21 kwietnia 2017
Ten protokół opisuje metodę ilościowego określania wydajności kończyn górnych w codziennym życiu za pomocą akcelerometrów noszonych na nadgarstku.
Ogólnym celem tej metodologii z wykorzystaniem akcelerometru jest ilościowe określenie sprawności kończyn górnych w życiu codziennym, a tym samym śledzenie postępów i efektów rehabilitacji. Metoda ta może pomóc w odpowiedzi na kluczowe pytania w rehabilitacji po udarze, takie jak to, czy dana interwencja może poprawić funkcjonowanie pacjenta w rzeczywistych warunkach, a nie tylko w klinice lub laboratorium.
Główną zaletą tej techniki jest to, że zapewnia ona ilościową ocenę sprawności kończyny górnej i nie opiera się na autoreporkowaniu. Chociaż metoda ta została pierwotnie opracowana dla rehabilitacji po udarach, może być ona stosowana również u innych osób korzystających z usług fizjoterapii i terapii zajęciowej, takich jak osoby z urazami mózgu lub stwardnieniem rozsianym, a nawet dzieci z mózgowym porażeniem dziecięcym.
Na początku metodologia może wydawać się trudna ze względu na dużą liczbę etapów, jednak po kilku zastosowaniach kroki te stają się znacznie bardziej rutynowe. Metodę tę zaprezentuje Maggie Bland, członkini naszego laboratorium. Rozpocznij od podłączenia dwóch akcelerometrów do komputera za pomocą stacji dokującej, aby naładować ich baterie i zapewnić rejestrację danych przez cały czas trwania eksperymentu.
Po podłączeniu akcelerometrów do komputera otwórz odpowiednie oprogramowanie, aby je zainicjować. Następnie w programie wybierz opcję Initialization, aby zsynchronizować zegary akcelerometrów ze sobą oraz z lokalnym komputerem. Wprowadź datę i godzinę rozpoczęcia zbierania danych w oparciu o moment założenia akcelerometrów uczestnikowi, a także datę i godzinę zakończenia, ustawione co najmniej 24 godziny później.
Następnie z menu rozwijanego wybierz częstotliwość próbkowania 30 Hz, a opcje LED oraz opcje bezprzewodowe pozostaw odznaczone. Włącz tryb uśpienia (Idle Sleep Mode), aby przedłużyć żywotność baterii, a następnie wybierz opcję wprowadzenia informacji o badanym (Enter Subject Info), aby zakończyć proces inicjalizacji. Następnie wprowadź szczegółowe informacje o badanym, określając miejsce umieszczenia akcelerometru (nadgarstek) oraz stronę ciała (prawa lub lewa).
Wypełnij pozostałe informacje specyficzne dla danego przedmiotu według uznania. Wpis będzie służył wyłącznie do identyfikacji i nie wpłynie na analizę danych. Na koniec wybierz Initialize Devices, aby zakończyć proces.
Po potwierdzeniu inicjalizacji odłącz akcelerometry od komputera. Zacznij od umieszczenia jednego akcelerometru na każdym nadgarstku uczestnika. Następnie poproś uczestnika o wykonywanie codziennych czynności w ciągu dnia i poinformuj go, że akcelerometry mogą na początku wydawać się dziwne, ale szybko się do nich przyzwyczai.
Poinformuj uczestnika, że akcelerometry są wodoodporne i mogą być noszone podczas prysznica lub mycia naczyń. Należy jednak poinstruować go, aby nie nosił akcelerometrów podczas długotrwałego pływania. Dodatkowo poproś, aby nie zdejmował akcelerometrów podczas drzemek i w nocy.
Na koniec należy przekazać instrukcje dotyczące terminu zdjęcia obu akcelerometrów oraz sposobu ich zwrotu lub odesłania pocztą wraz z dzienniczkiem użytkowania. Następnie należy pożegnać uczestnika, zachęcając go do kontynuowania normalnych codziennych aktywności. Po zwrocie akcelerometrów, po okresie noszenia wynoszącym 24 godziny lub więcej, należy podłączyć je do komputera w celu pobrania zarejestrowanych danych.
W oprogramowaniu wybierz Download, a następnie, korzystając z przycisku Change Location, określ miejsce zapisania danych na komputerze. Wybierz opcję tworzenia pliku AGD. W przypadku plików na tyle małych, aby można było je szybko sprawdzić, wybierz 10 seconds z menu rozwijanego Epoch i zaznacz Download All Devices.
Następnie, aby potwierdzić, że akcelerometry były noszone przez zaplanowany okres czasu oraz że dane są zgodne z dziennikiem noszenia, należy przeprowadzić wizualną inspekcję danych, klikając Plik, Otwórz plik AGD i wybierając pliki do otwarcia. Następnie należy przejrzeć wykresy dzienne, aby zapoznać się z zebranymi danymi. Należy potwierdzić, że aktywność miała miejsce w typowych godzinach czuwania i że nie występują przedłużone okresy braku aktywności, z wyjątkiem godzin nocnych.
W razie potrzeby można zmniejszyć skalę wykresu, aby skupić się na mniejszych odstępach czasu. Na koniec, aby wygenerować pliki do obliczeń, należy powtórzyć proces pobierania, wybierając z rozwijanego menu Epoch jedną sekundę, aby pogrupować dane w jednosekundowe epoki. Ten symetryczny wykres od zdrowego dorosłego wskazuje, że kończyny górne wykazują aktywność jednocześnie przez cały dzień.
Przy podobnym wykorzystaniu kończyn dominującej i niedominującej. Taka symetria jest sprzeczna z powszechnymi przekonaniami na temat dominacji ręki. Po drugie, wykres ma kształt drzewa z szeroką częścią dolną i zaokrąglonymi krawędziami, gdzie krawędzie te reprezentują aktywność, w której jedna kończyna się porusza, podczas gdy druga pozostaje względnie nieruchoma.
Symetria zaokrąglonych krawędzi wskazuje na to, że obie ręce wykazują podobną aktywność w zakresie wykonywania czynności i stabilizacji w ciągu dnia. Na koniec, ciepły blask w centrum oznacza, że najczęstsze ruchy kończyn górnych charakteryzują się niską intensywnością, przy wkładzie obu kończyn o zbliżonej wartości. Pozostałe wyniki przedstawiają aktywność kończyn górnych u osoby po udarze, który spowodował umiarkowany niedowład i dysfunkcję lewej kończyny.
Asymetryczny wykres wskazuje, że paretystyczna kończyna górna była rzadko aktywna w życiu codziennym, a niskie wartości szczytowe oznaczają, że wykonywane były jedynie czynności o niskiej intensywności. Na koniec, chłodne kolory w środku wskazują na niską częstotliwość ruchu. Po opanowaniu metody, przygotowanie do tej techniki zajmuje około 10 minut.
Po zwrocie akcelerometrów proces przetwarzania danych potrwa około 20 minut. Podczas wykonywania tej procedury bardzo ważne jest przeprowadzenie wizualnej inspekcji danych po zwrocie akcelerometrów. Po opracowaniu technika ta otworzyła badaczom udarów drogę do analizy aktywności ramion i dłoni w życiu codziennym, poza kliniką lub laboratorium.
Po obejrzeniu tego filmu dowiesz się, jak wykorzystać akcelerometrię do ilościowej oceny sprawności kończyny górnej w życiu codziennym. Dzięki temu będziesz w stanie monitorować postępy i efekty rehabilitacji.
Niniejszy artykuł przedstawia metodologię ilościowego pomiaru sprawności kończyn górnych w życiu codziennym z wykorzystaniem akcelerometrów ubieralnych. Podejście to umożliwia obiektywny pomiar rzeczywistej aktywności rąk i dłoni, dostarczając cennych danych do monitorowania postępów i wyników rehabilitacji, szczególnie u osób po udarze mózgu lub w przebiegu innych schorzeń neurologicznych.
Ilościowe określanie sprawności kończyny górnej w warunkach rzeczywistych wypełnia krytyczną lukę w neurorehabilitacji i badaniach translacyjnych, dostarczając obiektywnych, ciągłych danych wykraczających poza oceny kliniczne. Ta oparta na akcelerometrii metodologia zwiększa pewność prognostyczną w zakresie wyników interwencji i wspiera decyzje o dostosowaniu ryzyka podczas rozwoju kandydatów terapeutycznych ukierunkowanych na regenerację funkcji motorycznych. Jej powtarzalność i skalowalność sprawiają, że stanowi ona cenny zasób w ocenie punktów końcowych funkcji na poziomie całego portfolio w przypadku schorzeń neurologicznych.
Niniejsza metodologia wpisuje się w kontinuum od etapu odkrycia do badań przedklinicznych, stanowiąc pomost między skutecznością laboratoryjną a rzeczywistymi rezultatami funkcjonalnymi.