加速度計を使用して日常生活に上肢のパフォーマンスを定量化する方法

この加速度計の方法論の全体的な目標は、日常生活における上肢のパフォーマンスを定量化し、リハビリテーションの進行状況と結果を追跡することです。この方法は、脳卒中リハビリテーションにおける重要な質問に答えるのに役立ちます。例えば、介入がクリニックや研究室だけでなく、現実の世界で誰かの機能を向上させることができるかどうかなどです。

この手法の主な利点は、上肢のパフォーマンスを数値で定量化し、自己報告に依存しないことです。この方法はもともと脳卒中のリハビリテーションのために開発されましたが、理学療法や作業療法を受けている他の個人にも適用できます。脳損傷や多発性硬化症の人、さらには脳性麻痺の子供など。

最初は手順が非常に多いため、方法論は難しそうに思えるかもしれませんが、数回使用すると、手順がはるかに日常的になります。この方法を実演するのは、私たちの研究室のメンバーであるMaggie Blandです。まず、2つの加速度計をドッキングステーションを介してコンピューターに接続し、バッテリーを充電し、実験全体を通して記録できるようにします。

加速度計をコンピューターに接続したら、適切なソフトウェアを開いて初期化します。次に、ソフトウェアで[初期化]を選択して、加速度計のクロックを相互に同期し、ローカルコンピューターに同期します。加速度計が参加者に配置されるタイミングに基づいてデータ収集の開始日時を入力し、少なくとも 24 時間後の終了日時を入力します。

次に、サンプリングレートのドロップダウンメニューから30Hzを選択し、LEDオプションとワイヤレスオプションのチェックを外したままにします。アイドルスリープモードを有効にしてバッテリー寿命を延ばし、[サブジェクト情報の入力]を選択して初期化プロセスを完了します。次に、加速度計の手首の位置、および体の右側または左の位置に関する被験者固有の情報を入力します。

必要に応じて、他の主題固有の情報を入力することを選択します。エントリーは識別のみを目的としており、データ分析には影響しません。最後に、[デバイスの初期化] を選択してプロセスを完了します。

初期化を確認したら、加速度計をコンピューターから取り外します。まず、参加者の各手首に加速度計を1つずつ取り付けます。次に、参加者に一日中通常の活動を行うように依頼し、加速度計が最初は奇妙に感じるかもしれませんが、すぐに慣れることを伝えます。

加速度計は防水性があり、シャワーを浴びたり皿洗いをしたりするときに着用できることを参加者に伝えます。ただし、長時間の水泳中は加速度計を着用しないように指示してください。さらに、昼寝中や夜間は加速度計をオンにしておくように依頼してください。

最後に、2つの加速度計を取り外すタイミングと、加速度計と着用ログを返却または郵送する方法についての指示を提供します。次に、参加者を家に送り、通常の日常生活に従事するように励まします。加速度計を返却した後、24時間以上の装着期間を経て、加速度計をコンピューターに接続して記録データをダウンロードします。

ソフトウェア内で[ダウンロード]を選択し、[場所の変更]ボタンを使用して、コンピューター上のデータを保存する場所を選択します。AGDファイルを作成するオプションを選択します。すぐに検査できるほど小さいファイルの場合は、[エポック] ドロップダウン メニューから [10 秒] を選択し、[すべてのデバイスをダウンロード] を選択します。

次に、加速度計が計画された期間に装着されたこと、およびデータが装着ログと一致することを確認するために、[ファイル]、[AGDファイルを開く]の順にクリックし、開くファイルを選択してデータを目視検査します。次に、日次グラフを見て、収集されたデータを確認します。アクティビティが通常の起床時間に発生したこと、および夜間を除いてアクティビティがない時間が長くないことを確認します。

必要に応じて、グラフを縮小して、より小さな時間増分に焦点を当てます。最後に、計算用のファイルを生成するには、ダウンロードプロセスを繰り返しますが、データを1秒のエポックにビンインするには、[エポック]ドロップダウンボックスから1秒を選択します。健康な成人からのこの対称的なプロットは、上肢が一日中一緒に活動していることを示しています。

ドミナントとノンドミナントの手足は同様に使用されます。この対称性は、ハンドの優位性に関する一般的な認識に反しています。次に、プロットは木の形をしており、底部が広く、エッジが丸みを帯びており、これらの丸みを帯びたエッジは、一方の手足が動いていて、もう一方の手足が比較的静止している活動を表しています。

丸みを帯びたエッジの対称性は、両手が活動的に活動し、一日中同様に安定していることを示しています。最後に、中央の暖かい光は、最も頻繁な上肢の動きが低強度であり、両肢からの寄与がほぼ等しいことを示しています。他の結果は、左肢に中等度の麻痺と機能不全を引き起こした脳卒中を患った個人の上肢の活動を示しています。

非対称プロットは、麻痺性の上肢が日常生活ではほとんど活動しておらず、低ピークは低強度の活動のみが発生したことを意味します。最後に、中央の寒色系は動きの頻度が低いことを示しています。このテクニックをマスターすると、セットアップには約10分かかります。

加速度計が返送されてから、処理には約 20 分かかります。この手順を実行するときは、加速度計が返却された後にデータを視覚的に検査することが非常に重要です。その開発後、この技術は、脳卒中研究者が診療所や研究室の外で日常生活で腕と手の活動を探求する道を開きました。

このビデオを見れば、加速度計を使用して日常生活での上肢のパフォーマンスを定量化する方法がわかります。したがって、リハビリテーションの進行状況と結果を追跡できるようになります。