Vyhodnocení efektu souběžného provádění motorické a řečové úlohy u pacientů s Parkinsonovou nemocí

Abstract

Parkinsonova nemoc (PN) je druhé nejčastější neurodegenerativní onemocnění s dopadem na motorické a řečové schopnosti pacientů. Provádění dual-task úlohy, souběžné provádění motorického a řečového testu, umožňuje odhalit projevy onemocnění, které by jinak nebylo možné identifikovat při pouhém provádění testů odděleně. Cílem této práce bylo analyzovat možnosti vyhodnocení souběžného provádění řečové a motorické úlohy u pacientů s Parkinsonovou nemocí a idiopatickou poruchou chování v REM spánku (iRBD) a porovnat jejich výsledky se zdravými kontrolami, včetně návrhu algoritmů pro vyhodnocení motorických parametrů. Do databáze bylo zařazeno 85 účastníků, kteří se dělili do tří skupin zdravé kontroly (30 mužů), pacienti s iRBD (30 mužů) a pacienti s PN (25 mužů). Byla vytvořena subdatabáze 52 účastníků, jež obsahovala tlaková data. Při motorické úloze byli účastnici studie instruováni kreslit kružnici po stále stejné trase a při řečové úloze vyprávět děj libovolné pohádky. Motorická a řečová data byla naměřena při single-task (pouze řečová nebo motorická úloha) a dual-task aktivitě (současné provádění motorické i řečové úlohy). Byly navrženy dvě verze algoritmu pro hodnocení kvality motorického výkonu, jeden pracující s celým signálem a druhý se signálem děleným na jednotlivé kružnice. Dále byly analyzovány akustické, lingvistické a motorické parametry. Statistická analýza zahrnovala analýzu variance s post-hoc testy a Bonferroniho korekcí, výpočet indexů pro motorické, řečové a kombinované parametry. Analýza výsledků ukázala, že pacienti s PN vykazují ve srovnání se zdravými kontrolami a pacienty s iRBD významně horší výsledky v řadě motorických parametrů, především při dual-task podmínce. Významné rozdíly byly pozorovány i v akustických parametrech řeči, přičemž dual-task podmínka vedla ke zhoršení u pacientů s PN. Lingvistické parametry nebyly statisticky významné kvůli krátké délce nahrávek, která omezila stabilitu hodnocení. Řečové a motoricko-řečové indexy neprokázaly statisticky významné rozdíly mezi skupinami. Výsledky potvrzují význam využití dual-task úlohy pro nalezení jemných motorických a řečových deficitů u pacientů s neurodegenerativními onemocněními, navržený algoritmus umožňuje objektivní hodnocení těchto deficitů.

Parkinson's disease (PD) is the second most common neurodegenerative disease with an impact on the motor and speech abilities of patients. Performing a dual-task examination, the simultaneous performance of a motor and speech test, allows to detect manifestations of the disease that would otherwise not be identified when performing the tests separately. The aim of this work was to analyze the possibilities of evaluating the simultaneous performance of a speech and motor task in patients with Parkinson's disease and idiopathic REM sleep behavior disorder (iRBD) and to compare their results with healthy controls, including the design of algorithms for evaluating motor parameters. A total of 85 participants were recruited including three groups healthy controls (30 men), patients with iRBD (30 men) and patients with PD (25 men). A subdatabase of 52 participants containing pressure data was created. During the motor task, the study participants were instructed to draw a circle along the same route and during the speech task to narrate the story of self-chosen fairy tale. Motor and speech data were measured during single-task (speech or motor task only) and dual-task activity (simultaneous performance of motor and speech tasks). Two versions of the algorithm for assessing the quality of motor performance were proposed, one working with the entire signal and the other with the signal divided into individual circles. Furthermore, acoustic, linguistic and motor parameters were analyzed. Statistical analysis included analysis of variance with post-hoc tests and Bonferroni correction, calculation of indices for motor, speech and combined parameters. The analysis of the results showed that patients with PD showed significantly worse results in a number of motor parameters compared to healthy controls and patients with iRBD, especially in the dual-task condition. Significant differences were also observed in acoustic speech parameters, with the dual-task condition leading to deterioration in patients with PD. Linguistic parameters were not statistically significant due to the short length of the recordings, which limited stability of evaluation. Speech and motor-speech indices did not show statistically significant differences between groups. The results confirm the importance of using dual-task conditions for finding fine motor and speech deficits in patients with neurodegenerative diseases, the proposed algorithm offer an objective assessment of these deficits.