeforsøgspersoner,somer studerendeelleransattepåaalborguniversitet. * Side19af53

20 6 Metode* I"det"følgende"afsnit"beskrives"valget"af"den"kvantitative"tilgang"til"projektet,"som"metode"til" besvarelse"af"problemformulering."ydermere"præsenteres"valget"af"forsøgspersoner,"konditioner," beskrivelse"af"forsøget,"forsøgsprocedure,"behandling"af"data"og"statistisk"metode." " 6.1 Kvantitativ*forskning* Udfraproblemformuleringenønskesdetatundersøgeskausalitetenmellemafværgerefleksen ogopmærksomhed.opmærksomhedenvardenuafhængigevariabel,somblevpåvirketgennem firekonditioner(53). Projektetvaropbyggetsometforsøgmedraskeforsøgspersoner,hvorinterventionenindebar påvirkningafopmærksomheden(54). Forsøgetvaretrepeatedmeasure(RM)design,hvorrækkefølgenafkonditionernevar randomiseret(55).ietrm-studieerdetvigtigt,atderikkeernogencarry-overeffektmellem hverkondition.dettesikredeatudgangspunktetvarensforalleforsøgspersoner,såledesatder varetfællesudgangspunktfordataindsamling. Konditionernevardesignetsåledesatdeikkehavdeindflydelsepåhinanden,foratminimere carry-overeffektenmellemhverkondition(56). Foratminimereeneventuelcarry-overeffekt,blevkonditionernerandomiseretforhver forsøgsperson.detteblevgjortforatsikre,ateneventuelcarry-overeffektikkeblev akkumuleret,iresultatetfraenellerflerekonditioner(57). Randomiseringsrækkefølgenblevmanueltdannetvedatdele,de24muligekombinationer,opi seksblokkeaf4x4rækkerogkolonner.dettesikredefrekvensenaf konditionernei1.-4.kolonne,varensforhver4.forsøgsperson.etudsnitfra randomiseringsrækkefølgekansesitabel1.deseksblokkeblevtilfældigt sammensattildenfuldstændigrandomiseringsrækkefølge,derkansesi bilagc. Iforsøgetdeltoghverforsøgspersonifireseparatekonditioner,hvordevar deresegenkontrolforhverkondition.dettesikrede,atderikkeskulletages højdefordenvariation,dervilleværehvisforsøgetvaropdeltienkontrol- oginterventionsgruppe.dettevareneffektivmådetilatmålevariationen forhverenkeltforsøgsperson. Konditions** rækkefølge* ForsøgsH* person* ML3 GG3 SI3 SV3 1* GG3 SI3 SV3 ML3 2* SI3 SV3 ML3 GG3 3* SV3 ML3 GG3 SI3 4* ML3 SV3 SI3 GG3 5* GG3 ML3 SV3 SI3 6* SI3 GG3 ML3 SV3 7* SV3 SI3 GG3 ML3 8* Tabel"1:"Hver"kondition"var"tilstede"én" gang"i"hver"kolonne"og"række,"i"hver" blok,"hvor"hver"række"var"en" forsøgsperson." Side20af53

21 Interventionenforegikisammelaboratorie,medsammeforsøgssetuptilhvertforsøg.Forsøget foregikomformiddagenelleromeftermiddagen(53).detefterfølgendeafsnitdannede baggrundfordemetoder,somblevanvendtiforsøgsprotokollen(sebilagd). 6.2 Konditioner* Forsøgetvaropbyggetaffirekonditioner,sompåvirkedeopmærksomhedenpåhversinmåde: - Fokuspåmentaltask - Fokuspågang - Fokuspåstimuli - Fokuspåselvstimulering Dissefirekonditionerrepræsenteredeforskelligeniveauerafopmærksomheden.Defire konditionervarvalgtsåledesatgradenafopmærksomhedgradueres. Fokus&på&mental&task&(ML)& Underforsøgetblevenmentaltaskbrugt.Dennekonditionvarvalgt,dadetantages,at forsøgspersonenidennekonditionvillehavemindstopmærksomhedpåstimuli(48,49). Detvarikkeafklarethvilkenmentaltask,derskullebrugesiforsøget,derforblevflere forskelligementaltasksafprøvetipilotforsøget(sebilage). Fokus&på&gang&(GG)& Idennekonditionskulleforsøgspersonengånormaltpågangbåndetogholdefokuspådette.Det varantaget,atforsøgspersonenidennekonditionhavdemereopmærksomhedpåstimuli,end konditionenmentaltask.dennekonditionblevvalgtdapatienteripraksis,harmegetfokuspå gangforatsikrekvalitetideresbevægelser,ietfetrehabiliteringsforløb.deterdogvanskeligt atfåraskemenneskertilathavesammefokuspågang,somgangbesværetmennesker.detblev derfortestetipilotforsøget,omdetvarmuligtatsikrefokuspågangvedforskelligeopgaver(se bilage). Fokuspågang,blevbrugtsomreferenceiforholdtildeandrekonditioner,idetdetantagesat dennekonditionerdenmestneutrale. Fokus&på&stimuli&(SI)& Dennekonditionindebaratforsøgspersonenblevinformeretom,hvornårderblevstimuleret. Informationenvarmundtlig,ogdenforsøgsansvarligetaltenedfra3,hvorefterstimuliblev givet.idennekonditionvarantagelsen,atforsøgspersonenhavdemereopmærksomhedpå stimuliendikonditionerne,fokuspåmentaltaskogfokuspågang.daforsøgspersonenfik fortalthvornårstimulikom(sebilagd). Side21af53

22 & Fokus&på&selvstimulering&(SV)& Forsøgspersonenbestemteselvihvilketskridtderblevstimuleret.Dervartoregler,somskulle overholdes: 1. Derskulletrykkespåstimuleringsknappenvedheelcontact,hvorefterderblev stimuleretefterheeloff.detteblevvalgtforatsikreatselvudløsningenforegikkorrekt. 2. Dervarminimum15sekundersintervalmellemhverstimulering,foratundgå habituering. Idennekonditionhavdeforsøgspersonenselvkontroloverhvilketskridt,derskullegives stimuli.detantagesatopmærksomhedenidennekonditionvarmestrettetmodstimuli(se bilage).denneformforkontrolafstimuleringanvendesiandrefesrehabiliteringsteknologier, hvorpatientenselvkontrollererstimuleringstidspunktet(58).konditionenblevderfor inkluderetforatundersøgeomhvordandennebrugerkontrollerettilgang,påvirkede afværgerefleksen. 6.3 Forsøgspersoner* Inklusionskriterierneforforsøgspersonernevar,atdeskulleværeraske,mellem18og60år, kunnetaleogforstådanskmedbasalematematiskefærdigheder. Personersomhavdeindopereretmetaliunderbenene,pacemaker,cochlearimplantateller lignendeelektriskapparaturindopereretellervargravideblevekskluderet.samtidigtvardet vigtigt,atforsøgspersonerneikkehavdeenpsykisksygdomellerhavdetidligere tilbagevendendeellerkroniskesmertegivendemuskuloskeletalesygdomme. Påforsøgsdagenmåtteforsøgspersonenikkehavesårellerbeskadigethudpåunderbenene, ellerhaveudførthårdtfysiskaktivitetdagenfør. Forsøgspersonerneblevrekrutteret,gennemeninformationsmailsendtudtilallestuderende, påinstitutformedicinogsundhedsteknologipåaalborguniversitet.informationsmailen indeholdteenbeskrivelseafformåletmedforsøget,beskrivelseafforsøget,inklusions-og eksklusionskriterierogkontaktinformationer.nårenmuligforsøgspersonresponderedepå informationsmailen,blevdersendtyderligereskriftliginformationomkringforsøgetogderes rettighedersomforsøgsperson(sebilagf).alleforsøgspersoner,somvalgteatdeltage,skulle underskriveensamtykkeerklæring(sebilagg).alleforsøgblevudførtioverensstemmelsemed HelsinkiDeklarationen(SebilagH)(59). Side22af53

23 6.4 Forsøg* Stimulering3af3afværgerefleksen3 Tiludløsningafafværgerefleksenblevderbrugtelektriskstimulering.Udgangspunktetvaret impulstogmedfemimpulsermedenvarighedpå1ms(30 32).Iforsøgetvalgtesenfrekvenspå 200Hzforatminimererisikoenforpåvirkningaf,desensoriskenerversabsolutteogrelative refraktærperioder(31).stimuleringblevgivet10msefterheeloffogvarstyretafenhælkontakt (FSR,LuSense,PS3,Standard174)(10,11,44). Derblevanvendttotyperafelektrodertilstimulation;stimulationselektroden(Ambu Neuroline700)ogreferenceelektrodenpå7,5cmx10cm(AxelgaardmanufactoringCo.,Ltd PALSPlatinummodel895340)(60,61).Stimulationselektrodenblevunderalleforsøgpåsatdet sammestedisvangenpåfoden,detteervistpåfigur6.&derblevanvendtnoxitestelectrical Stimulator,somstimulator(62). Hverforsøgspersonfikidentificeretenindividuelsmertetærskel(PThr)siddendeienstol,ved brugaftrappemetoden(63).udfradenneblevdetsubjektivtvurderet,hvormegetde forsøgsansvarligekunneøgeintensitetafdenelektriskestimulering(sebilagd). Reflekstærskelenblevefterfølgendeidentificeretvedatøgeintensitetenafstimulimed1mA, indtilenstabilrefleksblevfundet. Etrefleksresponsblevdefineret,somværendeEMGaktivitetiintervallet0-300msefter stimulering(10).forsøgspersonervidsteikkehvornårdeblevstimuleret. Etstabiltrefleksresponsblevdefineretsomrefleksresponsiminimum4udaf5stimuleringer. Itilfældeaf,atrefleksresponsetikkekunneidentificeresblevstimuleringselektrodenflyttet,for atsikreatelektrodenstimuleredeidetrigtigerrf(29). Figur"6:"EMG"respons"målt"på"TA"på"fem"stimuleringsområder."Til"forsøget"er"brugt"stimuleringspunkt"3."(29)" Forsøgspersonerneblevløbendespurgtunderstimuleringomsmertenskarakterogintensitet. Svaromsmertenskarakterblevbrugttilatidentificere,omstimuleringselektrodenramte Side23af53

24 sensoriskenervebanerfraandreområderifoden.smertenskulleværestikkende,prikkende ellerskarpfradetområde,hvorelektrodenvarplaceret(33). Svaromsmertensintensitetblevbrugttilatvurdere,omforsøgspersonervaristandtilat fuldførerforsøget,meddengivnestimuleringsintensitet. Underforsøgetblevderikkeblivetagethensyntil,omstimuleringselektrodensadpå forsøgspersonensdominanteellernon-dominateben.dervarikkefundetevidensforatdette havdebetydningforafværgerefleksen(30 32,43,44,64).Derforblevdetvenstrebenbrugtunder forsøgetpåalleforsøgspersoner,dadettevardenpraktiskmestanvendeligeløsning,iforholdtil forsøgsopstillingen. Foratminimererisikoenforhabitueringblevetinterstimuliintervalpåminimum15sekunder brugt.detteintervalnedsatterisikoenforhabituationafafværgerefleksen(31).endvidere skabtedetteenmulighedfor,atspørgeforsøgspersonenomsmertenskarakterunder identificeringenafpthr. Variationenafinterstimuliintervalletminimeredederudoverrisikoenforhabituering.Dettevar enmereeffektivmetodetilatundgåhabituering,endatøgeintensitetenafstimuleringen (65,66). Underforsøgetskulleforsøgspersonernegåpåetgangbånd.Derfindeshovedsageligto forskelligeganghastighedsprocedurer. Idenenestandardiseresganghastighedentilenfasthastighedforalleforsøgspersoner (43,44,64).Idenandenprocedurevælgerforsøgspersonenselvderesnormaleganghastighed (14,67).Gangbåndetblevunderforsøgetindstillettilenfasthastighedpå3km/t.Dettevar tidligeresetilignedestudier,samtidigtmedhastighedensvareredetilengennemsnitlig hastighedforapopleksipatienter.(25). Detblevafprøvetipilotforsøgethvorvidtraskemenneskerkunnegånaturligtmeddennelave hastighed,udendetpåvirkedederesfokus.dervarrisikoforatforsøgspersonenvillekedesig, damenneskerharforskelligtnaturligtgangtempo(23,24) Måling3af3afværgerefleksen3 TilforsøgsopstillingenblevsoftwarenWirexbrugt(Wirex14_EGS_2014_V06,udvikletpå AalborgUniversitet)tilmonitoreringogopsamlingafdatafragoniometreogEMG.Derblev opsamletdataitidsintervalletfiresekunderførogtresekunderefterstimulering.dettevar Side24af53

25 styretafhælkontakten.programmetblevyderligerebrugttilatindstilleintensitetenafstimuli, kalibreringafgoniometreoghælkontakten. IforsøgetblevderoptagetEMGmålingerfraTA.VedatmåleEMGpåTA,blevmulighedenfor aflæsningafmuskelresponsøget,damusklenvarmindrekompliceretatforetagemålingerfra (15,66).Tilforsøgetblevtreelektroderanvendt(Ambu Neuroline720),somblevpåsat muskelbugenaftaienbipolarkonfigurationmedreferenceelektrodenimidten(34). ForstærkningafEMGsignaletblevindividueltindstillettilhverforsøgsperson.Forsøgspersonen blevbedtomatudføreenmaksimalvoluntærkontraktionafta,hvorefteremgforstærkerenog Wirexblevindstilletsådynamicrangepassedetildataoutput(34). Samplingsfrekvensenblevvalgt,dadetforventedeelektriskesignalfraTAvillefremkomme mellem10-250hz(68).derforblevdersampletmed1.500hz,danyquistssamplingsteori fortælleratsamplingsfrekvensenminimumskulleværedetdobbelteafbåndbredden(69). Highpassfilteretblevindstillettil10Hz,menslowpassfilteretblevindstillettil500Hz,således atsignaletikkeblevskåret.forsøgsopstillingenervistpåfigur7. Iforsøgetblevgoniometrebrugttilatmåledetkinematiskerespons,afudløsningenaf afværgerefleksen.goniometreblevpåsatlateraltpåknæ-oghofteledet(biometricsltd,type SG150,Gwent,UK)oglateraltpåankelledet(BiometricsLtd,typeSG110/A,Gwent, UK)(10,29,36).Hvertgoniometerblevkalibrerettil0 og90,enkeltvispåhverforsøgsdagmed enfejlmarginpå±2. Placeringafgoniometrepåhvertledskulleudføresmedstorsikkerhed,såledesatdatafra goniometerkunnesammenlignespåtværsafforsøgspersoner(sebilagi)(14).goniometerdata blevligeledessampletmed1.500hz. Iforsøgetblevenhælkontaktanvendt,tilatudløsestimulering.Hælkontaktenvirkedesomen on/offkontakt,somvaronnårhælenhavdekontaktmedunderlaget(70).hælkontaktenblev påsatundervenstrehælmedtape.hælkontaktenblevkalibreretiwirexpåhverforsøgsdag,og underhvertforsøgblevkontaktenløbendemonitoreretiwirex.detteforatsikreat hælkontaktenvirkedekonsekvent,dadenneangavstarttidspunktetfordataindsamlingenog feedbacktilstimulatoren,såledesderblevgivetstimuli10msefterheeloff. Side25af53

26 Figur"7:"Forsøgsopstilling"X"EMG"forstærker,"goniometer"forstærker"og"stimulator." UnderforsøgetmonitorerededeforsøgsansvarligeløbendedatafraEMG,goniometerog hælkontakt,iwirex,foratundgåfejlmålinger. Udløsningafstimuleringblevsikretvedatobserverestimulatorboksforstimuleringssignal. 6.5 Pilotforsøg* Formål3 Formåletmedpilotforsøgetvarattesteomdenteoretiskeopsætningkunnerealiseresipraksis. Derskullestiftesbekendtskabmeddetforskelligeudstyr,såenprotokolkunneudfærdigestil detprimæreforsøg(sebilagjogk).heleforsøgsopsætningenblevgennemgået,foratteste tidsperspektivet,samthvormangeforsøgsansvarligeforsøgetkrævede. Samtidigtskulledetafprøves,hvilketypeafmentaltaskderskulleanvendes,oghvordandetvar muligtatholdefokuspågang Metode3 Ipilotforsøgetblevopsætningen,beskrevettidligere,afprøvet.Deforsøgsansvarligefik forskelligeroller,hvorenhavdeløbendekontakttilforsøgspersonen,mensenandenhavde fokuspåsystemopsætningiwirexherunderjusteringogkalibrering.densidstehavdeen observerenderolleforatsikreataltforegikefterprotokollen. Forsøgetblevgennemgåetefterpilotprotokollen(SebilagE). Metodenhvorpåmentaltaskogfokuspågangblevafprøvet,erbeskrevetnedenfor. Mental&tasks& Derblevtestettreforskelligementaleopgaver.Enhvorforsøgspersonenskullesigenavnepå dyr(sebilage),indtildervargivet11stimuleringer.hvisforsøgspersonenløbtør,fikhan/hun etnytbogstav. Side26af53

27 Denandenopgave,derblevtestet,varPASAThvorforsøgspersonenblevinstrueretiatlæggede sidstetotalsammen,somdehørte.derblevsagtetnyttalhver3.sekund.forsøgspersonen skullesvarepåregnestykket2+3ogforsøgspersonenfiketnyttal5,hvorefterdeskullesvarepå 3+5.Dettefortsatteindtildervargivet11stimuleringer. Dentredjeopgave,somblevtestet,varatforsøgspersonenskulletrækkeettalfra500 kontinuerligtindtildervargivet11stimuleringer.derblevtestetmedhenholdsvisattrække3 og7fra500(sebilage). Detskullevurdereshvilkenen,somvarmestdistraherendeforforsøgspersonerneoghvilken en,derkrævedemindstinvolveringafdeforsøgsansvarlige. Fokus&på&gang& Denoprindeligetankemeddennekondition,varatforsøgspersonenskullehavefokuspåsin gang.forsøgspersonenhavdeherfokuspåatfølgeengangrytme,fastlagtafde forsøgsansvarlige. Enandenvariation,somblevtestet,varatforsøgspersonengikogfikverbalguidningafen forsøgsansvarlig.fokusblevrettetmod,atforsøgspersonenskullemærkeogfornemme fornemmelsenafgangbåndetpåfodsålerneoghvordandeforskelligeledibenetføltesunder gangen(sebilage). Detskullevurderesomopgavengavmestfokuspågang Konklusion3 Detkunnekonkluderes,atderunderforsøgetkunvarbehovfortoforsøgsansvarlige.Dogblev alleprojektgruppenstrepersonertrænettil,atkunnevaretagealleforsøgetsforskellige procedurer. Varighedenafforsøgetvar1,5-2timer. Detbleviprojektgruppenvurderetatdenmentaleopgave,somvarmestudfordrendesamt krævedemindstinvolveringfradeforsøgsansvarlige,varatforsøgspersonenskulletrække7fra 500kontinuerligt.Denneopgavevarderudovernemmestatstandardisere,ogforsøgspersonen varheletidenbeskæftiget. Efterafprøvningafverbalguidefraforsøgsansvarligundergang,kunnedetkonkluderesatdette ikkeskulleanvendesidetvidereforsøg.detblevvurderet,atdetikkevarmuligt,atfåenrask forsøgspersontilathavedenønskedefokuspåsingang.opgavernegavmeredistraheringend fokuspågang.detblevderforvalgt,atinstruereforsøgspersoneniatgånormaltoghavefokus pågang. Side27af53

28 Detblevderudoverobserveret,atdervarenfejliudløsningenafstimulering,hvorderikkeblev stimuleretselvomsoftwarenblevbedtomdette.dettesketeoftestved2.stimulering,ogdet blevderforvalgtatderblevstimuleret14gangeunder1.konditon,og11vedderesterende konditioner.ottestimuleringerskullebrugesidatabehandlingen.dettegavderforenbufferpå trestimuleringervedhverkondition Sample3size3beregning3 Analyseafdatafrapilotforsøgetkunnehaveværetanvendttilensamplesizeberegning.Dette vardogikkemuligtgrundetkompleksitetenafdenneberegningveddetteforsøgsdesign,sati forholdtiltidsrammenforprojektet. 6.6 Forsøgsprocedure* Efterintroduktiontilforsøgetogunderskrevetsamtykkeblevforsøgspersonenplaceretienstol ishortsogbarebenogfødder.venstrebenogfodblevklargjortvedatbarbereogafspritte områderne,hvorelektroderskulleplaceres.herefterblevtreelektroderpåsatmuskelbugenaf TA,medenafstandpåminimum2mm,hvordenmidtersteelektrodevirkedesomreference elektrode.stimulielektrodenblevpåsatunderfodenmedreferenceelektrodeplaceretdorsaltpå fodryggen.hælkontaktenblevpåsatiforbindelsemed,atforsøgspersonensfodvarløftetop. Forsøgspersonenblevinstrueretiatfindeenkomfortabelstilling,hvorbenenevarbøjetcirka 90 iknæleddet,hvorefterpthrblevidentificeret. Underdetteblevforsøgspersoneninstruereti,atforklareomstimuleringensintensitetog karakter(sebilagd). EfterfundafPThr,skullereflekstærsklenidentificeres.Derforblevforsøgspersonenbedtomat slappeafogikkesigenoget,medmindresmerteniforbindelsemedstimulivarforsmertefuldt.i tilfældeafatafværgerefleksenikkekunnefindesveddeforventedeintensiteter,blev forsøgspersonenbedtomatlegeendistraherendeleg.dennelegkunnebeståafatnævnenavne påstateriusaellerhovedstæderibestemtelande. Herefterblevforsøgspersonenbedtomattrædeoppågangbåndet.Herblevderpåsat goniometrepåankelled,knæledoghofteled(sefigur8).forsøgspersonenblevinformeretomat deskulleblivegåendeindtilforsøgetvarslut,medmindredeblevutilpasseellerdersketeandet uforudset.forsøgspersonengikherefterfemminutterpågangbåndetforatvendesigtil hastighedenpå3km/t.forsøgsopstillingenkansespåfigur8. Side28af53

29 Efterdefemminuttervargået,modtogforsøgspersonentrestimulationerforatvendesigtil stimuliundergang.forsøgspersonenfikinformationomkringdenførstekonditionudaffire. Derblevikkegivetinformationomkringrækkefølgenafkonditioner.Herefterbegyndesforsøget meddefirekonditioner;ml,gg,siogsv(sebilagd). Mellemhverkonditionvarenkortpause,hvorforsøgspersonenkunnekommemedspørgsmål, samtfåinformationomdenkommendekondition. UnderforsøgetblevEMG,goniometeroghælkontaktmonitoreretiWirexafden forsøgsansvarlige,somstyreredesoftwaren,mensdenandenforsøgsansvarligeobserverede forsøgspersonenognotereredefremgangeniforsøgetpåetstudypaper,såledesatalle stimuleringerblevdokumenteret,hvisderskulleværesketifejlisoftwaren(sebilagj). Figur"8:"Forsøgsopstilling"X"Placering"af"knægoniometer,"ankelgoniometer"og"EMG"elektroder"på"TA."Forsøgsperson" under"gang"m."monitorering." Side29af53

30 6.7 Databehandling* Datafra15forsøgspersonerindgikidatabehandling.Undervejsblevtoforsøgspersoneroget enkeltdatasætekskluderet,somkansesitabel2. 18 Antaltilmeldteforsøgspersoner 17 Enforsøgspersonekskluderetpåbaggrundaf eksklusionskriterier 16 Underforsøgblevenforsøgspersonekskluderet pga.manglenderesleksrespons 15 Datasættetfraenforsøgspersonekskluderet,da normaltgangmønsterikkeblevopretholdt 15 Antalforsøgspersonerbrugttildatabehandling Tabel"2:"Flowchart"over"ekskludering"af"datasæt"og"forsøgspersoner." Databehandlingblevudførtpåstimuleringsskridtetogkontrolskridtet.Skridtetnetopfør stimuleringskridtblevbrugtsomkontrolskridt,dadetantages,atdetteskridtvardetmest valideatsammenlignestimuleringsskridtetmed. TilatbehandledatablevførstMatlabv/R2014abrugt.Alleværdierblevfundetmedscripts(Se bilagl)ogderefterplottetoggennemsetmanuelt(sefigur9),foratsikrederigtigeværdierblev brugt. Mediirnotchfilterblev50HzstøjfjernetfraEMGdata.Iirnotchfiltereretdigitaltandenorden filter,dereffektivtkanfjerne50hzstøjfradatasættene(71).detforventesikkeathavestor betydningdaemgdataforventesathavebetydeligstørreamplitude,menkanhavebetydning nårtavariafslappettilstand. AnalysevinduetforEMGdatavarvalgtsom60-300msefterheeloff.Derforblevheelofffrade toskridtlokaliseret. Førstblevheeloffafstimuleringsskridtetidentificeretvedatlokalisere,hvornårhælkontakten var<0,1,mellemsample ihvertdatasæt.derefterkunneheelcontacti stimuleringsskridtetidentificeresvedatlokaliserehvornårhælkontaktenvar>0,1fra1.sample tilheeloffsample.herefterkunneheeloffidentificeresvedatlokaliserehvornårhælkontakten var<0,1fra1.sampletilheelcontactafstimuleringsskridtet. Side30af53

31 Herefterblevtidenmellemheeloffogstimuliberegnet,dastimuleringenstartedevedsample " Dernæstblevrootmeansquare(RMS)afEMGværdier60-300msefterstimuleringstidspunktet forhvertdatasætudtrukket(sefigur9).rmsværdiafsammeintervalefterheeloffi kontrolskridtetblevogsåudtrukket.hastighedenforstimuleringafensansecelle,isvangen,til efferentsignalforafværgerefleksenernåettaer50-80ms.ianalysevindueforventesdetat kunneaflæsebåderiiogriiirefleksrespons(31,50). VedathaveEMGdatafrabeggeskridtkunnerefleksresponsetisoleresvedattrækkedeto værdierfrahinanden. Ihvertdatasætblevdesidsteottefejlfriedatasætbrugt,foratundgådatahvorstartlerefleksen påvirkederesponset(33). EMGdatablevnormaliseretmedRMSafallekontrolskridtfrasamtligekonditioner,forhver enkeltforsøgsperson. VedgoniometerdatablevROMdataaffleksionsbevægelsenfrakontrol-ogstimuleringskridt brugt.detteblevvalgtfremfordataanalyseudframinimumogmaksimumsværdier,darom gavetudtrykforbevægelsenundergang(sefigur10).detblevvalgtatanalyseredatafraknæ- oghoftegoniometer,dadetharvistsigforomfattende,iforholdtiltidsperspektivetidette projekt,atanalyseredatafraankelgoniometer. Figur"9:"Oversigt"over"analysevinduer."De"blå"søjler"er"data"fra"hælkontakten,"hvor"heel"off"er"markeret" med"en"lilla"markør."heel"contact"er"markeret"med"en"grøn"markering."de"sorte"søjler"angiver" vinduerne"60x300"ms"efter"stimuli"for"hhv."kontrol"skridt"og"stimuleringsskridt." Analysevinduetforhoftedataerfraheelofftilheelcontactikontrologstimuleringsskridtet. Mellemheeloffogheelcontactblevminimumsværdienogmaksimumsværdienfundet.Vedat Side31af53

32 trækkeminimumsværdienframaksimumsværdienblevromfundet.vedattrækkeromaf kontrolskridtet,fraromafstimuleringsskridtetblevrefleksresponsetisoleret. Analysevinduetformaksimalknæfleksionvarfraheelofftilheelcontact. Analysevinduetforminimumsværdienafknæfleksion,varmellemdenmaksimaleknæfleksion og250samplesførheeloff,daderinogledatasætblevfundetknæfleksionførheeloff.dette blevudførtpåkontrol-ogstimuleringsskridt. VedattrækkeminimumsværdienframaksimumsværdienblevROMfundet.VedattrækkeROM afkontrolskridtet,fraromafstimuleringsskridtetblevrefleksresponsetisoleret. DatablevoverførttilSPSSv/22,hvordetblevanvendttilstatistisketest. Figur"10:"ROM"data"fra"kontrol"skridt"og"stimuleringsskridt,"fra"et"stimuli"fra"en"forsøgsperson."Her"er" vidst"data"fra"hofte"goniometer." * Side32af53