Een methode voor het kwantificeren van de bovenste ledematen optreden in het dagelijks leven gebruik maakt van versnellingsmeters
21 april 2017
Dit protocol beschrijft een methode om de bovenste ledematen prestaties in het dagelijkse leven te kwantificeren met behulp van de pols gedragen accelerometers.
Het algemene doel van deze versnellingsmetermethode is om de prestaties van de bovenste ledematen in het dagelijks leven te kwantificeren en zo het revalidatieproces en de resultaten te volgen. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen in revalidatie na een beroerte. Bijvoorbeeld of een interventie de functie van iemand in de echte wereld kan verbeteren, niet alleen in de kliniek of het laboratorium.
Het grote voordeel van deze techniek is dat het een numerieke kwantificering van de prestaties van de bovenste ledematen biedt en niet afhankelijk is van zelfrapportage. Hoewel deze methode oorspronkelijk is ontwikkeld voor revalidatie na een beroerte, kan het ook worden toegepast voor andere personen die fysiotherapie en ergotherapie krijgen. Bijvoorbeeld voor mensen met een hersenletsel of multiple sclerose, en zelfs kinderen met hersenverlamming.
In eerste instantie lijkt de methodologie misschien moeilijk omdat er zoveel stappen zijn, maar nadat je het een paar keer hebt gebruikt, worden de stappen veel routinematiger. Maggie Bland, een lid van ons laboratorium, zal deze methode demonstreren. Begin met het aansluiten van de twee versnellingsmeters op de computer via de dockingstation om hun batterijen op te laden en de opname gedurende het hele experiment te garanderen.
Nadat de versnellingsmeters op de computer zijn aangesloten, opent u de juiste software om ze te initialiseren. Selecteer vervolgens Initialisatie in de software om de klokken van de versnellingsmeter met elkaar en met de lokale computer te synchroniseren. Voer de starttijd en datum van de gegevensverzameling in op basis van wanneer de versnellingsmeters op de deelnemer worden geplaatst, en een einddatum en -tijd die minstens 24 uur later is.
Selecteer vervolgens 30 Hz in het vervolgkeuzemenu voor de bemonsteringssnelheid en laat LED-opties en draadloze opties ongemarkeerd. Schakel Idle Sleep Mode in om de levensduur van de batterij te verlengen en selecteer Subject Info invoeren om het initialisatieproces te voltooien. Voer vervolgens specifieke informatie van het onderwerp in voor de locatie van de versnellingsmeter op de pols en de lichaamszijde, rechts of links.
Kies om andere specifieke informatie van het onderwerp in te vullen zoals gewenst. Invoer is alleen voor identificatie en heeft geen invloed op de gegevensanalyse. Selecteer ten slotte Apparaten initialiseren om het proces te voltooien.
Zodra de initialisatie is bevestigd, ontkoppelt u de versnellingsmeters van de computer. Begin met het plaatsen van één versnellingsmeter op elke pols van de deelnemer. Vraag vervolgens de deelnemer om hun reguliere activiteiten gedurende de dag te doen en laat hen weten dat de versnellingsmeters in het begin vreemd kunnen aanvoelen, maar dat ze er snel aan zullen wennen.
Informeer de deelnemer dat de versnellingsmeters waterdicht zijn en tijdens het douchen of afwassen kunnen worden gedragen. Geef hen echter de instructie om de versnellingsmeters niet te dragen tijdens langdurig zwemmen. Vraag hen ook om de versnellingsmeters aan te houden tijdens dutjes en 's nachts.
Geef ten slotte instructies over wanneer de twee versnellingsmeters moeten worden verwijderd en hoe de versnellingsmeters en het draaglogboek kunnen worden teruggestuurd of verzonden. Stuur de deelnemer vervolgens met aanmoediging naar huis om zich in normale dagelijkse activiteiten te begeven. Nadat de versnellingsmeters zijn teruggestuurd, sluit u ze na een draagperiode van 24 uur of meer aan op de computer om de opgenomen gegevens te downloaden.
Selecteer in de software Downloaden en kies vervolgens een locatie om de gegevens op de computer op te slaan, met behulp van de knop Locatie wijzigen. Selecteer de optie om een AGD-bestand te maken. Voor bestanden die klein genoeg zijn om snel te worden geïnspecteerd, kiest u 10 seconden uit het Epoch-vervolgkeuzemenu en selecteert u Alle apparaten downloaden.
Om vervolgens te bevestigen dat de versnellingsmeters gedurende de geplande tijdsperiode zijn gedragen en dat de gegevens overeenkomen met het draaglogboek, inspecteer de gegevens visueel door te klikken op Bestand, AGD-bestand openen en selecteer de bestanden om te openen. Bekijk vervolgens de dagelijkse grafieken om de verzamelde gegevens te zien. Bevestig dat de activiteit plaatsvond tijdens typische waakuren en dat er geen lange perioden van geen activiteit zijn, behalve 's nachts.
Als gewenst, schaal de grafiek in om zich te concentreren op kleinere tijdsintervallen. Ten slotte, om bestanden voor berekeningen te genereren, herhaalt u het downloadproces, maar kiest u één seconde uit het Epoch-vervolgkeuzemenu om de gegevens in één-seconde-epochen te groeperen. Deze symmetrische plot van een gezonde volwassene geeft aan dat de bovenste ledematen gedurende de dag samen actief zijn.
Met de dominante en niet-dominante ledematen vergelijkbaar gebruikt. De symmetrie is in tegenstelling tot de veelvoorkomende percepties over handdominantie. Ten tweede is de plot boomvormig met een brede onderkant en afgeronde randen, waarbij deze afgeronde randen activiteit vertegenwoordigen waarbij één ledemaat beweegt terwijl de andere relatief stil staat.
De symmetrie in de afgeronde randen geeft aan dat beide handen actief zijn om te presteren en te stabiliseren over de loop van de dag. Ten slotte geeft de warme gloed in het midden aan dat de meest voorkomende bewegingen van de bovenste ledematen van lage intensiteit zijn, met ongeveer gelijke bijdragen van beide ledematen. Andere resultaten tonen activiteit van de bovenste ledematen van een persoon met een beroerte die matige parese en disfunctie van zijn linkerlidmaat veroorzaakte.
De asymmetrische plot geeft aan dat het pareseuze bovenste lidmaat zelden actief was tijdens het dagelijks leven en dat de lage piek betekent dat er slechts activiteiten van lage intensiteit plaatsvonden. Ten slotte geven de koele kleuren in het midden een lage frequentie van beweging aan. Eenmaal onder de knie, kan de opstelling voor deze techniek ongeveer 10 minuten duren.
Zodra de versnellingsmeters zijn teruggestuurd, duurt de verwerking ongeveer 20 minuten. Wanneer u deze procedure uitvoert, is het
Overzicht
Dit protocol beschrijft een methode om de prestaties van de bovenste ledematen in het dagelijks leven te kwantificeren met behulp van pols-gedragen versnellingsmeters. Deze techniek maakt het mogelijk om revalidatievoortgang en -resultaten te volgen, met name bij revalidatie na een beroerte.
Belangrijke studieonderdelen
Wetenschapsgebied
- Neurowetenschappen
- Revalidatie
- Biomechaniek
Achtergrond
- De methodologie kwantificeert de prestaties van de bovenste ledematen zonder te vertrouwen op zelfrapportages.
- Oorspronkelijk ontwikkeld voor revalidatie na een beroerte, kan het worden toegepast op andere aandoeningen.
- Het levert numerieke gegevens die de daadwerkelijke functie weerspiegelen.
- Deelnemers worden aangemoedigd om zich bezig te houden met normale dagelijkse activiteiten terwijl ze de versnellingsmeters dragen.
Doel van het onderzoek
- Om de effectiviteit van revalidatie-interventies in reële omgevingen te beoordelen.
- Om objectieve metingen van de activiteit van de bovenste ledematen te verstrekken.
- Om het begrip van dagelijkse functionele prestaties in verschillende populaties te verbeteren.
Gebruikte methoden
- Deelnemers dragen versnellingsmeters op beide polsen gedurende ten minste 24 uur.
- Gegevens worden verzameld en gedownload voor analyse.
- Visuele inspectie van gegevens wordt uitgevoerd om activiteitsniveaus te bevestigen.
- Symmetrische en asymmetrische activiteitspatronen worden geanalyseerd.
Belangrijkste resultaten
- Gegevens tonen verschillen in activiteit van de bovenste ledematen tussen gezonde individuen en degenen met beperkingen.
- Symmetrische grafieken geven een vergelijkbaar gebruik van beide ledematen bij gezonde volwassenen aan.
- Asymmetrische grafieken onthullen beperkte activiteit in aangetaste ledematen van beroertepatiënten.
- Bewegingen met lage intensiteit komen het meest voor bij deelnemers.
Conclusies
- De versnellingsmetermethode is effectief voor het volgen van de prestaties van de bovenste ledematen.
- Het biedt waardevolle inzichten in revalidatieresultaten.
- Toekomstig onderzoek kan deze methode gebruiken om functioneel herstel in verschillende populaties te onderzoeken.
Veelgestelde vragen
Executive Industry Relevance
Quantifying upper limb performance in real-world settings addresses a critical gap in neurorehabilitation and translational research by providing objective, continuous data beyond clinic-based assessments. This accelerometry-based methodology enhances predictive confidence in intervention outcomes and supports risk-adjusted advancement decisions for therapeutic candidates targeting motor recovery. Its reproducibility and scalability position it as a valuable asset for portfolio-level evaluation of functional endpoints in neurological disorders.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables objective measurement of functional recovery, supporting target validation for neurorehabilitation interventions.
- Facilitates mechanistic de-risking by quantifying real-world limb use rather than relying on subjective reports.
- Provides reproducible endpoints for evaluating biological impact of candidate therapies.
Screening & Assay Development
- Delivers standardized, quantitative outputs (hours of use, use ratio, magnitude ratio, bilateral magnitude) for downstream analysis.
- Supports assay reproducibility and cross-study comparability through consistent data collection protocols.
- Prepares validated datasets for screening intervention efficacy in diverse patient populations.
Translational & Preclinical Research
- Aligns functional measurement with disease-relevant endpoints for translational biomarker development.
- Enables continuity from discovery through preclinical and early clinical validation by tracking real-world outcomes.
- Supports risk-adjusted go/no-go decisions based on objective, ecologically valid performance data.
Pipeline & Workflow Integration
This methodology integrates into the discovery-to-preclinical continuum by providing a bridge between laboratory efficacy and real-world functional outcomes.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing on intervention impact in daily life environments.
- Screening: Offers reproducible, quantitative readouts for comparing intervention groups.
- Analytics: Generates density plots and variable outputs for robust statistical analysis.
- Translational Research: Aligns with functional endpoints relevant to patient quality of life and regulatory expectations.
- Enterprise Reuse: Provides a scalable, standardized platform for multi-study and multi-population application.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in functional recovery studies.
- Operational Value: Enables rapid, standardized data collection and processing across sites and studies.
- Strategic Value: Improves decision-making for therapeutic advancement by providing real-world efficacy data.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of neurorehabilitation assets based on objective performance metrics.
Implementation Considerations
- Requires expertise in wearable sensor data collection and analysis.
- Needs access to accelerometry hardware and compatible analytical software.
- Demands cross-team standardization for data collection protocols and variable definitions.
- Adaptable to various neurological and pediatric populations with minimal protocol modification.
- Dependent on participant compliance with device wear and accurate wearing logs.
