Name: 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 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-04-21T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 24 s
Description: 学ぶ 加速度計を用いた上肢機能の定量化法。脳卒中や神経疾患のリハビリテーションにおいて、日常生活での両上肢の使用状況を客観的に測定し、治療効果を評価する標準的手法を解説します。

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私たちは、加速度測定の方法論やデータへの貢献のためにブルターニュヒル、ライアン・ベイリー、およびマイク・アービン感謝します。このプロジェクトの資金は、NIH R01 HD068290から来ています。

このプロトコルは、ワシントン大学ヒューマン研究保護庁によって承認されました。 注：手順は、市販の加速度計およびデータ収集のためにそれらに関連するソフトウェアに固有の書かれていた（ 材料の表を参照してください）。 1.データを収集するために加速度計を準備<ol><li>それらのバッテリーを充電する（ドッキングステーションを介して ）コンピュータへの2つの加速度計を接続します。これは全体の身に着けている時間の間、記録を確実にします。 </li><li>コンピュータに接続された加速度計を使用すると、それらを初期化するために適切なソフトウェアを開きます。 </li><li>ソフトウェアの中で、お互いにし、ローカルコンピュータに加速度計の時計を同期、そして次のようにデータ収集パラメータを設定する「初期化」を選択します。 <ol><li>入力（またはカレンダーと時計から選択）の開始と終了の日付と時刻。ときACCに基づいてデータ収集の開始を選択します。elerometersは、少なくとも24時間後に、参加者と終了時間に配置されます。 注：一日の期間を身に着けているが、非就業成人の日々の活動の良い表現を提供します。 12の長い身に着けている期間は、毎日のスケジュールを変更することで、大人や子供のためのより適切かもしれません。 3、18、26 </li><li>サンプリングレート 『「のドロップダウンメニューから』 &#39;30ヘルツを選択します。 </li><li> 「LEDオプション」と「ワイヤレスオプション]チェックボックスをオフにしておきます。 </li><li>バッテリ寿命を延長するには、「アイドルスリープモード」を有効にしてください。 </li></ol></li><li> 初期化プロセスを完了するには、「件名の情報を入力します」を選択します。 <ol><li> （「右」または「左」）加速度計（手首）の位置と本体側のための被写体特定情報を入力します。 </li><li>指名打者として他の対象の特定の情報を入力することを選択します赤;エントリは識別の目的のみになり、データは、ここで説明した分析は影響しません。 </li><li>準備ができたら、プロセスを完了するために、「初期化Devicesのを選択します。初期化が確認されると、加速度計は、安全にコンピュータから切断することができます。 </li></ol></li></ol> 2.配置と参加者からデータを収集するために加速度計の着用<ol><li>参加者のそれぞれの手首に1つの加速度計を置きます。 注：加速度が大きい腕時計のように、手首にきつくぴったりフィットではなくすべきです。バンドの様々な大きさ、嗜好、及び参加者の快適さのレベルに応じて使用することができます。 </li><li> 次のように参加者に指示し、この時間の間に身に着けている期間と活動について参加者が持つかもしれないあらゆる質問に答えます。 <ol><li>一日中、彼らの定期的な活動を行うために参加を依頼。加速度計は、最初は奇妙に感じるかもしれませんが、一つは、すぐにそれらに使用されます。 </li><li>シャワーやお料理をしながら加速度計は防水であり、着用することができ、それらを指示します。水泳の延長期間中に加速度計を着用しないためにそれらを指示します。 </li><li>昼寝中に、一晩に加速度計を保つためにそれらを確認して下さい。 注：加速度計は、左右のセンサーを識別するためにラベル付けされています。加速度計を身に着けている期間中に削除する必要がある場合は、ラベルは、背中にそれらを置くときに正しい側を識別するのに役立ちます。彼らはオフに撮影された際に着用してログに書き留めて、我々は、人々がそれらを離陸させたとき、彼らはしばしば背面に置かれていない、またはに戻され、ので、夜に着用されているagain.The加速度計に戻すためにユーザーに指示反対の手足。 </li></ol></li><li>バック加速度計とweariを持参または郵送する通常の日常活動と2つの加速度計を脱いで、そしてどのようにするときについての指示に従事する激励と参加者の自宅を送信ngのログ。 </li></ol> 3.目視検査のためのデータをダウンロード<ol><li>加速度計は、24時間以上の身に着けている期間後に戻ってきたときに、記録されたデータをダウンロードするには、コンピュータに加速度計を接続します。 </li><li> 適切なソフトウェアの中に「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上のデータを保存する場所を選択します。 <ol><li> 「AGDファイルを作成」​​するオプションを選択します。 </li><li>閲覧しやすいファイルの場合、エポック 『ドロップダウンボックスから』 &#39;10 Sを選択します。ステップ3.3でこれらのファイルを使用してください。 </li><li> 「すべてのデバイスをダウンロード」を選択します。 </li></ol></li><li> 視覚的に加速度計が計画期間のためおよび/またはデータが身に着けているログと一致していることを着用されたことを確認するためにデータを検査します。 <ol><li>トップメニューから、「ファイルをクリックしてください| [開くAGDファイル」とは、オープンするファイルを選択します。 </li><li> &quot;を見てください;毎日のグラフは収集したデータを表示します。 </li><li>その活動は、典型的な起きている時間中に発生したと夜の時間を除いて無活動の期間を、そこに拡張されていないことを確認してください。グラフは、時間の小さい増分にフォーカスするようにスケーリングし、必要に応じてスクロールさせることができます。 </li></ol></li></ol> 4.処理のためのデータをダウンロード<ol><li>ダウンロードプロセスを繰り返し（3.2ステップ）が、今回は「エポック」ドロップダウンボックスから「1 s」を選択します。 1秒エポック、10、11、12および計算に使用されるファイルを生成するには、この意志ビンは、データ。 注：加速度計と（ 材料の表を参照）、ここで使用されているソフトウェアは、（車に乗っにあることから、 例えば加速度）高周波、非人間の活動をフィルタリングするために独自のソフトウェアを使用しています。使用している場合はフィルタリングは、カスタム書かれたソフトウェアで実行する必要があるかもしれません異なるデバイスおよびソフトウェア。カスタム書かれたソフトウェアはまた、パーキンソン病を持つ人のように、上肢振戦を識別し、除去するために使用することができます。 </li><li>ステップ4.1で保存された1のファイルから、各加速度計からのデータから（X 2 + Y 2 + Z 2）の平方根として、3次元データのベクトルの大きさの時系列を計算します。この時系列は、日常生活の中に上肢の活動を定量化するために、変数の数を計算するために使用することができます。 注：処理命令は、一日着用して期間を想定しています。着用期間が長い場合、データは、別個の単一日のチャンクで処理することができ、あるいは適切な身に着けている期間の長さによって調整算出変数を持つ単一の時系列として。 </li></ol>加速度測定データから作成5.変数とグラフィカルな表現注：歩行に関連した上肢の動きを解析したデータに含まれています。前の仕事はあり<html>歩行加速度比変数に影響を与えないことを確立しました。 15歩行の包含は、神経学的に無傷の成人のための非比変数を変更しないが、27が歩行の包含は、ストロークでの参加者のための非比変数の小さな過大評価につながる可能性があります。 <ol><li>アクティビティカウントが非ゼロであったとき、記録期間中にすべての秒を加算した後、時間に変換することにより、各肢の使用時間を計算します。 12、17 注：この計算は、各肢に1つの値が得られます。 </li><li>使用率を計算するドミナント（または非罹患）四肢の使用時間によって、非支配的な肢（または影響を受けた四肢）の使用時間を分割して（また、活性比と呼ばれます）。 注：使用率は、他方に対して1人の手足の活動の合計時間を定量化します。EF &quot;&gt; 12、 図15は、この計算は、典型的には、0と1との間に1の値は、2本の手足を着用期間にわたって等しい持続時間のために使用されていることを示し、単一の値が得られる。ゼロの値は、非支配的な又は患肢ことを意味します全く使用されませんでした。 </li><li> 次のように大きさの比率を計算します。 <ol><li>時系列のデータの各秒間、支配的な（または非罹患）四肢のベクトルの大きさで割った非支配的な肢（または影響を受けた四肢）のベクトルの大きさの自然対数を計算します。 </li><li>単一肢の動きを分類するために、それぞれ、図7および-7を用いて、7より大きく-7未満の値を置き換えます。 11 注：マグニチュード比は、秒単位の単位で毎日の活動への各肢の貢献度を定量化します。 10、11。これは、使用率と概念的に類似しているが、考慮INTEを取り各第二中の各肢の動き（加速度の大きさ）のnsity。この計算は、ゼロの値が両方の手足が時間内にその瞬間の間に等しい運動強度を有し示す値の時系列が得られます。正の値は、より大きな移動、非支配的な（または影響を受けた）からの強度肢を示し、負の値は、支配的な（または影響を受けていない）四肢から大きな運動強度を示します。 </li></ol></li><li> 2本の手足からのベクトルの大きさの和として二国間の大きさを計算します。 注：両側の大きさは、第二のバイ第基づい両方上肢の動きの強さを定量化します。 図10は 、11この計算値は、より高い値は、高い強度を示すと、運動強度を示す値の時系列をもたらします。 </li><li> グラフFOLの両方肢11から加速度計データを表すために密度プロットを構築安値。 <ol><li>色で表される周波数を有する二変量ヒストグラムとしてデータの各第二プロット。クーラー色（青）はそれほど頻繁活性を示し、暖かい色（赤スルー黄色）がより頻繁に活性を示すようなカラースケールを設定します。 </li><li>プロット x軸上の他の対貢献1本の肢を示す値の比、。 </li><li> y軸に、運動の強度を示す、両側の大きさをプロットします。 </li><li>ただ、非支配的な（または影響の活性を示し、左端のバー上の別のバー（-7）、単に支配的な（または影響を受けていない）四肢の活性を示すものとして、及び（7）右端に単一肢値をプロット）四肢。 注：プロットは、科学者、臨床医、および2つの変数一緒に、大きさの比との二国間の大きさを解釈するために、参加者のためのコンテキストを提供します。加速度測定データを用いた密度プロットを作成するためのオプションがここにあります。 44 &lt;/ SUP&gt; </li></ol></li></ol>

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著者は、彼らが競合する金融利害関係を持たないことを宣言します。

このレポートでは、手首に装着した加速度計を使用して、日常生活の中で上肢のパフォーマンスを測定するための方法論を詳述します。リハビリテーション研究と臨床実践におけるこの方法の使用は、学ぶ機会、すなわち 、既存の方法に大きな進歩をもたらす方法を実験的または一般的な治療に影響を与える機能日常生活の中でのパフォーマンス、クリニックや研究室ではないだけの能力。加速度計は、と一緒に、又は認知障害または意識不明バイアスに対してより感受性であり得る自己報告毎日の性能の尺度、31、32、33、の代わりに使用することができます。 Tを強制する可能性が予想に反して34、35、36は 、この方法の37早期適用が生じたデータを、5彼はフィールドリハビリテーションサービスの内容と配信を再考します。 プロトコルにおける重要なステップは、正確かつ実際のデータ（プロトコルが2.2、2.3、および3.3ステップ）着用期間中に収集されたことを確認します。これらの手順に従わない場合には意味を持たない計算された値につながる可能性があります。人がクリニックや研究室を離れると加速度計が割り当てられた手首の上にあることを確認してくださいすることは比較的容易です。参加者は、多くの場合、指示または予想よりも異なる振る舞いとして、加速度計が返された後のデータの目視検査が必要です。比較的まれながら、参加者はまもなく、調査チームを離れる間違っ両側に再び背中にそれらを入れて、またはそれらを身に着けるために彼らの家族の中で他の人を奨励しようとした後、加速度計を削除することが知られています。これの多くは、加速度計を明確にそれぞれの側のためにマークされている場合は、身に着けているログが完了し回避することができ、データがまもなくAFTEに検査されていますR返す、 つまりケースにフォローアップの電話は、サイドと時間を身に着けて明確にする必要があります。 加速度測定の方法論は、一般的な上肢の性能を定量化している間、それは動きの質についてや、参加者が食べていたことを知っているように身に着けている期間中に実施された具体的な活動に関する情報を提供していません。この問題の議論のための参照3を参照してください。科学的な質問やリハビリテーションの介入は、このような活動の量や日常の活動における二国間手足の関与など、日常生活の中で一般的な上肢のパフォーマンスを変えることに焦点を当てているときにツールとして、加速度計は、アウトカム指標として最も有用であろう。科学的な質問やリハビリテーションの介入が動きの品質を変更したり、日常生活の中で唯一の少数の特定の動きを変更することに焦点を当てているとき、加速度計は、アウトカム指標としてはあまり有用であろう。私たちは、そのcomputatを予想しますional方法は、時間の経過とともに改善され、この方法論の将来の世代は、これらの制限を克服することができるかもしれません。 結論として、加速度計は、日常生活の中で上肢性能の定量的評価のための機会を提供します。ここで説明する方法は、一日あたりのステップまたは中等度の身体活動の分は、ウェアラブルデバイスに記録されているより一般的なモビリティの方法論、の上肢バージョンと見なすことができます。ストロークのある人のために開発されているが38、39、40、41、42、43、方法の多様性は、他の集団の様々な将来のアプリケーションを可能にします。追加の方法論の開発は、臨床と研究QUEに答えるために、脳卒中以外の成人および小児neurorehabiliation集団で必要とされます上肢の二国間の活動に関連stions。

最後の二十年にわたり、運動を測定するためのウェアラブルセンサーへの関心の爆発がありました。神経リハビリテーションの分野で大きな関心を生成したウェアラブルセンサは加速度計です。 1、2、3加速度計は、名前が示すように、（1 G = 9.8メートル/秒2）重力単位で加速度を測定または活動カウントと呼ばれ、任意の単位で（1つの活性カウント=メーカー指定の重力値）。加速度は、人間の動きのように、典型的にはデバイスの異なる軸に対応する、三次元で測定され、記録されています。デバイスは、市販されており、大規模な腕時計に似ています。彼らは、最小限の中断で日々の活動中に着用することができます。そのため、合理的なコストとそれらの入手しやすさのため、加速度計（加速度計と呼ばれる）の使用がneurorehabilに統合されていますitation調査。 神経リハビリテーションの分野への加速度計の値は、それが診療所または実験室外部上肢運動活動の非侵襲的、公平な、定量的な尺度を提供することです。 3脳卒中およびその他の神経学的状態を持つ人々のためのリハビリテーション・サービスの主要な目標は、日常生活の中で機能するために自分の能力を向上させることである、とだけでなく、診療所や研究室インチ構造化されていない環境で測定されるように、臨床試験、および活動のパフォーマンスに構造化された環境で測定された機能の世界保健機関（WHO）の国際分類では、活動のための能力を区別します。 4加速度計は、彼らが何ができるだけで何、クリニックや研究室ではないないときに、誰かが実際に何をするか、すなわち 、非構造化環境における上肢性能の測定を可能にします。ストロークレハへの加速度計の取り込みbilitationの研究は現在、構造化された臨床環境での機能改善が構造化されていない、日常生活の中でのパフォーマンスの改善に変換することを長期保有を前提に挑戦しています。 5、6、7、8 我々のグループ9、10、11、12、13、14等7、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24は、Bを有していますEENは、研究と臨床実践で使用するために加速度測定手法の開発に多大な時間と労力を費やしました。加速度計はよく上肢パフォーマンスポストストロークを測定するための有効かつ信頼性の高いツールとして確立されています。 1、2、15、16、17、25、最新の課題は、臨床的に意味のある情報（この開発プロセスの概要については文献3を参照）に生の加速度計データを回してきました。ここに記載された方法論健常対照者に10を日常生活の中で上肢のパフォーマンスを区別するために使用することができ、ストローク6、9苦しんでいる参加者のそれから12、11 </sアップ&gt;や他の疾患を持っています。この方法論から派生変数が変化し、時間をかけて改善を定量化に応答します。 14加速度計の方法論は、脳卒中および他の神経学的集団を持つ人で日常生活における上肢のパフォーマンスを向上させるために設計された上肢機能障害および介入を調査する調査研究に適しています。それはまた、臨床神経リハビリテーションの実践に組み込まれる前に、その相対的なシンプルさのために、それは長くないかもしれません。

<table><tbody><tr><td>加速度計 (2)</td><td>Actigraph LLC</td><td>wGT3X-BT</td><td>これは市場で最も一般的なデバイスです。&nbsp;同様の製品は、他のベンダーからも入手可能です。&nbsp;http://actigraphcorp.com/products-showcase/activity-monitors/actigraph-wgt3x-bt/</td></tr> <tr><td>Hub</td><td>Actigraph LLC</td><td>7ポートUSBハブ</td><td>このデバイスは、加速度計をコンピュータに接続し、充電と通信を可能にします。ハブ、USBケーブル、電源コネクタが含まれています。http://actigraphcorp.com/products/7-port-usb-hub-2016/</td></tr> <tr><td>ストラップ&nbsp;</td><td>Actigraph LLC</td><td>ウーブンナイロンリストバンド&nbsp;</td><td>ベルクロまたは使い捨てのストラップもご用意しています。&nbsp; http://actigraphcorp.com/product-category/accessories/</td></tr><tr><td>Actilife Software</td><td>Actigraph LLC</td><td></td><td>加速度計と同じベンダーからソフトウェアを購入するのが最善です。&nbsp;同様の製品は他のベンダーから入手できます。http://actigraphcorp.com/products-showcase/software/actilife/</td></tr> <tr><td>計算ソフトウェア</td><td></td><td></td><td>最も一般的なソフトウェアはMATLABですが、Excelや他の同様の製品でも計算を行うことができます。&nbsp;&nbsp;</td></tr></tbody></table>

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

A Method for Quantifying Upper Limb Performance in Daily Life Using Accelerometers

脳卒中および他の神経学的状態の後にリハビリテーションサービスへの紹介のための重要な理由は、日常生活の中で機能するために自分の能力を向上させることです。それは日常生活の中で、人の活動を測定することが重要になって、ちょうどクリニックや研究室の構造化された環境の中での活動のために自分の能力を測定していません。今毎日の運動の測定を可能とされているウェアラブルセンサは加速度計です。加速度計は終日着用することができます大規模な腕時計に似た市販のデバイスです。加速度計からのデータは手足が人々の家庭や地域社会での活動を実行するために従事している方法を定量化することができます。このレポートでは、加速度測定データを収集し、臨床的に関連した情報にそれを有効にする方法を説明します。まず、データは、参加者が24時間以上2つの加速度計（各腕に1つずつ）着用有することによって収集されます。加速度計のデータはダウンロードしてdifferen 4を生成するために処理されます日常生活の中で上肢の活動の重要な側面を記述トン変数：使用時間、使用率、大きさの比率、及び二国間の大きさ。密度プロットを視覚的に24時間着用期間からのデータを表すように構成することができます。変数とその結果の密度プロットは、地域在住の成人神経学的に無傷で非常に一貫しています。この印象的な一貫性は、それら上肢毎日のパフォーマンスが通常と異なっているかどうかを判断するための有用なツールになります。この方法は、脳卒中や他の患者集団を持つ人で日常生活における上肢のパフォーマンスを向上させるために設計された上肢機能障害および介入を調査する調査研究のために適切です。それはまた、臨床神経リハビリテーションの実践に組み込まれる前に、その相対的なシンプルさのために、それは長くないかもしれません。

<html>地域在住の指示対象サンプルからのデータは、神経学的に無傷の大人は、脳卒中や上肢のパフォーマンスに影響を与える他の条件と参加者からのデータを解釈するために使用することができます。 10、11、12、表1は、使用時間の要約統計および健康リファレントサンプルから利用率を示しています。全体的に、ほとんどの人は一日を通して時間の約同量のための彼らの支配と非支配的な手でアクティブになっています。平均値は9時間の近くであるが、より活性と活性の低い人を撮像広い範囲があります。平均使用率はわずか1.0の下にあり、小さな標準偏差を有します。したがって、関係なく、どのようにアクティブなものの、優勢および非優勢手足は終日同様の期間に使用されます。さらに、年齢は健康の存在下での上肢のパフォーマンス指標に影響を与えません。、実質的にこれらの参照先の値（±3-4 SDS）外の小娘=「外部参照」&gt; 12の計算値は慎重にUswatteらによって示唆されているように、彼らは、本物であることを保証するためにチェックする必要があります。 16 <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td></td><td> 平均 </td><td> 標準偏差 </td><td> 最小 </td><td> 最大 </td></tr><tr><td> 支配的な四肢の使用時間 </td><td> 9.1 </td><td> 1.9 </td><td> 4.4 </td><td> 14.2 </td></tr><tr><td> 非支配的な四肢の使用時間 </td><td> 8.6 </td><td> 2 </td><td> 4.1 </td><td> 15.5 </td></tr><tr><td> 使用率 </td><td> 0.95 </td><td> 0.06 </td><td> 0.79 </td><td> 1.1 </td></tr></tbody></table> 表：まとめNeurから加速度測定の統計ologically無傷、コミュニティ住居大人。値は、基準12から、74人のコミュニティ住居成人（平均年齢54±11、53％の女性、支配的な84％右手）のリファレント試料からのものです。 密度プロットは、1つのデータを詳しく見てとることができます。データを収集し、上記のように処理して、図1は 、健康な成人からの代表的な密度プロットです。このようなプロットは、日常生活の中で上肢のパフォーマンスに関する重要な情報を提供します。すべての年齢の大人の間で非常に一貫しているこのプロットの3つの主要な機能があります。 図3は 、11第一に、画像は、対称的です。これは、上肢が同様に使用優勢および非優勢手足と、終日一緒に活性であることを示しています。動きの類似性は各肢ターキンと、時間的に特定のインスタンスであることを提示しないかもしれませんグラムそのターンは、先頭または様々な活動の間に遅れが、その日の経過とともに見ることができます。 （単独優勢と専ら非支配的な活性を示す）のいずれかの側にもバール-7と7色に似ています。対称性は利き手についての共通認識に反しています。第二に、プロットは、ツリー状の広い底部と丸いエッジです。 「リム」または底部の丸みを帯びたエッジが、他は比較的まだ、一方の手足が動いている活動を表します。この例は、他の容器とを保持しながら、片手で容器内にオブジェクトを配置するであろう。 10丸いエッジの対称性は、両手を実行し、その日の経過にわたって同様に安定化させるために活性であることを示しています。トップピークは、両手で高い棚の上に大きなオブジェクトを配置するようなより少ない頻度、より高い強度の活動を表します。 10と第3、中央に暖かい輝きがあります。<html>これは、最も頻繁上肢の動きは、両方の肢からほぼ等しい寄与を有する低強度であることを示しています。この例は、入力またはナイフとフォークで切断されるであろう。 10 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/55673/55673fig1.jpg" /> 図1：神経学的に無傷大人からの代表的な例。密度プロットは、日常生活における上肢使用の24時間を示し、第二のバイ第基づいてプロットしました。 x軸（強度比）が活性に各肢の寄与を示しています。 y軸（両側大きさ）は、運動の強度を示しています。色は明るい色が高い周波数を示し、図の右側の大きいカラーバースケールで、周波数を表します。小さなバール-7と7は、それぞれ、片側優勢および非優勢な活性を表します。「&gt;この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。 成人のこのサンプルを横切って、密度プロットは、形状と色が著しく類似しています。比較的不活性な11人は寒色と短く、幅の広い、写真を持っている傾向があります。非常にアクティブになっている人々は、暖色と背の高い絵を持っている傾向があります。大人の間で印象的な一貫性は、これらの規範からと異なる上肢のパフォーマンスで参加者を識別することが容易になります。 図2は、脳卒中を持つ人における密度プロットの例です。この人は、これらのデータが収集されているに11ヶ月前に右側に彼の脳に影響を与える虚血性脳卒中を持っていた右利きの男性です。脳の右側には、本体の左側面を制御し、Motricによって示されるように彼の左上肢は、中等度の麻痺や障害を持っていました60/100のITY指数28得点と57分の38のアクションリサーチアームテスト29得点。 24時間身に着けている期間中、麻痺、左の手足は1.5時間、アクティブであったと非麻痺、右の手足が5.8時間、アクティブでした。彼の使用率は0.47、正常値の約半分でした。 図1の密度プロットと比較すると、この密度プロットが麻痺上肢が日常生活中に、まれにアクティブであったことを示し、明らかに非対称です。 -7における単一のバーの暗赤色の色と比較プロットの中央部分の寒色は、単に非麻痺肢を有する運動の高い頻度を示します。全体的なピークは低強度の活動を示す、低いです。全体的に、密度のプロットは麻痺手足が日々の活動にのみ最小限に関与していることを示しています。 <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/55673/55673fig2.jpg" /> 図2：パーからの代表的な例脳卒中と息子。密度プロットは、日常生活における上肢使用の24時間を示し、第二のバイ第基づいてプロットしました。 x軸（強度比）が活性に各肢の寄与を示しています。 y軸（両側大きさ）は、運動の強度を示しています。色は明るい色が高い周波数を示し、図の右側の大きいカラーバースケールで、周波数を表します。小さなバール-7と7は、それぞれ、片側優勢および非優勢な活性を表します。図1を対称性、ピーク高さ、色の比較<a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55673/55673fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> 加速度測定の方法論は、脳卒中を持つ人で使用するために開発されてきたが、この方法の有用性は、他の集団にまで及びます。これは、バリでの成果を評価するための有益なことができます患者集団のETY。 図3は、肘下の上肢切断持つ人の濃度プロットの例です。この個人は約8年前に事故で負傷75歳の男性でした。彼の右に、以前に支配的な、手が事故の時に切断しました。彼は、上肢プロテーゼを所有しているが、それは重い物を持ち上げるために毎月わずか1~2回を身に着けています。時間のほとんどは、この図のように、彼はそれを着用していません。 24時間身に着けている期間中に、無傷の、左肢は6.9時間活性し、残留、右肢は、（加速度計は、残存肢上に遠位に装着された）4.7時間活性でした。彼の使用割合は、残存肢上に無傷の肢に係合するための好みを示す、0.68でした。この密度プロットはあまり対称であり、制御対象（ 図1）のそれより涼しい色を有するが、より対称的であり、 図2に示すストロークの人よりも多くの活性を示します。したがって、この人物Fそのまま手足をフレーヴァーが、それでも日常生活の間、活動中の残留手足を行っています。 <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/55673/55673fig3.jpg" /> 図3：上肢切断術を持つ人からの代表的な例。密度プロットは、日常生活における上肢活性の24時間を示し、第二のバイ第基づいてプロットしました。 x軸（強度比）は、時間のモーメントでの活性に各肢の寄与を示しています。 y軸（両側大きさ）は、運動の強度を示しています。色は明るい色が高い周波数を示し、図の右側の大きいカラーバースケールで、周波数を表します。小さなバール-7と7は、それぞれ、片側優勢および非優勢な活性を表します。図1および図2に対称性、ピーク高さ、色の比較<a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55673/55673fig3large.jpg" target="_blank">で拡大表示こちらをクリックしてください。</a><html>この図のバージョン。 この方法論を使用するかもしれない方法の別の例は、活性を増加する必要が不自由な人ではあります。 図4は、熟練した看護施設における高齢者、右利きの個人滞留密度プロットの例です。この人は急性疾患の後に衰弱したと自立を取り戻し、帰宅するために、看護やリハビリテーションサービスを受けました。支配的な肢2.4時間活性であり、非支配的な肢2.0時間活性でした。使用率が規定範囲の低い端にある、0.84であった（ 表1参照 ）。一般的な医学的状態から予想されるように、この密度プロットは、ほぼ対称であるが、ピークは非常に低く、色は身に着けている期間中、ほとんど活性を示し、主にクールです。 OAD / 55673 / 55673fig4.jpg」/&gt; 図4：熟練した看護施設（SNF）に医療病気からの回復者からの代表的な例。密度プロットは、日常生活における上肢活性の22時間を示し、第二のバイ第基づいてプロットしました。 x軸（強度比）は、時間のモーメントでの活性に各肢の寄与を示しています。 y軸（両側大きさ）は、運動の強度を示しています。色は明るい色が高い周波数を示し、図の右側の大きいカラーバースケールで、周波数を表します。小さなバール-7と7は、それぞれ、片側優勢および非優勢な活性を表します。図1を対称性、ピーク高さ、色の比較<a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55673/55673fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> 最後に、この方法論はbでないかもしれませんちょうど大人のための電子。プロトコルは、身に着けている奨励するためにマイナーな改造で、お子様には適している（ 例えばカラフルなストラップ、デバイスは「あなたはスーパーヒーローのように見えるように」の提案ということ）。典型的には、現像子供から密度プロットは、ツリー形状が狭く、ピークが実質的に高いこと、大人と同じ一般的な形状を示しています。子供の形状は、その高い活性レベルと一致しています。一般的に開発子供と片麻痺脳性麻痺の子供から密度プロットの例は、p上で見ることができます。 25、基準3に、図5Bおよび5C。さらに調査が小児科臨床実践への応用のために必要とされます。これは、使用率が脳性麻痺児では、脳卒中、1成人における上肢活動の自己申告に一貫性の適度な関係を持っていますが、ことが注目され、使用率は、上部のLIMの親レポートとは関係ありませんB活性。 30かどうかのセンサ測定と報告した値との間に変更された関係は、記者の認識や子どもたちが未知の移動方法のいくつかの定量的または定性的な違いです。今後の研究が痛んで定型発達の子どものための規範的な値を決定し、障害児の値の解釈を調査するために必要とされています。

このプロトコルは、手首に着用加速度計を使用して、日常生活における上肢の性能を定量化する方法を説明します。

A key reason for referral to rehabilitation services after stroke and other neurological conditions is to improve one's ability to function in daily life. ...

この加速度計を用いた手法の全体的な目的は、日常生活における上肢のパフォーマンスを定量化し、それによってリハビリテーションの進捗と成果を追跡することです。この方法は、脳卒中のリハビリテーションにおける重要な疑問への回答に役立ちます。例えば、ある介入が、クリニックや研究室だけでなく、現実世界における個人の機能を改善できるかどうかといった点です。この手法の最大の利点は、上肢のパフォーマンスを数値的に定量化でき、自己申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のサービスを受けている他の人々にも適用可能です。例えば、脳損傷や多発性硬化症の患者、さらには脳性麻痺を持つ子供たちなどにも適用できます。最初はこの手法はステップ数が多く困難に思えるかもしれませんが、数回使用すれば各手順は非常にルーチン化されます。本手法の実演は、当研究室のメンバーであるMaggie Blandが行います。まず、2台の加速度計をドッキングステーション経由でコンピュータに接続し、バッテリーを充電して、実験全行程を通じて記録が行われるようにしてください。加速度計をコンピューターに接続した後、適切なソフトウェアを開いて初期化を行います。次に、ソフトウェア内で「Initialization（初期化）」を選択し、各加速度計の時計とローカルコンピューターを同期させます。加速度計を被験者に装着させる予定のデータ収集開始日時と、その少なくとも24時間後の終了日時を入力してください。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30 Hzを選択し、LEDオプションとワイヤレスオプションはチェックを外したままにします。バッテリー寿命を延ばすためにIdle Sleep Modeを有効にし、Enter Subject Infoを選択して初期化プロセスを完了させます。その後、加速度計の装着部位（手首）および身体の側（右または左）など、被験者固有の情報を入力してください。必要に応じて、その他の被験者固有の情報を入力してください。これらの入力内容は識別目的のみに使用され、データ解析には影響しません。最後に、Initialize Devicesを選択してプロセスを完了します。初期化が確認されたら、加速度計をコンピュータから取り外します。まず、参加者の両手首に加速度計を1つずつ装着してください。次に、参加者に一日中、通常通りの活動を行うよう依頼し、最初は加速度計に違和感があるかもしれませんが、すぐに慣れることを伝えてください。加速度計は防水仕様であり、シャワー中や皿洗い中でも装着可能であることを参加者に伝えてください。ただし、長時間の水泳中は装着しないよう指示してください。さらに、昼寝中や就寝中も加速度計を装着したままにするよう依頼してください。最後に、2台の加速度計を取り外すタイミングと、加速度計および装着記録を返却または郵送する方法について説明します。その後、参加者に通常の日常生活を送るよう促しながら、帰宅させてください。24時間以上の装着期間を経て加速度計が返却されたら、それらをコンピューターに接続し、記録されたデータをダウンロードします。ソフトウェア内で「Download」を選択し、「Change Location」ボタンを使用してコンピューター上のデータ保存場所を選択します。AGDファイルを生成するオプションを選択してください。迅速に確認可能な小規模なファイルの場合は、Epochドロップダウンメニューから「10 seconds」を選択し、「Download All Devices」を選択します。次に、加速度計が計画された期間にわたって装着されていたこと、およびデータが装着ログと一致していることを確認するため、「File」から「Open AGD File」をクリックし、開くファイルを選択してデータを視覚的に確認します。その後、日次グラフで収集されたデータを確認してください。活動が通常の起床時間帯に行われていること、および夜間を除いて長時間にわたる無活動期間がないことを確認します。必要に応じて、グラフのスケールを縮小し、より短い時間間隔に焦点を当てます。最後に、計算用のファイルを生成するために、ダウンロードプロセスを繰り返しますが、データを1秒ごとのエポックにビン分けするため、Epochドロップダウンボックスから1秒を選択してください。健康な成人から得られたこの対称的なプロットは、上肢が一日中同時に活動していることを示しています。利き手（優位肢）と非利き手（非優位肢）が同様に使用されています。この対称性は、手の利きに関する一般的な認識とは相反するものです。次に、プロットは底 부분이広く端が丸みを帯びた樹形となっており、これらの丸みを帯びた端は、一方の肢が動いている間にもう一方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、1日を通じて両手が動作の遂行と安定化の両方において同様に活動していることを示しています。最後に、中心部の暖色系の輝きは、上肢の動きで最も頻度が高いものが低強度であり、両肢からほぼ等しく寄与していることを示しています。その他の結果は、左肢に中程度の不全麻痺と機能障害を引き起こした脳卒中患者の上肢活動を示しています。非対称なプロットは、麻痺側上肢が日常生活においてほとんど活動していなかったことを示しており、ピーク値が低いことは、低強度の活動のみが行われたことを意味しています。最後に、中央の寒色系は動作頻度が低いことを示しています。習熟すれば、本手法のセットアップには約10分かかります。加速度計が回収されると、処理に約20分かかります。この手順を行う際は、加速度計の回収後にデータを視覚的に確認することが非常に重要です。この手法の開発により、脳卒中研究者が、クリニックや研究室の外での日常生活における腕と手の活動を探索する道が開かれました。このビデオを視聴することで、加速度計を用いて日常生活における上肢のパフォーマンスを定量化する方法を習得できます。これにより、リハビリテーションの経過と成果を追跡することが可能になります。

a-method-for-quantifying-upper-limb-performance-daily-life-using

Research

JoVE Journal

Medicine

医学

現実的な日常生活環境での継続的な活動を含むウェアラブルモビリティモニタリングシステム(WMMS)のための標準化された評価方法が開発されました。一連の日常生活動作でテストすると、活動認識感度が低下する可能性があります。したがって、WMMS性能の有効な評価のためには、現実的なテスト回路が推奨されます。...

日常生活環境におけるスマートフォンベースの人間活動の認識システムの評価

筋機能の客観的評価は子供に特に困難です。市販のデジタル...

客観的かつ子供向け 3次元センサーを用いた上肢機能の評価

このプロトコルでは、運動性能とストロークと健全なコントロールを個人に適用される上肢の感覚運動機能を評価する客観的方法について説明します。標準化されたテストの手順では、タスクを飲んでの 3次元モーション...

上肢障害の有無にかかわらず人に飲酒のタスクの 3 D モーションを用いた運動解析をキャプチャします。

モーション キャプチャ システムで日常生活 (IADL) の活動を評価するために仮想現実のテストを考案しました。軌道、移動距離と IADL 機能の評価の完了までの時間を含む様々...

バーチャル ・ リアリティーのモーション キャプチャ システムで日常の生活動作の運動を測定

このプロトコルでは、自己申告と加速度計ベースの適度に精力的な身体活動の個体差にビデオ...

ギャップを減らすため輝度レベルの可視化間自己報告し、身体活動の直接測定

この革新的な装置は磁気慣性センサーを使用して制御されていない環境の歩行および活動の分析を可能にする。現在、欧州医療機関の結果測定としての資格プロセスでは、アプリケーションの1つは、神経筋疾患の臨床試験の臨床エンドポイントとして機能することです。...

歩行とアクティビティ分析のためのホームベースのモニター

がんに関連する疲労の運動面を客観的かつ定量的に測定するシンプルでアクセス可能な方法を開発しました。単純なハンドグリップ装置を用いた物理的疲労試験の管理方法と疲労指数の計算方法について詳しく説明します。...

ハンドヘルドダイナモメーターを用いた癌関連疲労の運動面の測定

自己中心的なカメラを使用して、毎日のルーチン中に手の障害を持つ個人の自然な手の機能をキャプチャするためのプロトコルが提案されています。プロトコルの目的は、記録が自宅での日常生活の活動中に個人の典型的な手の使用の代表であることを確認することです。...

上肢障害を持つ個人の自己中心的なビデオを使用して自宅で代表的な手の使用をキャプチャ

本研究では,クラブで卓球トレーニングを受けている中国の子どもを対象に,加速度計を用いた身体活動(PA)と余暇身体活動(LTPA)を客観的に測定する方法を提案する。...

卓球トレーニングを受け入れる子供の身体活動測定

ここで説明するプロトコルは、上肢欠損の定量的評価を強化することを目的としており、クリニックと自宅の両方でリモート評価のための追加技術を開発することを目的としています。バーチャルリアリティとバイオセンサー技術を標準的な臨床技術と組み合わせて、神経筋系の機能に関する洞察を提供します。...

仮想修正ボックスおよびブロックテスト中の運動と筋肉活動の定量的評価のためのセットアップ

ここでは、楕円形のトラックでのインクリメンタルウォーキングジョギングテスト(0.84〜2.37 m /...

加速度計による身体活動強度の評価と酸素消費量

学ぶ 加速度計を用いた上肢機能の定量化法。脳卒中や神経疾患のリハビリテーションにおいて、日常生活での両上肢の使用状況を客観的に測定し、治療効果を評価する標準的手法を解説します。

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

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