Avhandling om bedömning av motorik med bärbar sensor

Människans gång och balans kontrolleras av automatiska processer i centrala nervsystemet och de sensoriska systemen. Det handlar bland annat om syn, balansorgan, sensorer i hud, leder och muskler. Om en störning inträffar i något av dessa komplexa system kan det leda till försämrad balans och gång.

En patientgrupp där detta är tydligt är den neurodegenerativa sjukdomen idiopatisk normaltryckshydrocefalus, iNPH, som uppvisar en typisk gångstörning, men även många andra neurologiska sjukdomar kan leda till liknande försämring. Syftet med Tomas Bäcklunds avhandling var att utveckla och validera verktyg för objektiv bedömning av parametrar som speglar motorisk kontroll, balans och gång hos personer med iNPH.

För att kvantitativt uppskatta balans vid stillastående och under gång användes gyroskop för att mäta bålens svaj och svajhastighet. Gångmönstret hos patienter med iNPH karakteriseras enligt internationella riktlinjer som långsamt, limfotat, hasande med lågt fotlyft och brett mellan fötterna. För att objektivt kvantifiera de två sistnämnda karaktärsdragen byggdes ett system, Striton, för att bedöma fotavståndet under gång och hällyftet vid frånskjutsfasen av steget. Striton utformades för att vara tillämpbart vid klinisk användning. Den motoriska kontrollen av de övre extremiteterna är lika viktig som av de nedre, men har inte undersökts lika mycket inom iNPH.

För att bedöma överkroppens funktion användes tröghetssensorer, IMU, monterade på armarna och bröstet. Syftet var att bedöma repeterbarheten inom samma person och variationen mellan två operatörer samt den totala tillförlitligheten av rörelsebedömningar vid denna typ av mätningar med IMU:er.

Sammanfattningsvis har nya metoder för bedömning av motorisk kontroll i den kliniska situationen utvecklats och validerats mot referenssystem. Det visades att gyroskop kan användas för att mäta balans och hållning under stillastående och gång, samt att små lätta och kliniskt lämpliga IMU:er är väl lämpade för mätning av övre extremitetsfunktion. Det bekräftades vidare att Striton, ett bärbart sensorsystem innehållande optiska sensorer för mätning av stegbredd och hälhöjd, var tillräckligt noggrant och pålitligt för att erhålla objektiva mätningar av två av de mest karakteristiska gångegenskaperna för patienter med iNPH.

Gång- och balanssystemen validerades i experimentella uppställningar, jämfördes med referensrörelseanalyssystem och på friska äldre och hos patienter med iNPH i en klinisk miljö. Analyserna på överkroppen genomfördes på friska försökspersoner där tester mellan olika operatörer samt variationen inom varje subjekt analyserades.

Text: Ola Nilsson