Um método para quantificar Desempenho Membro Superior na Vida Diária utilizem acelerómetros
21 de abril de 2017
Este protocolo descreve um método para quantificar o desempenho de membros superiores na vida diária usando acelerómetros usado no pulso.
O objetivo geral desta metodologia do Acelerômetro é quantificar o desempenho dos membros superiores na vida diária e, assim, acompanhar o progresso e os resultados da reabilitação. Este método pode ajudar a responder a perguntas-chave na reabilitação de AVC. Por exemplo, se uma intervenção pode melhorar a função de alguém no mundo real, não apenas na clínica ou no laboratório.
A principal vantagem dessa técnica é que ela fornece uma quantificação numérica do desempenho do membro superior e não depende de autorrelato. Embora esse método tenha sido originalmente desenvolvido para reabilitação de AVC, ele também pode ser aplicado para outros indivíduos que recebem serviços de fisioterapia e terapia ocupacional. Como aqueles com lesão cerebral ou esclerose múltipla, e até mesmo crianças com paralisia cerebral.
No início, a metodologia pode parecer difícil porque são muitas etapas, mas depois de usá-la algumas vezes, as etapas se tornam muito mais rotineiras. Demonstrando esse método estará Maggie Bland, membro do nosso laboratório. Comece conectando os dois acelerômetros ao computador por meio da docking station para carregar suas baterias e garantir a gravação durante todo o experimento.
Depois que os acelerômetros estiverem conectados ao computador, abra o software apropriado para inicializá-los. Em seguida, no software, selecione Inicialização para sincronizar os relógios do acelerômetro entre si e com o computador local. Insira a hora e a data de início da coleta de dados com base em quando os acelerômetros serão colocados no participante e uma data e hora de término pelo menos 24 horas depois.
Em seguida, selecione 30 Hz no menu suspenso para samptaxa de amostragem e deixe as opções de LED e opções sem fio desmarcadas. Ative o modo de suspensão ocioso para prolongar a vida útil da bateria e selecione Inserir informações do assunto para concluir o processo de inicialização. Em seguida, insira informações específicas do assunto para a localização do acelerômetro, o pulso e o lado do corpo, direito ou esquerdo.
Escolha preencher outras informações específicas do assunto conforme desejado. A inscrição será apenas para identificação e não afetará a análise dos dados. Por fim, selecione Inicializar dispositivos para concluir o processo.
Assim que a inicialização for confirmada, desconecte os acelerômetros do computador. Comece colocando um acelerômetro em cada pulso do participante. Em seguida, peça ao participante para fazer suas atividades regulares ao longo do dia e informe-o de que os acelerômetros podem parecer estranhos no início, mas logo se acostumarão com eles.
Informe ao participante que os acelerômetros são à prova d'água e podem ser usados durante o banho ou lavar a louça. No entanto, instrua-os a não usar os acelerômetros durante longos períodos de natação. Além disso, peça-lhes que mantenham os acelerômetros ligados durante os cochilos e durante a noite.
Por fim, forneça instruções sobre quando retirar os dois acelerômetros e como trazer ou enviar de volta os acelerômetros e o registro de desgaste. Em seguida, envie o participante para casa com incentivo para se envolver em atividades diárias normais. Após o retorno dos acelerômetros, após um período de uso de 24 horas ou mais, conecte-os ao computador para baixar os dados gravados.
No software, selecione Baixar e escolha um local para armazenar os dados no computador, usando o botão Alterar local. Selecione a opção para criar o arquivo AGD. Para arquivos pequenos o suficiente para serem inspecionados rapidamente, escolha 10 segundos no menu suspenso Época e selecione Baixar todos os dispositivos.
Em seguida, para confirmar se os acelerômetros foram usados pelo período de tempo planejado e se os dados correspondem ao registro de desgaste, inspecione visualmente os dados clicando em Arquivo, Abrir arquivo AGD e selecionando os arquivos a serem abertos. Em seguida, observe os gráficos diários para ver os dados coletados. Confirme se a atividade ocorreu durante as horas típicas de vigília e se não há longos períodos sem atividade, exceto durante a noite.
Se desejar, reduza o gráfico para se concentrar em incrementos menores de tempo. Por fim, para gerar arquivos para cálculos, repita o processo de download, mas escolha um segundo na caixa suspensa Época para agrupar os dados em épocas de um segundo. Este gráfico simétrico de um adulto saudável indica que os membros superiores estão ativos juntos ao longo do dia.
Com os membros Dominante e Não Dominante usados de forma semelhante. A simetria é contrária às percepções comuns sobre o domínio da mão. Em segundo lugar, o gráfico é em forma de árvore com uma ampla porção inferior e bordas arredondadas, nas quais essas bordas arredondadas representam a atividade em que um membro está se movendo enquanto o outro está relativamente imóvel.
A simetria nas bordas arredondadas indica que ambas as mãos estão ativas para executar e estabilizar de forma semelhante ao longo do dia. Por fim, o brilho quente no centro indica que os movimentos mais frequentes dos membros superiores são de baixa intensidade, com contribuições aproximadamente iguais de ambos os membros. Outros resultados mostram a atividade do membro superior para um indivíduo com um acidente vascular cerebral que causou paresia moderada e disfunção no membro esquerdo.
O gráfico assimétrico indica que o membro superior parético raramente estava ativo durante a vida diária e o pico baixo significa que apenas atividades de baixa intensidade ocorreram. Por fim, as cores frias no meio indicam uma baixa frequência de movimento. Uma vez dominada, a configuração para esta técnica pode levar cerca de 10 minutos.
Assim que os acelerômetros forem retornados, o processamento levará cerca de 20 minutos. Ao fazer este procedimento, é muito importante inspecionar visualmente os dados assim que os acelerômetros forem retornados. Após seu desenvolvimento, essa técnica abriu caminho para os pesquisadores de AVC explorarem a atividade do braço e da mão na vida diária, fora da clínica ou laboratório.
Depois de assistir a este vídeo, você saberá como usar a acelerometria para quantificar o desempenho dos membros superiores na vida diária. E, assim, ser capaz de acompanhar o progresso e os resultados da reabilitação.
Visão Geral
Este protocolo descreve um método para quantificar o desempenho do membro superior na vida diária usando acelerômetros de pulso. Esta técnica permite rastrear o progresso e os resultados da reabilitação, particularmente na reabilitação de acidente vascular cerebral.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Reabilitação
- Biomecânica
Contexto
- A metodologia quantifica o desempenho do membro superior sem depender de auto-relato.
- Originalmente desenvolvida para reabilitação de acidente vascular cerebral, pode ser aplicada a outras condições.
- Fornece dados numéricos que refletem a função no mundo real.
- Os participantes são encorajados a se envolver em atividades diárias normais enquanto usam os acelerômetros.
Propósito do Estudo
- Avaliar a eficácia das intervenções de reabilitação em ambientes reais.
- Fornecer medições objetivas da atividade do membro superior.
- Melhorar a compreensão do desempenho funcional diário em várias populações.
Métodos Utilizados
- Os participantes usam acelerômetros em ambos os pulsos por pelo menos 24 horas.
- Os dados são coletados e baixados para análise.
- A inspeção visual dos dados é realizada para confirmar os níveis de atividade.
- Padrões de atividade simétricos e assimétricos são analisados.
Principais Resultados
- Os dados mostram diferenças na atividade do membro superior entre indivíduos saudáveis e aqueles com deficiências.
- Gráficos simétricos indicam uso similar de ambos os membros em adultos saudáveis.
- Gráficos assimétricos revelam atividade limitada nos membros afetados de pacientes com acidente vascular cerebral.
- Movimentos de baixa intensidade são mais comuns entre os participantes.
Conclusões
- O método do acelerômetro é eficaz para rastrear o desempenho do membro superior.
- Fornece insights valiosos sobre os resultados da reabilitação.
- Pesquisas futuras podem utilizar este método para explorar a recuperação funcional em várias populações.
Perguntas Frequentes
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.
