Análise cinemática usando 3D Motion Capture da tarefa bebendo em pessoas com e sem deficiências extremidade superior

O objetivo geral desta metodologia de captura de movimento é fornecer um método objetivo para avaliar a qualidade do desempenho do movimento e a função sensório-motora da extremidade superior em indivíduos com AVC e em controles saudáveis. Este método pode ajudar a responder a questões-chave no campo da reabilitação neural, como como um derrame influencia os movimentos e a recuperação das extremidades superiores e como essas informações podem ser usadas para selecionar tratamentos eficazes. A principal vantagem dessa técnica é que déficits específicos de movimento e recuperação que podem não ser detectados ao usar escalas clínicas tradicionais podem ser quantificados em detalhes.

Ajudando-nos para a demonstração do procedimento hoje estará Ulla-Britt Bergstrom, que é terapeuta ocupacional que trabalha na Clínica de Reabilitação Neural do Hospital Universitário Sahlgrenska. Para configurar o sistema de captura de movimento, monte quatro câmeras na parede a aproximadamente um a três metros de distância da área de medição a uma altura de 1.5 a 2.5 metros voltada para a área de medição. Monte uma câmera no teto logo acima da área de medição.

A colocação de uma das câmeras no teto com ângulo de visão em toda a área de medição foi crucial para a coleta de dados. Isso resultou em uma coleta de dados quase 100% bem-sucedida. Inicie o sistema da câmera.

Em seguida, coloque a estrutura de calibração em forma de L na mesa com o eixo curto alinhado com a borda da mesa e o eixo longo apontando para a frente. Em seguida, abra o rastreamento 3D no software de aquisição de dados. Inicie a calibração selecionando capturar e, em seguida, calibrar.

Insira o tempo de calibração de 30 segundos e clique em, ok. Mova a varinha em todas as direções em toda a área de medição acima da cadeira e da mesa para garantir que todas as cinco câmeras capturem a varinha no maior número possível de orientações. Aceite resíduos de calibração abaixo de 0,5 milímetros.

Agora, direcione o sujeito, vestindo um top sem mangas, para se sentar em uma cadeira ajustável em altura com as costas contra o encosto da cadeira. O braço deve estar em posição neutra aduzida. Descanse o braço na mesa e alinhe o pulso com a borda da mesa.

Os ângulos do joelho, quadril e cotovelo devem ser de aproximadamente 90 graus. Em seguida, coloque os marcadores passivos retrorrefletivos com fita adesiva dupla nos pontos de referência esqueléticos da mão, punho, cotovelo, ombro direito e esquerdo, tórax e testa testados. Depois disso, coloque dois marcadores no copo.

Neste procedimento, coloque um copo de plástico rígido com 100 mililitros de água a 30 centímetros da borda da mesa na linha média do assunto. Peça ao sujeito para realizar a tarefa de beber em uma velocidade confortável e individualizada, alcançando e segurando o copo. Dois, levantando o copo da mesa em direção à boca.

Três, tomando como gole. Quatro, colocar a taça de volta na mesa atrás de uma linha marcada. E cinco, voltando à posição inicial com a mão na borda da mesa.

É importante encorajar o paciente a fazer a tarefa da forma mais natural possível e, portanto, apenas as três tentativas intermediárias serão usadas para o cálculo da cinemática para garantir que o paciente esteja familiarizado com o teste. Certifique-se de que o sujeito entenda as instruções e possa alcançar o copo confortavelmente com o braço menos afetado sem se inclinar para a frente. Antes de cada gravação, certifique-se de que a posição inicial esteja correta e peça ao sujeito para estar pronto.

Inicie a captura selecionando, inicie a captura e dê instruções verbais para dizer a ela para começar. Quando o assunto terminar a tarefa, pare a gravação selecionando, parar. Registre cinco tentativas com uma pequena pausa entre cada tentativa, começando com o braço menos afetado.

Verifique se a aquisição de dados atinge 95 a 100% para cada marcador identificado. Quando dados incompletos forem detectados, realize testes extras após identificar o problema e ajustar as posições sentadas ou dos marcadores para garantir a visibilidade total dos marcadores, a fim de obter pelo menos três testes bem-sucedidos. Esta figura mostra o perfil de velocidade representativo de um controle saudável realizando a tarefa de beber.

Um perfil de velocidade suave em forma de sino com um pico dominante pode ser visto para cada fase do movimento, o que é típico do movimento normal. Ao contrário, esta figura mostra que um perfil de velocidade de um indivíduo com AVC moderado revela um perfil menos suave com aumento do número de picos de velocidade. Além disso, a velocidade de pico em cada fase de movimento é menor e o tempo total de movimento é maior.

Esta é a animação da tarefa de beber realizada por um controle saudável registrado em tempo real. Os marcadores na cabeça, tronco, braço esquerdo e dois marcadores no copo, juntamente com as trajetórias de movimento, são exibidos. Esta é a mesma animação de um indivíduo com acidente vascular cerebral.

Observe as trajetórias de movimento menos suaves e o aumento do movimento para frente do tronco durante a tarefa de beber. Este é um exemplo da mesma tarefa realizada por um indivíduo com comprometimento motor mais grave. Essa pessoa também tinha espasticidade.

Os submovimentos visíveis indicam acelerações e desacelerações repetitivas, significando déficits na suavidade do movimento. Uma vez dominada, essa técnica pode ser feita em 10 a 15 minutos por qualquer profissional capacitado e sem qualificação técnica específica. No entanto, é necessário conhecimento técnico para criar e desenvolver um programa para a análise dos dados.

Este procedimento é particularmente relevante para estudos clínicos devido a uma configuração simples com aquisição de dados direta e análise de uma tarefa ecologicamente válida. Usando esse método, obtemos cinemática válida, confiável e responsiva que quantifica os elementos-chave da análise do movimento em pessoas com AVC. Após seu desenvolvimento, esse método abriu caminho para os pesquisadores no campo da reabilitação neural explorarem a cinemática da extremidade superior em geral, mas também, especificamente, durante tarefas intencionais, como beber de um copo.

As principais variáveis identificadas na tarefa de beber para pessoas com AVC, como tempo de movimento, suavidade, ângulo do cotovelo, velocidade e deslocamento compensatório do tronco, também são reconhecidas como centrais para o AVC em outras tarefas. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como configurar e realizar uma análise cinemática simples e clinicamente viável de uma tarefa de extremidade superior usando um sistema óptico de captura de movimento.