Una evaluación objetiva y respetuosa con el niño de la función del brazo utilizando un Sensor 3D

El objetivo general de esta prueba de juego apta para niños, basada en un sensor digital 3D disponible comercialmente, es evaluar objetivamente la función de las extremidades superiores para los ensayos clínicos. Este método puede proporcionar información clave, como cómo ha cambiado la función muscular para muchas enfermedades neuromusculares. La principal ventaja de esta técnica es que la evaluación es objetiva y cuantitativa con alta resolución.

Las implicaciones de cómo nuestro método se extiende para medir la progresión de la enfermedad de la atrofia muscular espinal porque los niños a menudo tienen un desempeño deficiente en la evaluación clínica estándar. Aunque nuestra prueba diseñada puede proporcionar información sobre el movimiento de las extremidades superiores, la misma técnica también puede aplicarse a otros síntomas motores, como la marcha de todo el cuerpo y el análisis del equilibrio. La primera vez que tuvimos la idea de este método fue cuando estábamos haciendo una lluvia de ideas sobre la posibilidad de la gamificación en el área de la evaluación del efecto de las drogas.

La demostración de este método es más amplia porque proporciona una visión significativa de la dinámica del juego y es una forma muy rápida de entender la configuración. La demostración del procedimiento estará a cargo de Ulrike Bonati, médica del Hospital Universitario de Basilea donde se realizó el estudio y voluntaria sana que también ha participado en el estudio. Para comenzar, instale los controladores del sensor 3D y la aplicación del juego de vestuario en la computadora de prueba.

A continuación, coloque el ordenador sobre una mesa con una altura de 0,5 a un metro. Coloque el dispositivo 3D sobre la mesa, alineado con el centro de la computadora, y ajuste el ángulo del sensor 3D según sea necesario para capturar correctamente al sujeto. A continuación, conecte el adaptador de sensor 3D al ordenador, al sensor 3D y a la fuente de alimentación mediante los cables correspondientes.

Por último, coloca una silla ajustable a unos dos metros de distancia de la mesa. Antes de comenzar la prueba, encienda la computadora y ajuste el volumen y asegúrese de que Internet esté conectado para permitir la transmisión automática de datos. A continuación, indique al sujeto que se siente en la silla e inicie la aplicación en la computadora.

A continuación, introduzca el ID de asunto único en la primera página. Haga clic en el botón de inicio para ingresar a la página con el juego de guardarropa. La figura del esqueleto visible en la pantalla representa el cuerpo del sujeto frente a un gran armario virtual.

Indique al sujeto que agite los brazos y realice otros movimientos hasta que el sensor 3D capture al sujeto. El sensor 3D utiliza infrarrojos para detectar el cuerpo humano, por lo tanto, si la habitación tiene luz solar directa o intensa, la figura del esqueleto podría distorsionarse o incluso no verse. Lea las instrucciones que se muestran en la pantalla y ajuste la posición del sujeto hasta que las instrucciones se muestren en una fuente verde.

Haga clic en el botón de entrenamiento para comenzar la sesión de entrenamiento sin registrar datos. Permita que el sujeto siga las instrucciones dadas en la pantalla y realice movimientos de brazos según lo solicitado por el juego de vestuario. Primero, se le pedirá al sujeto que extienda uno de sus brazos para alcanzar y luego agarrar un objeto virtual parpadeante.

A continuación, se le indicará al sujeto que flexione el mismo brazo y toque los puntos indicados en su cuerpo para colocar el objeto virtual. Cuando el sujeto no puede alcanzar o colocar un objeto debido a una función muscular insuficiente, el programa saltará automáticamente ese objeto después de 12 segundos. Alternativamente, el operador puede presionar un botón para saltar el objeto.

Haga clic en el botón de inicio para comenzar a grabar al sujeto mientras realiza los movimientos del brazo nuevamente. Después de cuatro minutos, el juego terminará automáticamente si el sujeto no puede completar la serie de movimientos del brazo. Una vez completado el juego, aparecerá un diagrama de araña que indica los rangos de articulaciones del sujeto.

Finalmente, haga clic en el botón finalizar para salir del juego. Se trazaron los trazos de nueve puntos de la parte superior del cuerpo mientras los sujetos realizaban movimientos de brazos como parte del juego de vestuario, la evaluación de la función del brazo. En esta figura, se trazan las ubicaciones espaciales de nueve puntos corporales a lo largo del tiempo para un paciente con atrofia muscular espinal en comparación con las de un control sano.

En comparación, el sujeto de control tenía relativamente menos movimiento de la cabeza, el cuello y el torso que el paciente. La información extraída de los datos brutos en 3D obtenidos con esta metodología podría utilizarse para comparar el movimiento de un solo paciente a lo largo de varias rondas de pruebas. Aquí se muestra un gráfico segmentado de trazo de manos de las fases de extensión y flexión del codo de dos rondas.

La trayectoria se mantiene constante a lo largo de ambas rondas, con un notable sobrealcance para los tres objetos inferiores para ambas manos. También se midieron las diferencias entre las manos derecha e izquierda de un mismo paciente. Como se muestra en esta figura, no hubo diferencia significativa entre la velocidad de las manos derecha e izquierda de un solo paciente.

La información extraída de los datos brutos en 3D también dilucidó las diferencias entre los sujetos individuales. Se observaron diferencias evidentes intrasujeto en los movimientos de compensación del tronco entre el paciente dos y el paciente tres. También se detectaron diferencias notables en la mediana de la velocidad de la mano entre el paciente uno y el paciente tres.

Después de ver este video, debe tener una buena comprensión de cómo configurar y ejecutar este juego de vestuario para obtener información objetiva de la función del brazo. Una vez dominada, esta prueba se puede realizar en cinco minutos si se realiza correctamente. Como seguimiento de este procedimiento, se pueden realizar otras pruebas para responder preguntas adicionales, por ejemplo, sobre la resistencia muscular.

Al intentar este procedimiento, es importante recordar que una coincidencia adecuada entre el diseño de la prueba y la capacidad del paciente es clave para el éxito. Tras su desarrollo, esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo de los biomarcadores clínicos exploraran otros dispositivos digitales para medir el beneficio del tratamiento y la progresión de la enfermedad.