Análisis cinemático con movimiento 3D captura de tarea consumo en personas con y sin discapacidad de extremidad superior

El objetivo general de esta metodología de captura de movimiento es proporcionar un método objetivo para evaluar la calidad del rendimiento del movimiento y la función sensoriomotora de la extremidad superior en individuos con accidente cerebrovascular y en controles sanos. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la rehabilitación neuronal, como por ejemplo, cómo influye un accidente cerebrovascular en los movimientos y la recuperación de las extremidades superiores y cómo se puede utilizar esta información para seleccionar tratamientos efectivos. La principal ventaja de esta técnica es que se pueden cuantificar en detalle los déficits específicos de movimiento y recuperación que podrían pasar desapercibidos cuando se utilizan las escalas clínicas tradicionales.

Hoy nos asistirá en la demostración del procedimiento Ulla-Britt Bergstrom, terapeuta ocupacional que trabaja en la Clínica de Rehabilitación Neural del Hospital Universitario Sahlgrenska. Para configurar el sistema de captura de movimiento, monte cuatro cámaras en la pared a una distancia aproximada de uno a tres metros del área de medición a una altura de 1,5 a 2,5 metros frente al área de medición. Monte una cámara en el techo, justo encima del área de medición.

La colocación de una de las cámaras en el techo con un ángulo de visión sobre toda el área de medición fue crucial para la recopilación de datos. Esto dio como resultado una recopilación de datos casi 100% exitosa. Inicie el sistema de cámaras.

A continuación, coloque el marco de calibración en forma de L sobre la mesa con el eje corto alineado con el borde de la mesa y el eje largo apuntando hacia adelante. Luego, abra el seguimiento 3D en el software de adquisición de datos. Para iniciar la calibración, seleccione capturar y, a continuación, calibrar.

Ingrese el tiempo de calibración de 30 segundos y haga clic en OK. Mueva la varilla en todas las direcciones a lo largo de toda el área de medición por encima de la silla y la mesa para asegurarse de que las cinco cámaras capturen la varilla en tantas orientaciones como sea posible. Acepte residuos de calibración inferiores a 0,5 milímetros.

Ahora, dirija al sujeto, que lleva una camiseta sin mangas, para que se siente en una silla ajustable en altura con la espalda contra el respaldo de la silla. La parte superior del brazo debe estar en posición neutra aducida. Apoye el brazo sobre la mesa y alinee la muñeca con el borde de la mesa.

Los ángulos de la rodilla, la cadera y el codo deben ser de aproximadamente 90 grados. A continuación, coloque los marcadores pasivos retrorreflectantes con cinta adhesiva doble en los puntos de referencia esqueléticos de la mano, la muñeca, el codo, el hombro derecho e izquierdo, el tórax y la frente examinados. Después de eso, coloque dos marcadores en la taza.

En este procedimiento, coloque un vaso de plástico duro con 100 mililitros de agua a 30 centímetros del borde de la mesa en la línea media del sujeto. Pida al sujeto que realice la tarea de beber a una velocidad cómoda y a su propio ritmo, alcanzando y agarrando la taza. Dos, levantando la taza de la mesa hacia su boca.

Tres, tomando como sorbo. Cuatro, colocando la copa de nuevo sobre la mesa detrás de una línea marcada. Y cinco, volviendo a la posición inicial con la mano en el borde de la mesa.

Es importante animar al paciente a realizar la tarea de la forma más natural posible y, por lo tanto, solo se utilizarán los tres ensayos intermedios para el cálculo de la cinemática para garantizar que el paciente esté familiarizado con las pruebas. Asegúrese de que el sujeto entienda las instrucciones y pueda alcanzar la copa cómodamente con el brazo menos afectado sin inclinarse hacia adelante. Antes de cada grabación, asegúrese de que la posición de inicio sea correcta y pida al sujeto que esté listo.

Inicie la captura seleccionando, inicie la captura y dé instrucciones verbales para decirle que comience. Cuando el sujeto termine la tarea, detenga la grabación seleccionando detener. Registre cinco ensayos con una breve pausa entre cada intento, empezando por el brazo menos afectado.

Compruebe si la adquisición de datos alcanza del 95 al 100% para cada marcador identificado. Cuando se detecten datos incompletos, realice ensayos adicionales después de identificar el problema y ajustar las posiciones de los asientos o de los marcadores para garantizar la visibilidad completa de los marcadores con el fin de obtener al menos tres ensayos exitosos. Esta figura muestra el perfil de velocidad representativo de un control sano que realiza la tarea de bebida.

Se puede ver un perfil de velocidad suave en forma de campana con un pico dominante para cada fase de movimiento, que es típico del movimiento normal. Por el contrario, esta figura muestra que un perfil de velocidad de un individuo con carrera moderada revela un perfil menos suave con un mayor número de picos de velocidad. Además, la velocidad máxima en cada fase de movimiento es menor y el tiempo total de movimiento es más largo.

Se trata de la animación de la tarea de bebida realizada por un control sano registrada en tiempo real. Se muestran los marcadores en la cabeza, el tronco, el brazo izquierdo y dos marcadores en la taza para beber, junto con las trayectorias de movimiento. Esta es la misma animación de un individuo con un derrame cerebral.

Observe las trayectorias de movimiento menos suaves y el mayor movimiento hacia adelante del tronco durante la tarea de beber. Este es un ejemplo de la misma tarea realizada por un individuo con una discapacidad motora más grave. Esta persona también tenía espasticidad.

Los submovimientos visibles indican aceleraciones y desaceleraciones repetitivas, lo que significa déficits en la suavidad del movimiento. Una vez dominada, esta técnica puede ser realizada en 10 a 15 minutos por cualquier profesional capacitado sin calificaciones técnicas específicas. Sin embargo, se necesitan conocimientos técnicos para crear y desarrollar un programa para el análisis de datos.

Este procedimiento es especialmente relevante para los estudios clínicos debido a una configuración sencilla con adquisición de datos y análisis sencillos de una tarea ecológicamente válida. Con este método, obtenemos una cinemática válida, fiable y sensible que cuantifica los elementos clave del análisis del movimiento en personas con ictus. Después de su desarrollo, este método allanó el camino para que los investigadores en el campo de la rehabilitación neuronal exploraran la cinemática de las extremidades superiores en general, pero también, específicamente, durante tareas intencionadas como beber de un vaso.

Las variables clave identificadas en la tarea de beber para las personas con accidente cerebrovascular, como el tiempo de movimiento, la suavidad, el ángulo del codo, la velocidad y el desplazamiento compensatorio del tronco, también se reconocen como fundamentales para el accidente cerebrovascular en otras tareas. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo configurar y llevar a cabo un análisis cinemático simple y clínicamente factible de una tarea de extremidad superior utilizando un sistema óptico de captura de movimiento.