A study of functional outcome measures in the disease continuum of Duchenne muscular dystrophy

Introduction and Objectives: Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a progressive genetic neuromuscular disorder, characterized by early involvement of proximal muscles and subsequent distal progression, leading to progressive loss of motor functions. In recent years, functional assessment of the upper limbs has become central, particularly in non-ambulant patients, both in clinical practice and in therapeutic trials. The Performance of Upper Limb (PUL) scale is the reference tool for this evaluation and has been updated from version 1.2 to version 2.0. The aim of this study was to describe the longitudinal evolution of PUL scores in patients with DMD and to systematically compare the two versions of the scale, in order to evaluate measurement stability and efficiency in both clinical studies and daily practice. Materials and Methods: The study population included patients with DMD followed at the Neuromuscular Center of the University of Padua. Data, collected in a single-center database between 2009 and 2025, were analyzed in a longitudinal, observational, and retrospective study. Only upper limb functional assessments using the PUL scale (versions 1.2 and 2.0) were considered, anonymized, and organized in an Excel database. Statistical analyses were performed using R software. A possible source of bias related to age differences between groups was identified, although not statistically significant, which could nevertheless influence the results. Results: More than 1,400 assessments from 114 patients with DMD were analyzed, including a longitudinal sub-database (10–20 years) with three timepoints of observation. The mean baseline age was similar between groups (11.9 years for PUL 1.2 and 12.4 years for PUL 2.0), and mean score declines were comparable. Power analysis showed that at 12 months, PUL 2.0 allowed achievement of 90% statistical power with smaller sample sizes compared to PUL 1.2. At 24 months, however, no clear advantage of PUL 2.0 was observed, a finding that may reflect either the broader scoring range of PUL 1.2 or a bias effect related to age differences between groups. Discussion and Conclusions: Both versions of the PUL adequately describe the functional progression of upper limbs in DMD, but version 2.0, with lower variability and a more linear trend, appears more robust and efficient. In the 10–20 age range, it demonstrated greater statistical stability, despite limitations related to the retrospective study design and the non-concurrent administration of the two versions. At 24 months, no clear advantage of PUL 2.0 emerged, possibly due to the broader scale of PUL 1.2 or to bias linked to age differences. Overall, PUL 2.0 confirms itself as the reference tool in clinical trials, capable of detecting clinically meaningful changes even in small sample sizes.

Introduzione e obiettivi: La distrofia muscolare di Duchenne (DMD) è una malattia genetica neuromuscolare progressiva, caratterizzata da un precoce interessamento della muscolatura prossimale e da un successivo coinvolgimento distale, con progressiva perdita delle funzioni motorie. Negli ultimi anni, la valutazione funzionale degli arti superiori ha assunto un ruolo centrale, in particolare nei pazienti non deambulanti, sia nella pratica clinica sia nei trial terapeutici. La scala Performance of Upper Limb (PUL) rappresenta lo strumento di riferimento per questa valutazione ed è stata aggiornata dalla versione 1.2 alla versione 2.0. Obiettivo del presente studio è stato descrivere l’evoluzione longitudinale dei punteggi PUL in pazienti con DMD e confrontare in maniera sistematica le due versioni della scala, al fine di valutarne la stabilità delle misurazioni e l’efficienza di utilizzo negli studi clinici e nella pratica assistenziale. Materiali e metodi: La popolazione in studio include pazienti con distrofia muscolare di Duchenne seguiti presso il Centro Neuromuscolare dell’Università di Padova. I dati, raccolti in un database monocentrico dal 2009 al 2025, sono stati analizzati in uno studio longitudinale, osservazionale e retrospettivo. Sono state considerate solo le valutazioni funzionali degli arti superiori mediante la scala PUL (versioni 1.2 e 2.0), anonimizzate e organizzate in un database Excel. Le analisi statistiche sono state condotte con software R. È stata rilevata una possibile fonte di bias legata alla differenza di età tra i gruppi, pur non significativa, che potrebbe influenzare i risultati. Risultati: Sono state analizzate oltre 1.400 valutazioni relative a 114 pazienti con DMD, con un sottodatabase longitudinale (10–20 anni) e tre timepoint di osservazione. L’età media al baseline era simile tra i due gruppi (11,9 anni per PUL 1.2 e 12,4 per PUL 2.0) e i decrementi medi risultavano comparabili. L’analisi di potenza ha mostrato che, a 12 mesi, la PUL 2.0 permetteva di ottenere il 90% di potenza statistica con campioni più piccoli rispetto alla PUL 1.2. A 24 mesi, invece, non si evidenziava un vantaggio della PUL 2.0, dato che potrebbe riflettere sia una maggiore ampiezza della scala 1.2 sia un effetto di bias legato alle differenze di età. Discussione e Conclusioni: La PUL 2.0, grazie a minore variabilità e andamento più lineare, risulta più robusta ed efficiente. Nella fascia 10–20 anni ha mostrato maggiore stabilità statistica, pur con i limiti legati al disegno retrospettivo e alla non contemporanea somministrazione delle scale. A 24 mesi non emerge un chiaro vantaggio della PUL 2.0: tale risultato potrebbe riflettere una maggiore ampiezza della scala 1.2 oppure un effetto di bias dovuto alle differenze di età tra i gruppi. Nel complesso, la PUL 2.0 si conferma lo strumento di riferimento nei trial clinici, in grado di rilevare cambiamenti significativi anche con campioni ridotti.