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 con acelerómetro es cuantificar el desempeño del miembro superior en la vida diaria y, por lo tanto, rastrear el progreso y los resultados de la rehabilitación. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en la rehabilitación tras un accidente cerebrovascular, como si una intervención puede mejorar la función de una persona en el mundo real, y no solo en la clínica o en el laboratorio.
La principal ventaja de esta técnica es que proporciona una cuantificación numérica del rendimiento del miembro superior y no depende de informes subjetivos. Aunque este método fue desarrollado originalmente para la rehabilitación postaccidente cerebrovascular, también puede aplicarse a otras personas que reciban servicios de terapia física y ocupacional. Por ejemplo, aquellas con lesión cerebral o esclerosis múltiple, e incluso niños con parálisis cerebral.
Inicialmente, la metodología puede parecer difícil porque hay muchos pasos, pero después de usarla varias veces, los pasos se vuelven mucho más rutinarios. Maggie Bland, miembro de nuestro laboratorio, demostrará este método. Comience conectando los dos acelerómetros al ordenador mediante la estación de acoplamiento para cargar sus baterías y asegurar la grabación durante todo el experimento.
Después de conectar los acelerómetros a la computadora, abra el software correspondiente para inicializarlos. Luego, en el software seleccione Inicialización para sincronizar los relojes de los acelerómetros entre sí y con la computadora local. Ingrese la fecha y hora de inicio de la recolección de datos según el momento en que 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 sin marcar las opciones de LED y las opciones inalámbricas. Active el modo de suspensión en espera para prolongar la duración de la batería y seleccione Ingresar información del sujeto para completar el proceso de inicialización. Luego, ingrese la información específica del sujeto sobre la ubicación del acelerómetro en la muñeca y el lado del cuerpo, derecho o izquierdo.
Elige completar cualquier otra información específica del tema según desees. La entrada será solo para identificación y no afectará el análisis de datos. Finalmente, selecciona 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 habituales durante el día e infórmele que al principio los acelerómetros pueden parecer extraños, pero que pronto se acostumbrará a ellos.
Informar al participante que los acelerómetros son impermeables y pueden usarse durante la ducha o al lavar los platos. Sin embargo, indíqueles que no deben usar los acelerómetros durante períodos prolongados de natación. Además, solicíteles que mantengan los acelerómetros puestos durante las siestas y toda la noche.
Finalmente, proporcione instrucciones sobre cuándo retirar los dos acelerómetros y cómo devolverlos, llevándolos personalmente o enviándolos por correo, junto con el registro de uso. Luego, envíe al participante a casa con ánimo para que realice sus actividades diarias habituales. Una vez que se hayan devuelto los acelerómetros, tras un período de uso de 24 horas o más, conéctelos a la computadora para descargar los datos registrados.
En el software, seleccione Descargar y luego elija una ubicación para almacenar los datos en la computadora, utilizando el botón Cambiar ubicación. Seleccione la opción para crear un archivo AGD. Para archivos 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 planeado 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. Luego, examine las gráficas diarias 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 se desea, reduzca la escala del gráfico para centrarse en incrementos de tiempo más pequeños. Finalmente, para generar archivos para cálculos, repita el proceso de descarga pero seleccione un segundo en el cuadro desplegable Época con el fin de agrupar los datos en épocas de un segundo. Este gráfico simétrico de un adulto sano indica que las extremidades superiores están activas conjuntamente durante todo el día.
Con las extremidades dominante y no dominante utilizadas de manera similar. Esta simetría contradice las percepciones comunes sobre la dominancia manual. En segundo lugar, el gráfico tiene forma de árbol con una parte inferior amplia y bordes redondeados, en los que estos bordes redondeados representan actividad en la que una extremidad se mueve mientras la otra permanece relativamente quieta.
La simetría en los bordes redondeados indica que ambas manos están activas de manera similar durante el día para realizar y estabilizar movimientos. 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 ambos miembros. Otros resultados muestran la actividad de las extremidades superiores en un individuo con un accidente cerebrovascular que provocó paresia moderada y disfunción en su extremidad izquierda.
El gráfico asimétrico indica que el miembro superior parético rara vez estuvo activo durante la vida diaria y los picos bajos significan que solo ocurrieron actividades de baja intensidad. Por último, los colores fríos en el centro indican una baja frecuencia de movimiento. Una vez dominada, la preparación de esta técnica puede tomar aproximadamente 10 minutos.
Una vez que se devuelven los acelerómetros, el procesamiento tomará aproximadamente 20 minutos. Al realizar este procedimiento, es muy importante inspeccionar visualmente los datos una vez que se han devuelto los acelerómetros. Después de su desarrollo, esta técnica allanó el camino para que los investigadores de accidentes cerebrovasculares exploraran la actividad del brazo y la mano en la vida diaria, fuera de la clínica o del laboratorio.
Después de ver este video, sabrá cómo usar la acelerometría para cuantificar el rendimiento del miembro superior en la vida diaria. Y así, podrá rastrear el progreso y los resultados de la rehabilitación.
Descripción general
Este artículo presenta una metodología para cuantificar el rendimiento del miembro superior en la vida diaria utilizando acelerómetros portátiles. El enfoque permite la medición objetiva de la actividad real del brazo y la mano, proporcionando datos valiosos para el seguimiento del progreso y los resultados de la rehabilitación, particularmente en personas que se están recuperando de un accidente cerebrovascular o de otras afecciones neurológicas.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Neurorehabilitación
- Terapia física y ocupacional
- Ciencia del movimiento
Antecedentes
- Las evaluaciones tradicionales suelen medir la capacidad de actividad en entornos clínicos o de laboratorio, lo que puede no reflejar la función en el mundo real.
- Los acelerómetros portátiles ofrecen una forma de monitorear objetivamente el uso diario de las extremidades fuera de entornos estructurados.
- La medición precisa de la actividad diaria es fundamental para evaluar las intervenciones de rehabilitación.
- Esta metodología se desarrolló inicialmente para la rehabilitación postaccidente cerebrovascular, pero es aplicable a otras poblaciones neurológicas y pediátricas.
Objetivo del estudio
- Proporcionar un método estandarizado para la recopilación y el análisis de datos de acelerometría de ambos miembros superiores durante la vida diaria.
- Generar variables y visualizaciones clínicamente relevantes que reflejen el uso real de los miembros superiores.
- Facilitar la investigación y la evaluación clínica de la disfunción y recuperación de los miembros superiores.
Métodos Utilizados
- Los participantes usan dos acelerómetros montados en la muñeca (uno en cada muñeca) durante al menos 24 horas mientras realizan sus actividades diarias normales.
- Los acelerómetros se inicializan, sincronizan y programan mediante un software especializado antes de su distribución.
- Después del período de uso, los datos se descargan, inspeccionan visualmente y procesan en épocas de un segundo para un análisis detallado.
- Se calculan cuatro variables clave: horas de uso, ratio de uso, ratio de magnitud y magnitud bilateral; se generan gráficos de densidad para visualizar los patrones de actividad.
Resultados principales
- En adultos neurológicamente sanos, los gráficos de densidad muestran patrones altamente consistentes y simétricos de actividad bilateral de las extremidades superiores.
- Los gráficos obtenidos de individuos con accidente cerebrovascular o disfunción de la extremidad superior revelan asimetrías y actividad reducida en la extremidad afectada.
- La metodología proporciona datos objetivos y cuantitativos que no dependen de la autoevaluación.
- La configuración y el procesamiento de los datos son eficientes, requiriendo aproximadamente 10 y 20 minutos respectivamente una vez dominados.
Conclusiones
- Este método basado en acelerometría permite la cuantificación confiable del rendimiento del miembro superior en la vida diaria.
- Es adecuado tanto para investigación como para aplicaciones clínicas potenciales en neurorehabilitación.
- El enfoque permite evaluar la eficacia de las intervenciones y monitorear la recuperación funcional fuera de la clínica.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La cuantificación del rendimiento del miembro superior en entornos del mundo real aborda una brecha crítica en la neurorehabilitación y la investigación traslacional al proporcionar datos objetivos y continuos más allá de las evaluaciones basadas en la clínica. Esta metodología basada en acelerometría mejora la confianza predictiva en los resultados de las intervenciones y apoya decisiones terapéuticas ajustadas al riesgo para el avance de candidatos dirigidos a la recuperación motora. Su reproducibilidad y escalabilidad la posicionan como un recurso valioso para la evaluación a nivel de cartera de puntos finales funcionales en trastornos neurológicos.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite la medición objetiva de la recuperación funcional, apoyando la validación de objetivos para intervenciones de neurorehabilitación.
- Facilita la reducción de riesgos mecanicistas al cuantificar el uso real del miembro en lugar de depender de informes subjetivos.
- Proporciona puntos finales reproducibles para evaluar el impacto biológico de terapias candidatas.
Desarrollo de ensayos y cribado
- Proporciona salidas cuantitativas estandarizadas (horas de uso, ratio de uso, ratio de magnitud, magnitud bilateral) para análisis posteriores.
- Apoya la reproducibilidad del ensayo y la comparabilidad entre estudios mediante protocolos consistentes de recopilación de datos.
- Prepara conjuntos de datos validados para evaluar la eficacia de intervenciones en diversas poblaciones de pacientes.
Investigación Traductiva y Preclínica
- Alinea la medición funcional con puntos finales relevantes para la enfermedad en el desarrollo traslacional de biomarcadores.
- Permite la continuidad desde el descubrimiento hasta la validación preclínica y clínica temprana mediante el seguimiento de resultados del mundo real.
- Apoya decisiones de avance o interrupción ajustadas al riesgo, basadas en datos objetivos de rendimiento ecológicamente válidos.
Integración de la canalización y flujo de trabajo
Esta metodología se integra en el continuo de descubrimiento a preclínico al proporcionar un puente entre la eficacia en el laboratorio y los resultados funcionales en el mundo real.
- Biología del Descubrimiento: Apoya la comprobación de hipótesis sobre el impacto de intervenciones en entornos de vida diaria.
- Detección: Ofrece lecturas cuantitativas y reproducibles para comparar grupos de intervención.
- Análisis: Genera gráficos de densidad y salidas de variables para análisis estadísticos robustos.
- Investigación Traducional: Se alinea con puntos finales funcionales relevantes para la calidad de vida del paciente y las expectativas regulatorias.
- Reutilización Empresarial: Proporciona una plataforma escalable y estandarizada para aplicaciones en múltiples estudios y poblaciones.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva y reduce la ambigüedad mecanicista en los estudios de recuperación funcional.
- Valor operativo: Permite la recopilación y el procesamiento rápidos y estandarizados de datos entre distintos centros y estudios.
- Valor estratégico: Mejora la toma de decisiones para el avance terapéutico al proporcionar datos sobre eficacia en condiciones reales.
- Impacto en la cartera: Apoya la priorización ajustada al riesgo de los activos en neurorehabilitación basándose en métricas objetivas de desempeño.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en la recopilación y análisis de datos de sensores portátiles.
- Necesita acceso a hardware de acelerometría y software analítico compatible.
- Exige estandarización entre equipos para los protocolos de recopilación de datos y las definiciones de variables.
- Adaptable a diversas poblaciones neurológicas y pediátricas con modificaciones mínimas del protocolo.
- Depende de la cumplimentación por parte del participante en el uso del dispositivo y de registros precisos de uso.
