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 com acelerômetro é quantificar o desempenho do membro superior na vida diária e, assim, acompanhar o progresso e os resultados da reabilitação. Este método pode ajudar a responder perguntas fundamentais na reabilitação pós-AVC, como, por exemplo, se uma intervenção pode melhorar a função de uma pessoa no mundo real, e não apenas na clínica ou no laboratório.
A principal vantagem desta técnica é que ela fornece uma quantificação numérica do desempenho do membro superior e não depende de relatos autorreferidos. Embora este método tenha sido originalmente desenvolvido para a reabilitação pós-AVC, também pode ser aplicado a outros indivíduos que recebem serviços de terapia física e ocupacional. Como aqueles com lesão cerebral ou esclerose múltipla, e até crianças com paralisia cerebral.
No início, a metodologia pode parecer difícil porque há muitos passos, mas depois de utilizá-la algumas vezes, os procedimentos tornam-se muito mais rotineiros. Demonstrará este método Maggie Bland, membro do nosso laboratório. Comece conectando os dois acelerômetros ao computador por meio da estação de encaixe para carregar suas baterias e garantir a gravação durante todo o experimento.
Após os acelerômetros serem conectados ao computador, abra o software apropriado para inicializá-los. Em seguida, no software, selecione Inicialização para sincronizar os relógios dos acelerômetros entre si e com o computador local. Insira a data e hora de início da coleta de dados com base no momento em que os acelerômetros serão colocados no participante, e uma data e hora de término com pelo menos 24 horas de diferença.
Em seguida, selecione 30 Hz no menu suspenso para a taxa de amostragem e mantenha as opções de LED e opções sem fio desmarcadas. Habilite o Modo de Suspensão em Espera para prolongar a vida útil da bateria e selecione Inserir Informações do Sujeito para concluir o processo de inicialização. Depois, insira as informações específicas do sujeito sobre a localização do acelerômetro no punho e o lado do corpo, direito ou esquerdo.
Escolha preencher outras informações específicas do assunto conforme desejado. A entrada será apenas para identificação e não afetará a análise dos dados. Por fim, selecione Inicializar Dispositivos para concluir o processo.
Uma vez confirmada a inicialização, desconecte os acelerômetros do computador. Comece colocando um acelerômetro em cada punho do participante. Em seguida, peça ao participante para realizar suas atividades regulares ao longo do dia e informe que os acelerômetros podem parecer estranhos no início, mas logo eles se acostumarão com eles.
Informe o participante que os acelerômetros são à prova d'água e podem ser usados durante o banho ou a lavagem de louças. No entanto, oriente-o a não usar os acelerômetros durante períodos prolongados de natação. Além disso, peça-lhe para manter os acelerômetros ligados durante cochilos e durante a noite.
Por fim, forneça instruções sobre quando retirar os dois acelerômetros e como devolver os acelerômetros e o registro de uso, pessoalmente ou por correio. Em seguida, envie o participante para casa, incentivando-o a realizar suas atividades diárias normais. Após a devolução dos acelerômetros, ao final de um período de uso de 24 horas ou mais, conecte-os ao computador para baixar os dados registrados.
No software, selecione Baixar e depois escolha um local para armazenar os dados no computador, usando o botão Alterar Local. Selecione a opção para criar 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 que os acelerômetros foram usados durante o período de tempo planejado e que os dados correspondem ao registro de uso, inspecione visualmente os dados clicando em Arquivo, Abrir Arquivo AGD e selecionando os arquivos a serem abertos. Em seguida, examine os gráficos diários para visualizar os dados coletados. Confirme que a atividade ocorreu durante os horários típicos de vigília e que não há períodos prolongados sem atividade, exceto durante a noite.
Se desejar, reduza o gráfico para focar em incrementos menores de tempo. Por fim, para gerar arquivos para cálculos, repita o processo de download, mas selecione um segundo na caixa suspensa Epoch 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 utilizados de forma semelhante. A simetria é contrária às percepções comuns sobre a dominância manual. Em segundo lugar, o gráfico tem formato de árvore, com uma porção inferior larga e bordas arredondadas, nas quais essas bordas arredondadas representam atividade em que um membro está em movimento enquanto o outro está relativamente parado.
A simetria nas bordas arredondadas indica que ambas as mãos estão ativas para realizar e estabilizar movimentos 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 dos membros superiores de um indivíduo com um acidente vascular cerebral que causou paresia moderada e disfunção em seu membro esquerdo.
O gráfico assimétrico indica que o membro superior parético raramente estava ativo durante a vida diária e os picos baixos significam que ocorreram apenas atividades de baixa intensidade. Por fim, as cores frias no centro indicam uma baixa frequência de movimento. Após dominar a técnica, a preparação pode levar cerca de 10 minutos.
Uma vez que os acelerômetros forem devolvidos, o processamento levará cerca de 20 minutos. Ao realizar este procedimento, é muito importante inspecionar visualmente os dados assim que os acelerômetros forem devolvidos. Após seu desenvolvimento, esta técnica abriu caminho para que pesquisadores de acidente vascular cerebral explorassem a atividade do braço e da mão na vida diária, fora da clínica ou do laboratório.
Após assistir a este vídeo, você saberá como usar a acelerometria para quantificar o desempenho dos membros superiores na vida diária. E, assim, será capaz de acompanhar o progresso e os resultados da reabilitação.
Visão Geral
Este artigo apresenta uma metodologia para quantificar o desempenho do membro superior na vida diária utilizando acelerômetros vestíveis. A abordagem permite a medição objetiva da atividade real do braço e da mão, fornecendo dados valiosos para acompanhar o progresso e os resultados da reabilitação, particularmente em indivíduos em recuperação de acidente vascular cerebral ou outras condições neurológicas.
Componentes Principais do Estudo
Área de Ciência
- Neuroreabilitação
- Fisioterapia e Terapia Ocupacional
- Ciência do Movimento
Antecedentes
- Avaliações tradicionais frequentemente medem a capacidade de atividade em ambientes clínicos ou laboratoriais, o que pode não refletir a função no mundo real.
- Os acelerômetros vestíveis oferecem uma maneira de monitorar objetivamente o uso diário dos membros fora de ambientes estruturados.
- A medição precisa da atividade diária é fundamental para avaliar intervenções de reabilitação.
- Essa metodologia foi inicialmente desenvolvida para a reabilitação pós-AVC, mas é aplicável a outras populações neurológicas e pediátricas.
Objetivo do Estudo
- Fornecer um método padronizado para coletar e analisar dados de acelerometria de ambos os membros superiores durante a vida diária.
- Gerar variáveis e visualizações clinicamente relevantes que reflitam o uso real dos membros superiores no dia a dia.
- Facilitar a pesquisa e a avaliação clínica da disfunção e recuperação dos membros superiores.
Métodos Utilizados
- Os participantes usam dois acelerômetros montados no punho (um em cada punho) por pelo menos 24 horas durante as atividades diárias normais.
- Os acelerômetros são inicializados, sincronizados e programados por meio de um software especializado antes da implantação.
- Após o período de uso, os dados são baixados, inspecionados visualmente e processados em épocas de um segundo para análise detalhada.
- Quatro variáveis principais são calculadas: horas de uso, razão de uso, razão de magnitude e magnitude bilateral; são gerados gráficos de densidade para visualizar os padrões de atividade.
Resultados Principais
- Em adultos neurologicamente íntegros, os gráficos de densidade mostram padrões altamente consistentes e simétricos de atividade bilateral dos membros superiores.
- Gráficos de indivíduos com acidente vascular cerebral ou disfunção do membro superior revelam assimetrias e redução da atividade no membro afetado.
- A metodologia fornece dados objetivos e quantitativos que não dependem de autorrelato.
- A configuração e o processamento dos dados são eficientes, levando aproximadamente 10 e 20 minutos, respectivamente, após dominar o procedimento.
Conclusões
- Este método baseado em acelerometria permite a quantificação confiável do desempenho dos membros superiores na vida diária.
- É adequado tanto para pesquisa quanto para aplicação clínica potencial em neuroreabilitação.
- A abordagem permite a avaliação da eficácia de intervenções e o monitoramento da recuperação funcional fora do ambiente clínico.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A quantificação do desempenho do membro superior em ambientes do mundo real aborda uma lacuna crítica na neuroreabilitação e na pesquisa translacional, fornecendo dados objetivos e contínuos além das avaliações baseadas em clínica. Essa metodologia baseada em acelerometria aumenta a confiança preditiva nos resultados das intervenções e apoia decisões de progressão ajustadas ao risco para candidatos terapêuticos direcionados à recuperação motora. Sua reprodutibilidade e escalabilidade a posicionam como um ativo valioso para a avaliação em nível de portfólio de desfechos funcionais em distúrbios neurológicos.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Permite a medição objetiva da recuperação funcional, apoiando a validação de alvos para intervenções de neuroreabilitação.
- Facilita a redução de riscos mecanicistas ao quantificar o uso real do membro em vez de depender de relatos subjetivos.
- Fornece pontos finais reprodutíveis para avaliar o impacto biológico de terapias candidatas.
Desenvolvimento de Triagem e Ensaios
- Fornece saídas padronizadas e quantitativas (horas de uso, razão de uso, razão de magnitude, magnitude bilateral) para análise posterior.
- Apóia a reprodutibilidade dos ensaios e a comparabilidade entre estudos por meio de protocolos consistentes de coleta de dados.
- Prepara conjuntos de dados validados para triagem da eficácia de intervenções em diversas populações de pacientes.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Alinha a medição funcional com pontos finais relevantes para a doença no desenvolvimento translacional de biomarcadores.
- Permite a continuidade desde a descoberta até a validação pré-clínica e clínica inicial, acompanhando desfechos do mundo real.
- Apoia decisões de avançar/não avançar ajustadas ao risco, com base em dados objetivos de desempenho ecologicamente válidos.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Esta metodologia integra-se ao continuum de descoberta a pré-clínico ao fornecer uma ponte entre a eficácia laboratorial e os resultados funcionais do mundo real.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses sobre o impacto de intervenções em ambientes do cotidiano.
- Triagem: Oferece leituras quantitativas e reprodutíveis para comparação entre grupos de intervenção.
- Análises: Gera gráficos de densidade e saídas de variáveis para análise estatística robusta.
- Pesquisa Translacional: Alinha-se a desfechos funcionais relevantes para a qualidade de vida do paciente e expectativas regulatórias.
- Reutilização Corporativa: Fornece uma plataforma padronizada e escalável para aplicação em múltiplos estudos e populações.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva e reduz a ambiguidade mecanicista em estudos de recuperação funcional.
- Valor Operacional: Permite coleta e processamento rápidos e padronizados de dados entre diferentes locais e estudos.
- Valor Estratégico: Melhora a tomada de decisões para o avanço terapêutico ao fornecer dados de eficácia no mundo real.
- Impacto no Portfólio: Apoia a priorização ajustada ao risco de ativos em neuroreabilitação com base em métricas objetivas de desempenho.
Considerações sobre a Implementação
- Exige experiência em coleta e análise de dados de sensores vestíveis.
- Necessita de acesso a hardware de acelerometria e software analítico compatível.
- Exige padronização entre equipes para protocolos de coleta de dados e definições de variáveis.
- Adaptável a diversas populações neurológicas e pediátricas com mínimas modificações no protocolo.
- Depende da adesão do participante ao uso do dispositivo e de registros precisos de uso.
