Un método para cuantificar Rendimiento de las extremidades superiores en la Vida Diaria El uso de acelerómetros
21 de abril de 2017
Este protocolo describe un método para cuantificar el rendimiento de las extremidades superiores en la vida cotidiana utilizando acelerómetros lleva en la muñeca.
El objetivo general de esta metodología de acelerómetro es cuantificar el rendimiento de las extremidades superiores en la vida diaria y, por lo tanto, realizar un seguimiento del progreso y los resultados de la rehabilitación. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en la rehabilitación de un accidente cerebrovascular. Por ejemplo, si una intervención puede mejorar la función de alguien en el mundo real, no solo en la clínica o el laboratorio.
La principal ventaja de esta técnica es que proporciona una cuantificación numérica del rendimiento de las extremidades superiores y no se basa en el autoinforme. Aunque este método se desarrolló originalmente para la rehabilitación de accidentes cerebrovasculares, también se puede aplicar a otras personas que reciben servicios de fisioterapia y terapia ocupacional. Como aquellos con lesión cerebral o esclerosis múltiple, e incluso niños con parálisis cerebral.
Al principio, la metodología puede parecer difícil porque hay muchos pasos, pero después de usarla unas cuantas veces, los pasos se vuelven mucho más rutinarios. La comprobante de este método estará a cargo de Maggie Bland, miembro de nuestro laboratorio. Comience conectando los dos acelerómetros a la computadora a través de la estación de acoplamiento para cargar sus baterías y garantizar la grabación durante todo el experimento.
Una vez que los acelerómetros estén conectados a la computadora, abra el software apropiado para inicializarlos. A continuación, en el software, seleccione Inicialización para sincronizar los relojes del acelerómetro entre sí y con el equipo local. Introduzca la hora y la fecha de inicio de la recopilación de datos en función de cuándo se colocarán los acelerómetros en el participante, y una fecha y hora de finalización al menos 24 horas después.
A continuación, seleccione 30 Hz en el menú desplegable para la frecuencia de muestreo y deje las opciones de LED y las opciones inalámbricas sin marcar. Habilite el modo de suspensión inactivo para prolongar la duración de la batería y seleccione Ingresar información del sujeto para completar el proceso de inicialización. A continuación, introduzca la información específica del sujeto para la ubicación del acelerómetro, la muñeca y el lado del cuerpo, a la derecha o a la izquierda.
Elija completar otra información específica del tema según lo desee. La participación será solo para identificación y no afectará el análisis de datos. Por último, seleccione Inicializar dispositivos para completar el proceso.
Una vez confirmada la inicialización, desconecte los acelerómetros de la computadora. Comience colocando un acelerómetro en cada muñeca del participante. Luego, pida al participante que realice sus actividades regulares a lo largo del día e infórmele que los acelerómetros pueden parecer extraños al principio, pero pronto se acostumbrarán a ellos.
Informe al participante que los acelerómetros son resistentes al agua y se pueden usar mientras se ducha o lava los platos. Sin embargo, indíqueles que no usen los acelerómetros durante períodos prolongados de natación. Además, pídales que mantengan los acelerómetros encendidos durante las siestas y durante la noche.
Por último, proporcione instrucciones sobre cuándo quitar los dos acelerómetros y cómo traer o enviar por correo los acelerómetros y el registro de uso. Luego, envíe al participante a casa con ánimo para participar en las actividades diarias normales. Una vez que se hayan devuelto los acelerómetros, después de un período de uso de 24 horas o más, conéctelos a la computadora para descargar los datos registrados.
Dentro del software, seleccione Descargar y, a continuación, elija una ubicación para almacenar los datos en el equipo, mediante el botón Cambiar ubicación. Seleccione la opción para crear un archivo AGD. Para los archivos que son lo suficientemente pequeños como para ser inspeccionados rápidamente, elija 10 segundos en el menú desplegable Época y seleccione Descargar todos los dispositivos.
A continuación, para confirmar que los acelerómetros se usaron durante el período de tiempo planificado y que los datos coinciden con el registro de uso, inspeccione visualmente los datos haciendo clic en Archivo, Abrir archivo AGD y seleccionando los archivos que desea abrir. A continuación, observe los gráficos diarios para ver los datos recopilados. Confirme que la actividad ocurrió durante las horas típicas de vigilia y que no hay períodos prolongados sin actividad, excepto durante la noche.
Si lo desea, reduzca la escala del gráfico para centrarse en incrementos de tiempo más pequeños. Por último, para generar archivos para los cálculos, repita el proceso de descarga, pero elija un segundo en el cuadro desplegable Época para agrupar los datos en épocas de un segundo. Este gráfico simétrico de un adulto sano indica que las extremidades superiores están activas juntas durante todo el día.
Con las extremidades dominantes y no dominantes utilizadas de manera similar. La simetría es contraria a las percepciones comunes sobre el dominio de la mano. En segundo lugar, la parcela tiene forma de árbol con una parte inferior ancha y bordes redondeados, en los que estos bordes redondeados representan la actividad en la que una rama se mueve mientras que la otra está relativamente quieta.
La simetría en los bordes redondeados indica que ambas manos están activas para rendir y estabilizarse de manera similar a lo largo del día. Por último, el brillo cálido en el centro indica que los movimientos más frecuentes de las extremidades superiores son de baja intensidad, con contribuciones aproximadamente iguales de ambas extremidades. Otros resultados muestran la actividad de las extremidades superiores en un individuo con un accidente cerebrovascular que causó paresia moderada y disfunción en su extremidad izquierda.
El gráfico asimétrico indica que la extremidad superior parética rara vez estuvo activa durante la vida diaria y el pico bajo significa que solo ocurrieron actividades de baja intensidad. Por último, los colores fríos en el medio indican una baja frecuencia de movimiento. Una vez dominada, la configuración de esta técnica puede llevar unos 10 minutos.
Una vez que se devuelven los acelerómetros, el procesamiento tardará unos 20 minutos. Al realizar este procedimiento, es muy importante inspeccionar visualmente los datos una vez que se hayan devuelto los acelerómetros. Después de su desarrollo, esta técnica allanó el camino para que los investigadores del accidente cerebrovascular exploraran la actividad del brazo y la mano en la vida diaria, fuera de la clínica o el laboratorio.
Después de ver este video, sabrá cómo usar el acelerómetro para cuantificar el rendimiento de las extremidades superiores en la vida diaria. Y así, poder hacer un seguimiento del progreso y los resultados de la rehabilitación.
Visión general
Este protocolo describe un método para cuantificar el rendimiento de las extremidades superiores en la vida diaria utilizando acelerómetros de muñeca. Esta técnica permite rastrear el progreso y los resultados de la rehabilitación, particularmente en la rehabilitación de accidentes cerebrovasculares.
Componentes clave del estudio
Área de la ciencia
- Neurociencia
- Rehabilitación
- Biomecánica
Antecedentes
- La metodología cuantifica el rendimiento de las extremidades superiores sin depender de autoinformes.
- Originalmente desarrollada para la rehabilitación de accidentes cerebrovasculares, puede aplicarse a otras condiciones.
- Proporciona datos numéricos que reflejan la función en el mundo real.
- Se anima a los participantes a participar en actividades diarias normales mientras usan los acelerómetros.
Propósito del estudio
- Evaluar la efectividad de las intervenciones de rehabilitación en entornos del mundo real.
- Proporcionar mediciones objetivas de la actividad de las extremidades superiores.
- Mejorar la comprensión del rendimiento funcional diario en varias poblaciones.
Métodos utilizados
- Los participantes usan acelerómetros en ambas muñecas durante al menos 24 horas.
- Los datos se recopilan y descargan para su análisis.
- Se realiza una inspección visual de los datos para confirmar los niveles de actividad.
- Se analizan patrones de actividad simétricos y asimétricos.
Principales resultados
- Los datos muestran diferencias en la actividad de las extremidades superiores entre individuos sanos y aquellos con discapacidades.
- Los gráficos simétricos indican un uso similar de ambas extremidades en adultos sanos.
- Los gráficos asimétricos revelan actividad limitada en las extremidades afectadas de los pacientes con accidentes cerebrovasculares.
- Los movimientos de baja intensidad son los más comunes entre los participantes.
Conclusiones
- El método de acelerómetro es efectivo para rastrear el rendimiento de las extremidades superiores.
- Proporciona información valiosa sobre los resultados de la rehabilitación.
- La investigación futura puede utilizar este método para explorar la recuperación funcional en varias poblaciones.
Preguntas frecuentes
Executive Industry Relevance
Quantifying upper limb performance in real-world settings addresses a critical gap in neurorehabilitation and translational research by providing objective, continuous data beyond clinic-based assessments. This accelerometry-based methodology enhances predictive confidence in intervention outcomes and supports risk-adjusted advancement decisions for therapeutic candidates targeting motor recovery. Its reproducibility and scalability position it as a valuable asset for portfolio-level evaluation of functional endpoints in neurological disorders.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables objective measurement of functional recovery, supporting target validation for neurorehabilitation interventions.
- Facilitates mechanistic de-risking by quantifying real-world limb use rather than relying on subjective reports.
- Provides reproducible endpoints for evaluating biological impact of candidate therapies.
Screening & Assay Development
- Delivers standardized, quantitative outputs (hours of use, use ratio, magnitude ratio, bilateral magnitude) for downstream analysis.
- Supports assay reproducibility and cross-study comparability through consistent data collection protocols.
- Prepares validated datasets for screening intervention efficacy in diverse patient populations.
Translational & Preclinical Research
- Aligns functional measurement with disease-relevant endpoints for translational biomarker development.
- Enables continuity from discovery through preclinical and early clinical validation by tracking real-world outcomes.
- Supports risk-adjusted go/no-go decisions based on objective, ecologically valid performance data.
Pipeline & Workflow Integration
This methodology integrates into the discovery-to-preclinical continuum by providing a bridge between laboratory efficacy and real-world functional outcomes.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing on intervention impact in daily life environments.
- Screening: Offers reproducible, quantitative readouts for comparing intervention groups.
- Analytics: Generates density plots and variable outputs for robust statistical analysis.
- Translational Research: Aligns with functional endpoints relevant to patient quality of life and regulatory expectations.
- Enterprise Reuse: Provides a scalable, standardized platform for multi-study and multi-population application.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in functional recovery studies.
- Operational Value: Enables rapid, standardized data collection and processing across sites and studies.
- Strategic Value: Improves decision-making for therapeutic advancement by providing real-world efficacy data.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of neurorehabilitation assets based on objective performance metrics.
Implementation Considerations
- Requires expertise in wearable sensor data collection and analysis.
- Needs access to accelerometry hardware and compatible analytical software.
- Demands cross-team standardization for data collection protocols and variable definitions.
- Adaptable to various neurological and pediatric populations with minimal protocol modification.
- Dependent on participant compliance with device wear and accurate wearing logs.
