Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

A طريقة لقياس أداء الطرف العلوي في الحياة اليومية عن طريق التسارع

Published: April 21, 2017 doi: 10.3791/55673
Automatic Translation
1,2,3, 1, 1,4,5, 1,2,3
1Program in Physical Therapy, Washington University School of Medicine, 2Program in Occupational Therapy, Washington University School of Medicine, 3Department of Neurology, Washington University School of Medicine, 4Mallinckrodt Institute of Radiology, Washington University School of Medicine, 5Department of Biomedical Engineering, Washington University

Summary

يصف هذا البروتوكول وسيلة لقياس أداء الطرف العلوي في الحياة اليومية باستخدام التسارع البالية المعصم.

Abstract

أحد الأسباب الرئيسية للإحالة إلى خدمات إعادة التأهيل بعد السكتة الدماغية والحالات العصبية الأخرى هو تحسين قدرة الفرد على العمل في الحياة اليومية. فقد أصبح من المهم قياس الأنشطة الشخص في الحياة اليومية، وليس فقط قياس قدرتها على النشاط في بيئة منظمة عيادة أو المختبر. جهاز استشعار يمكن ارتداؤها أن الآن تمكين قياس الحركة اليومية هو التسارع. التسارع هي الأجهزة المتاحة تجاريا تشبه ساعات المعصم الكبيرة التي يمكن ارتداؤها طوال اليوم. يمكن البيانات من التسارع الكمي كيف تشارك الأطراف لتنفيذ الأنشطة في المنازل والمجتمعات الشعوب. ويصف هذا التقرير منهجية لجمع accelerometry البيانات وتحويلها إلى معلومات سريريا ذات الصلة. أولا، يتم جمع البيانات عن طريق الحصول على المشاركين ارتداء اثنين من التسارع (واحد على كل الرسغ) لمدة 24 ساعة أو أكثر. ثم يتم تحميل البيانات accelerometry ومعالجتها لإنتاج أربعة مختلفار المتغيرات التي تصف جوانب رئيسية من النشاط الطرف العلوي في الحياة اليومية: ساعة من الاستخدام، ونسبة الاستخدام، نسبة الحجم، وحجم الثنائي. المؤامرات كثافة يمكن بناؤها التي تمثل بصريا البيانات من فترة يرتدي 24 ساعة. المتغيرات والمؤامرات كثافة الناجمة عنها هي متسقة للغاية في عصبيا-سليمة، والكبار التي تعيش في المجتمع. هذا الاتساق ضرب يجعلها أداة مفيدة لتحديد ما إذا كان الطرف العلوي الأداء اليومي يختلف عن وضعها الطبيعي. هذه المنهجية المناسبة لدراسات بحثية التحقيق ضعف الطرف العلوي والتدخلات التي تهدف إلى تحسين أداء الطرف العلوي في الحياة اليومية في الأشخاص الذين يعانون من السكتة الدماغية وغيرهم من السكان المريض. بسبب بساطتها النسبية، قد لا تكون طويلة قبل أن يتم إدراجها أيضا في الممارسة السريرية neurorehabilitation.

Introduction

على مدى العقدين الماضيين، كان هناك انفجار الفائدة في أجهزة استشعار يمكن ارتداؤها لقياس الحركة. جهاز استشعار يمكن ارتداؤها التي ولدت قدرا كبيرا من الاهتمام في مجال neurorehabilitation هو التسارع. 1، 2، 3 التسارع، كما يوحي الاسم، وقياس تسارع الجاذبية في وحدات (1 ز = 9.8 م / ث 2) أو في وحدات التعسفي دعا تهم النشاط (1 النشاط عدد = قيمة الجاذبية المحددة من قبل الشركة المصنعة). تسارع، مثل حركة الإنسان، وعادة ما تقاس وسجلت في ثلاثة أبعاد، المقابلة لمحاور مختلفة من الجهاز. هي الأجهزة المتوفرة تجاريا وتشبه ساعات المعصم كبيرة. ويمكن ارتداؤها خلال الأنشطة اليومية مع أقل قدر من الاضطراب. نظرا للتكلفة معقولة وتوافرها جاهزة، يتم دمج استخدام التسارع (وهو ما يسمى accelerometry) في neurorehabilالبحث itation.

قيمة accelerometry في مجال neurorehabilitation هو أنه يوفر غير الغازية، غير منحازة، مقياس كمي من النشاط الحركي الطرف العلوي خارج العيادة أو المختبر. (3) والهدف الرئيسي من خدمات إعادة التأهيل للأشخاص الذين يعانون من السكتة الدماغية والحالات العصبية الأخرى هو تحسين قدرة الفرد على العمل في الحياة اليومية، وليس فقط في العيادة أو المختبر. التصنيف الدولي للوظيفة منظمة الصحة العالمية يميز بين القدرة على النشاط، كما تم قياسها في بيئة منظمة مع التجارب السريرية، وأداء النشاط، كما تم قياسها في بيئة غير منظم. 4 Accelerometry يمكن قياس أداء الطرف العلوي في بيئة غير منظمة، أي شخص ما في الواقع لا عندما لا تكون في العيادة أو المختبر، وليس فقط ما يمكنهم القيام به. إدماج accelerometry إلى REHA السكتة الدماغيةالبحث bilitation الآن تحديا افتراض منذ فترة طويلة أن التحسينات الوظيفية في بيئة السريرية منظم تترجم إلى تحسينات في الأداء في غير منظم، والحياة اليومية. 5، 6، 7، 8

لدينا مجموعة 9 و 10 و 11 و 12 و 13 و 14 وغيرها 7، 15، 16، 17، 18، 19، 20، 21، 22، 23، 24 ديهم بقضى التابعين قدرا كبيرا من الوقت والجهد على تطوير accelerometry منهجية لاستخدامها في البحوث والممارسة السريرية. أصبح Accelerometry راسخة باعتباره أداة صحيحة وموثوقة لقياس العليا أطرافهم بعد أداء السكتة الدماغية. تم 1، 2، 15، 16، 17، 25 والتحدي الأخير تحول البيانات التسارع الخام إلى معلومات مفيدة سريريا (أنظر المرجع 3 للاطلاع على ملخص لهذه العملية التنمية). منهجية الموصوفة هنا يمكن استخدامها للتمييز بين أداء الطرف العلوي في الحياة اليومية في عدد المشتركين تحكم صحي 10 و 12 من ذلك في المشاركين الذين عانوا من السكتة الدماغية 6، 9، 11 14 منهجية التسارع غير مناسبة للدراسات البحثية التحقيق ضعف الطرف العلوي والتدخلات التي تهدف إلى تحسين أداء الطرف العلوي في الحياة اليومية في الأشخاص الذين يعانون من السكتة الدماغية وغيرهم من السكان العصبي. بسبب بساطتها النسبية، قد لا تكون طويلة قبل أن يتم إدراجها أيضا في الممارسة السريرية neurorehabilitation.

Protocol

وقد وافق هذا البروتوكول من قبل مكتب بحوث وقاية الإنسان في جامعة واشنطن.
ملاحظة: تم كتابة تعليمات محددة لتجاريا التسارع المتاحة والبرامج ذات الصلة من أجل جمع البيانات (انظر الجدول المواد).

1. إعداد تسارع لجمع البيانات

  1. ربط التسارع اثنين إلى جهاز الكمبيوتر (عن طريق محطة لرسو السفن) لشحن بطارياتها. هذا سيضمن تسجيل في زمن يرتدي كامل.
  2. مع تسارع المتصلة بجهاز الكمبيوتر، افتح البرنامج المناسب لتهيئة لهم.
  3. ضمن البرنامج، حدد "تهيئة" لمزامنة الساعات التسارع إلى بعضها البعض وإلى الكمبيوتر المحلي، وتعيين المعلمات جمع البيانات على النحو التالي.
    1. أدخل (أو حدد من التقويم وعلى مدار الساعة) تواريخ البدء والنهاية والأوقات. اختر بدء جمع البيانات على أساس عند لجنة التنسيق الإداريةسيتم وضع elerometers على المشاركين ووقت الانتهاء بعد 24 ساعة على الأقل.
      ملاحظة: ويوم واحد يرتدي فترة يوفر تمثيل جيد من النشاط اليومي في البالغين غير العاملين. قد يكون 12 فترات أطول ارتداء أكثر ملاءمة للبالغين أو الأطفال مع اختلاف مواعيد اليومية. 3، 18، 26
    2. اختر '30 هرتز "من القائمة المنسدلة ل 'معدل أخذ العينات.
    3. ترك 'خيارات LED "و" الخيارات اللاسلكية "دون رادع.
    4. تمديد عمر البطارية، وتمكين "وضع السكون الخمول.
  4. لإكمال عملية التهيئة، اختر 'أدخل معلومات الموضوع.
    1. أدخل معلومات محددة تخضع للموقع من التسارع (الرسغ) والجانب الجسم ( 'حق' أو 'اليسار').
    2. اختيار لملء في موضوع معلومات محددة أخرى دسأحمر؛ سيكون الدخول للتحديد فقط، وسوف لن يؤثر على بيانات التحليلات الموصوفة هنا.
    3. عندما تصبح جاهزة، حدد "الأجهزة تهيئة" لإتمام العملية. بمجرد تأكيد التهيئة، والتسارع يمكن فصل بأمان من الكمبيوتر.

2. التنسيب ويرتدي من تسارع لجمع البيانات من المشاركين

  1. وضع التسارع واحدة على كل الرسغ للمشارك.
    ملاحظة: يجب على التسارع تناسب سنججلي، ولكن ليس بإحكام شديد على المعصم، مثل ساعة اليد الكبيرة. مجموعة متنوعة من العصابات يمكن استخدامها اعتمادا على حجم، وتفضيل، ومستوى الراحة للمشارك.
  2. إرشاد المشاركين على النحو التالي، والإجابة على أية أسئلة قد يكون المشارك عن الفترة يرتدي والنشاط خلال هذه الفترة.
    1. اطلب من المشاركين أن تفعل أنشطتها العادية طوال اليوم. قد يشعر التسارع غريبا في البداية ولكنسرعان ما ستعتاد عليها.
    2. يأمرهم أن التسارع هي مضادة للماء ويمكن ارتداؤها أثناء الاستحمام أو غسل الصحون. تعليمات لهم بعدم ارتداء التسارع خلال فترات طويلة من السباحة.
    3. نطلب منهم للحفاظ على التسارع في أثناء القيلولة وبين عشية وضحاها.
      ملاحظة: وصفت التسارع للتعرف على أجهزة استشعار الأيمن والأيسر. إذا لا بد من إزالتها خلال الفترة ارتداء التسارع، التسميات تساعد في تحديد الجانب الصحيح عند وضعها مرة أخرى. إرشاد المستخدمين إلى كتابة على سجل يرتدي عندما نقلوا قبالة وضعت مرة أخرى على يتم ارتداؤها ليلا، لأنه عندما تركنا الناس يأخذون أجبرتها على الفرار، فإنهم غالبا ما لا تضع مرة أخرى، أو توضع مرة أخرى على التسارع مرة again.The أطرافه المعاكس.
  3. إرسال المنزل مشارك مع التشجيع على الانخراط في الأنشطة وتعليمات حول متى لاتخاذ التسارع اثنين من الخروج، وكيف اليومية العادية لجلب أو البريد مرة أخرى والتسارع وweariنانوغرام تسجيل.

3. تحميل البيانات من أجل الفحص البصري

  1. عندما تم إرجاع التسارع بعد فترة ارتداء 24 ساعة أو أكثر، قم بتوصيل التسارع إلى جهاز الكمبيوتر لتحميل البيانات المسجلة.
  2. حدد "تنزيل" داخل البرنامج المناسب ومن ثم اختيار موقع لتخزين البيانات على الكمبيوتر باستخدام زر "تغيير الموقع.
    1. حدد الخيار "إنشاء ملف AGD.
    2. بالنسبة للملفات التي هي سهلة لعرض واختيار '10 ق 'من' مربع القائمة المنسدلة عصر. استخدام هذه الملفات في الخطوة 3.3.
    3. اختر "تحميل كافة الأجهزة.
  3. بصريا تفقد البيانات لتأكيد التسارع كانت ترتديه للفترة الزمنية المخطط لها و / أو أن البيانات مباريات سجل يرتدي.
    1. من القائمة العلوية، انقر فوق "ملف | فتح ملف AGD "ثم حدد الملفات لفتح.
    2. انظر الى '؛ ديلي الرسوم البيانية "للاطلاع على البيانات التي تم جمعها.
    3. تأكيد حدث أن النشاط خلال ساعات الاستيقاظ نموذجية وأن هناك لا تمديد فترات أي نشاط، إلا في وقت الليل. يمكن زيادتها الرسوم البيانية للتركيز على دفعات صغيرة من الوقت وتمريره من خلال الرغبة.

4. تحميل البيانات من أجل معالجة

  1. تكرار عملية تحميل (الخطوة 3.2) ولكن هذه المرة اختيار "1 ق" من مربع القائمة المنسدلة في "عصر". هذه الإرادة بن البيانات إلى 1 ق العهود و 10 و 11 و 12 و إنشاء ملفات التي سيتم استخدامها لإجراء العمليات الحسابية.
    ملاحظة: التسارع والبرمجيات المستخدمة هنا (انظر الجدول المواد) استخدام البرمجيات الاحتكارية لتصفية عالية التردد، والنشاط غير البشرية (مثل التسارع من كونها في ركوب السيارة). قد تحتاج تصفية الذي يتعين القيام به مع برنامج العرف مكتوب في حالة استخدامالأجهزة المختلفة والبرمجيات. ويمكن أيضا أن البرمجيات مكتوبة خصيصا أن تستخدم لتحديد وإزالة الهزة الطرف العلوي، كما هو الحال في شخص يعانون من مرض باركنسون.
  2. من ملفات 1 الصورة المحفوظة في الخطوة 4.1، حساب الوقت سلسلة ناقلات حجم البيانات 3-الأبعاد كما الجذر التربيعي (س 2 + ص 2 + ض 2) من البيانات من كل التسارع. ويمكن بعد هذه السلاسل الزمنية أن تستخدم لحساب عدد من المتغيرات لقياس النشاط الطرف العلوي خلال الحياة اليومية.
    ملاحظة: تفترض إرشادات المعالجة فترة ارتداء يوم واحد. إذا كانت فترة يرتدي أطول، يمكن معالجتها البيانات في قطع منفصلة يوم واحد، أو على شكل سلسلة زمنية واحدة مع المتغيرات المحسوبة تعديلها من قبل بسبب طول الفترة ارتداء عند الاقتضاء.

5. المتغيرات والرسومات التمثيل مكون من البيانات Accelerometry

ملاحظة: حركات البدن العلوية المرتبطة المشي مدرجة في تحليل البيانات. العمل السابق له ثبت أن المشي لا تؤثر المتغيرات نسبة التسارع. 15 على الرغم من إدراج المشي لا يغير متغيرات غير نسبة للبالغين عصبيا-سليمة، 27 كان من الممكن أن إدراج المشي يمكن أن يؤدي إلى المبالغة صغيرة من المتغيرات غير نسبة للمشاركين مع السكتة الدماغية.

  1. حساب ساعات من استخدام كل طرف عن طريق جمع كل ثانية خلال فترة تسجيل عندما كان العد النشاط غير صفرية، ومن ثم التحول إلى ساعة. 12 و 17
    ملاحظة: هذا الحساب ينتج قيمة واحدة لكل الأطراف.
  2. حساب نسبة استخدام (وتسمى أيضا نسبة النشاط) بقسمة ساعات من استخدام أطرافهم غير المهيمن (أو الأطراف المتضررة) قبل ساعات من استخدام المهيمن (أو غير المتأثرة) أطرافهم.
    ملاحظة: نسبة استخدام يقيس إجمالي مدة النشاط أطرافهم واحد فيما يتعلق البعض.EF "> 12 و 15 هذا الحساب ينتج قيمة واحدة، وعادة ما بين 0 و 1. تشير قيمة 1 إلى تستخدم أطرافه اثنين لفترات متساوية طوال فترة ارتدائها. قيمة الصفر يعني أن الطرف غير مهيمن أو المتضررين لم تستخدم على الإطلاق.
  3. حساب نسبة حجم النحو التالي.
    1. لكل ثانية من البيانات في السلسلة الزمنية، حساب سجل الطبيعي لحجم ناقلات للطرف غير المهيمن (أو الأطراف المتضررة) مقسوما على حجم ناقلات في الطرف المهيمن (أو غير المتضررين).
    2. استبدال القيم أكبر من 7 وأقل من -7، مع 7 و -7، على التوالي، لتصنيف حركة الأطراف واحدة. 11
      ملاحظة: نسبة حجم الكمي مساهمة كل الأطراف إلى النشاط اليومي على أساس الثاني بثانية. 10، 11 وهذا هو المفهوم مماثل لنسبة الاستخدام، ولكن يأخذ بعين الاعتبار الأسواق العالمية ضغطهاnsity من حركة (التسارع الحجم) من كل الأطراف خلال كل ثانية. هذا الحساب ينتج سلسلة زمنية من القيم، حيث قيم الصفر تشير إلى ان كلا الأطراف شدة حركة متساوية خلال تلك اللحظة في الوقت المناسب. وتشير القيم الإيجابية أكبر كثافة الحركة من غير المهيمنة (أو تتأثر) أطرافهم والقيم السلبية تشير إلى زيادة كثافة حركة من الطرف المهيمن (أو تتأثر).
  4. حساب حجم الثنائي كمجموع حجم ناقلات من الأطراف اثنين.
    ملاحظة: حجم الثنائي يقيس كثافة الحركة في كل من الأطراف العلوية على أساس الثاني بثانية. 10، 11 هذا الحساب ينتج سلسلة زمنية من القيم، حيث تشير قيمة كثافة الحركة، والقيم الأعلى تشير إلى شدة عالية.
  5. بناء المؤامرات كثافة لتمثيل بياني البيانات accelerometry من كل أطرافه 11 كما فلأدنى مستوياته.
    1. رسم كل ثانية من البيانات كما رسم بياني ثنائية المتغيرات مع تردد ممثلة في اللون. تعيين مقياس اللون مثل أن الألوان الباردة (البلوز) إلى قلة النشاط المتكرر والألوان الدافئة (الأصفر من خلال الحمراء) تشير إلى نشاط أكثر تواترا.
    2. مؤامرة نسبة الحجم، مما يدل على مساهمة أحد أطرافه مقابل الآخر، على محور س.
    3. رسم حجم الثنائي، مما يدل على شدة الحركة، على محور y.
    4. رسم القيم أطرافهم واحدة كما الحانات منفصلة على شريط أقصى اليسار (-7)، مما يدل على النشاط من مجرد الطرف المهيمن (أو تتأثر)، وعلى اليمين المتطرف النشاط (7)، مما يدل على مجرد غير المهيمنة (أو المتأثرين ) فرع الشجره.
      ملاحظة: توفر قطع سياق للعلماء والأطباء والمشاركين لتفسير متغيرين معا، ونسبة حجم وضخامة الثنائي. خيار لخلق المؤامرات كثافة استخدام accelerometry البيانات متاح هنا. 44 </ سوب>

Representative Results

البيانات من عينة المرجع من والبالغين عصبيا-سليمة التي تعيش في المجتمع يمكن أن تستخدم لتفسير البيانات من المشاركين يعانون من السكتة الدماغية أو غيرها من الشروط التي تؤثر على أداء الطرف العلوي. 10، 11، 12 يبين الجدول 1 إحصاءات موجزة لساعات الاستخدام ونسبة استخدام من عينة المرجع صحية. وعموما، فإن معظم الناس ينشطون بأيديهم المسيطرة وغير المسيطرة لعن نفس المقدار من الوقت على مدار اليوم. المتوسط ​​بالقرب من 9 ساعات، ولكن هناك مجموعة واسعة، واستولت على الناس أكثر نشاطا وأقل نشاطا. متوسط ​​نسبة الاستخدام هو أقل بقليل من 1.0 ولديها انحراف معياري صغير. وهكذا، بغض النظر عن كيفية واحدة النشط هو، وتستخدم الأطراف المسيطرة وغير المسيطرة لفترات مماثلة على مدار اليوم. وعلاوة على ذلك، والعمر لا تؤثر مقاييس الأداء الطرف العلوي في وجود حالة صحية جيدة.يجب أن تكون معشوقة = "XREF"> 12 القيم المحسوبة بشكل كبير خارج هذه القيم المرجع (± 3-4 الانحرافات المعيارية) بعناية فحص للتأكد من أنها حقيقية، على النحو الذي اقترحه Uswatte والزملاء. 16

معدل الانحراف المعياري الحد الأدنى أقصى
ساعة من الاستخدام الطرف المهيمن 9.1 1.9 4.4 14.2
ساعة من الاستخدام الأطراف غير المسيطرة 8.6 2 4.1 15.5
نسبة استخدام 0.95 0.06 0.79 1.1

الجدول: ملخص Accelerometry الاحصائيات من Neurologically-سليمة، والجماعة السكنية الكبار. القيم هي من عينة المرجع من 74 بالغين المجتمع مسكن (متوسط أعمارهم 54 ± 11، 53٪ إناث و 84٪ اليد اليمنى المهيمنة)، من إشارة 12.

المؤامرات كثافة تسمح لأحد أن نلقي نظرة فاحصة على البيانات. الرقم 1 هو مؤامرة كثافة تمثيلية من البالغين الأصحاء، مع جمع البيانات ومعالجتها كما هو موضح أعلاه. مؤامرات مثل هذه توفر معلومات هامة حول أداء الطرف العلوي في الحياة اليومية. هناك ثلاث سمات رئيسية لهذه المؤامرة التي تنسجم إلى حد كبير عبر البالغين من جميع الأعمار. 3 و 11 أولا، فإن الصورة متناظرة. هذا يدل على أن الأطراف العلوية تنشط معا طوال اليوم، مع الأطراف المسيطرة وغير المسيطرة استخدامها على نحو مماثل. تشابه الحركة قد لا تكون على تقديم نسخة معينة في الوقت المناسب، مع كل الأطراف تاكينز بدورها تقود أو متخلفة خلال الأنشطة المختلفة، ولكن يمكن أن ينظر إليها على مدار اليوم. حتى القضبان على جانبي على -7 و 7 (تشير المهيمن وحده وحده النشاط غير المهيمن) متشابهة في اللون. التماثل يتعارض مع التصورات الشائعة حول هيمنة اليد. ثانيا، المؤامرة هي مع جزء السفلي واسعة وحواف مدورة على شكل شجرة. تمثل "الحافات" أو حواف مدورة من الجزء السفلي النشاط حيث أحد أطرافه تتحرك في حين أن الآخر لا يزال نسبيا. ومثال على ذلك أن يكون وضع الأشياء في وعاء مع يد واحدة في حين عقد الحاوية مع الآخر. 10 التماثل في حواف مدورة يشير إلى أن كلتا يديه تنشط لأداء واستقرار بالمثل على مدار اليوم. تمثل ذروة أعلى وأقل تواترا، والأنشطة أعلى كثافة، مثل وضع الأجسام الكبيرة على رف عال بكلتا يديه. 10 وثالثا، هناك البريق في المركز. هذا يدل على أن الحركات الطرف العلوي الأكثر شيوعا هي كثافة منخفضة بمساهمات متساوية تقريبا من كل الأطراف. ومن الأمثلة على هذا أن كتابة أو قطع بسكين وشوكة. 10

شكل 1
الشكل 1: مثال الممثل من الكبار عصبيا-سليمة. ويبين مؤامرة كثافة 24 ساعة من استخدام الطرف العلوي في الحياة اليومية، وتآمر على أساس الثاني بثانية. محور س (نسبة حجم) إلى مساهمة كل طرف إلى آخر. المحور ص (حجم الثنائي) يشير إلى كثافة الحركة. يمثل اللون تردد، مع شريط اللون على نطاق واسع على الجانب الأيمن من هذا الرقم، حيث تشير الألوان أكثر إشراقا ترددات أكبر. والحانات الصغيرة في -7 و 7 تمثل النشاط المهيمن وغير مهيمن من جانب واحد، على التوالي."> الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

عبر هذه العينة من البالغين، والمؤامرات كثافة تتشابه في الشكل واللون. 11 الناس الذين هم غير نشطة نسبيا تميل إلى أن تكون أقصر، على نطاق أوسع، والصور مع الألوان الباردة. الناس الذين ينشطون جدا تميل إلى أن تكون الصور اطول مع الألوان الدافئة. اتساق ضرب في البالغين يجعل من السهل تحديد المشاركين مع أداء الطرف العلوي الذي يختلف من من هذه المعايير.

الرقم 2 هو مثال على وجود مؤامرة كثافة في شخص يعانون من السكتة الدماغية. هذا الشخص هو اليد اليمنى الذكور الذين عانوا من السكتة الدماغية تؤثر على دماغه على الجانب الأيمن قبل 11 شهرا لهذه البيانات التي يتم جمعها. الجانب الأيمن من الدماغ يتحكم في الجانب الأيسر من الجسم، وكان يساره الطرف العلوي شلل جزئي المعتدل واختلال وظيفي، كما هو مبين من قبل Motricمؤشر إيتي 28 درجة 60/100 ودرجة اختبار عمل بحوث الذراع 29 من 38/57. خلال الفترة ارتداء 24 ساعة، وكان خزلية، الطرف الأيسر النشط لمدة 1.5 ساعة وعدم خزلي، كان الطرف الأيمن النشط 5.8 ساعة. وبلغت نسبة استخدامه 0.47، ما يقرب من نصف القيمة العادية. مقارنة مؤامرة كثافة في الشكل 1، هذه المؤامرة كثافة غير المتكافئة ريب، مشيرا إلى أن الطرف العلوي خزلية كان نادرا ما نشطة خلال الحياة اليومية. ألوان باردة من الجزء الأوسط من مؤامرة مقارنة مع ألوان حمراء داكنة من شريط واحد في -7 تشير إلى ارتفاع وتيرة الحركة فقط مع الأطراف غير خزلية. ذروة العامة منخفضة، مشيرا إلى الأنشطة كثافة منخفضة فقط. وعموما، فإن المؤامرة الكثافة تشير إلى أن الطرف خزلية يشارك فقط بصورة طفيفة في النشاط اليومي.

الشكل 2
الشكل 2: مثال الممثل من لكلابن مع السكتة الدماغية. ويبين مؤامرة كثافة 24 ساعة من استخدام الطرف العلوي في الحياة اليومية، وتآمر على أساس الثاني بثانية. محور س (نسبة حجم) إلى مساهمة كل طرف إلى آخر. المحور ص (حجم الثنائي) يشير إلى كثافة الحركة. يمثل اللون تردد، مع شريط اللون على نطاق واسع على الجانب الأيمن من هذا الرقم، حيث تشير الألوان أكثر إشراقا ترددات أكبر. والحانات الصغيرة في -7 و 7 تمثل النشاط المهيمن وغير مهيمن من جانب واحد، على التوالي. مقارنة التماثل، ذروة الارتفاع، واللون إلى الشكل 1. يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

في حين تم تطوير منهجية accelerometry للاستخدام في الأشخاص الذين يعانون من السكتة الدماغية، وفائدة هذه المنهجية تمتد إلى الشعوب الأخرى. ويمكن أن تكون مفيدة لتقييم النتائج في فاريإيتي السكان المريض. الشكل (3) هو مثال على وجود مؤامرة كثافة في شخص مع بتر الطرف العلوي تحت الكوع. كان هذا الشخص لشاب يبلغ 75 عاما، وأصيب في حادث قبل حوالي 8 سنوات. بترت يده اليمنى، المهيمنة سابقا، ومن ناحية وقت وقوع الحادث. يمتلك بدلة الطرف العلوي ولكن يرتدينه فقط 1-2 مرات في الشهر لرفع الأشياء الثقيلة. في معظم الوقت، كما هو الحال في هذا الرقم، وقال انه لا خلعه. خلال الفترة ارتداء 24 ساعة، وكان سليما، الطرف الأيسر النشط 6.9 ساعة وكان المتبقية، والطرف الأيمن النشط 4.7 ساعة (كان يرتديها التسارع بشكل أقصى على الطرف المتبقي). وبلغت نسبة استخدامه 0.68، مما يشير إلى تفضيل لإشراك الأطراف سليمة على أطرافهم المتبقية. هذه المؤامرة كثافة أقل متناظرة ولها الألوان الأكثر برودة من ذلك لموضوع التحكم (الشكل 1)، ولكن هي أكثر توازنا ويظهر المزيد من النشاط من شخص يعانون من السكتة الدماغية هو مبين في الشكل 2. وهكذا، وهذا الشخص وavors الطرف سليمة، ولكن لا يزال يشارك العضو المتبقي في أنشطة خلال الحياة اليومية.

الشكل (3)
الشكل 3: مثال الممثل من شخص لأعالي بتر الأطراف. ويبين مؤامرة كثافة 24 ساعة من النشاط الطرف العلوي في الحياة اليومية، وتآمر على أساس الثاني بثانية. محور س (نسبة حجم) إلى مساهمة كل طرف إلى آخر في هذه اللحظة في الوقت المناسب. المحور ص (حجم الثنائي) يشير إلى كثافة الحركة. يمثل اللون تردد، مع شريط اللون على نطاق واسع على الجانب الأيمن من هذا الرقم، حيث تشير الألوان أكثر إشراقا ترددات أكبر. والحانات الصغيرة في -7 و 7 تمثل النشاط المهيمن وغير مهيمن من جانب واحد، على التوالي. مقارنة التماثل، ذروة الارتفاع، واللون لالشكلان 1 و 2. الرجاء انقر هنا لعرض أكبر نسخة من هذا الرقم.

مثال آخر على الكيفية التي يمكن أن تستخدم هذه المنهجية هي في الأشخاص الذين يعانون من محدودية الحركة الذين يحتاجون إلى زيادة النشاط. الرقم 4 هو مثال على وجود مؤامرة كثافة من، البقاء الفردي اليد اليمنى المسنين في مرفق التمريض المهرة. وقد وهن هذا الشخص بعد مرض عضال وكان يتلقى خدمات التمريض والتأهيل من أجل استعادة الاستقلال والعودة الى الوطن. كان الطرف المهيمن النشط 2.4 ساعة وكان الطرف غير المهيمن نشط ل 2.0 ساعة. وكانت نسبة استخدام 0.84، التي تقع على الطرف الأدنى من نطاق المعياري (انظر الجدول 1). هذه المؤامرة الكثافة متناظرة تقريبا، كما هو متوقع من حالة طبية عامة، ولكن ذروة منخفضة جدا، والألوان هي في معظمها بارد، مشيرا إلى نشاط يذكر خلال فترة ارتدائها.

OAD / 55673 / 55673fig4.jpg "/>
الشكل 4: مثال الممثل من شخص يتعافى من مرض طبي في مرفق التمريض المهرة (SNF). ويبين مؤامرة كثافة 22 ساعة من النشاط الطرف العلوي في الحياة اليومية، وتآمر على أساس الثاني بثانية. محور س (نسبة حجم) إلى مساهمة كل طرف إلى آخر في هذه اللحظة في الوقت المناسب. المحور ص (حجم الثنائي) يشير إلى كثافة الحركة. يمثل اللون تردد، مع شريط اللون على نطاق واسع على الجانب الأيمن من هذا الرقم، حيث تشير الألوان أكثر إشراقا ترددات أكبر. والحانات الصغيرة في -7 و 7 تمثل النشاط المهيمن وغير مهيمن من جانب واحد، على التوالي. مقارنة التماثل، ذروة الارتفاع، واللون إلى الشكل 1. يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

وأخيرا، هذه المنهجية قد لا به فقط للبالغين. البروتوكول هو مناسب للأطفال، مع تعديلات طفيفة لتشجيع ارتداء (مثل الأشرطة الملونة، والاقتراحات التي الأجهزة "تجعلك تبدو وكأنها خارقة '). المؤامرات كثافة من الأطفال عادة النامية تظهر نفس الأشكال العامة مثل البالغين، وشجرة على شكل كونها أضيق وذروة أعلى بكثير. الأشكال الأطفال تتفق مع مستويات النشاط أكبر بها؛ مثال على المؤامرات كثافة من الأطفال عادة تطوير وطفل مع الشلل الدماغي النصفي يمكن أن ينظر في ص. 25، الشكل 5B و5C في إشارة 3. وهناك حاجة إلى مزيد من التحقيقات للتطبيق لممارسة السريرية للأطفال. وتجدر الإشارة إلى أن نسبة استخدام له علاقة معتدلة متسقة لالإبلاغ الذاتي من النشاط الطرف العلوي في البالغين الذين يعانون من السكتة الدماغية (1)، ولكن في الأطفال المصابين بالشلل الدماغي، لا علاقة نسبة استخدام للتقرير الأم لليم العلويالنشاط ب. 30 ما إذا كانت العلاقة المتغيرة بين القيم وذكرت قياسها استشعار تكمن في تصورات للصحفيين أو في بعض الفرق الكمي أو النوعي لكيفية انتقال الأطفال غير معروف. وهناك حاجة ماسة الدراسات المستقبلية لتحديد القيم المعيارية للأطفال البلدان النامية عادة والتحقيق في تفسير القيم في الأطفال ذوي الإعاقة.

Discussion

تفاصيل هذا التقرير منهجية لقياس أداء الطرف العلوي في الحياة باستخدام التسارع اليومية تلبس على المعصمين. استخدام هذه المنهجية في بحوث التأهيل والممارسة السريرية يتيح تقدما كبيرا على الطرق القائمة، أي فرصة لمعرفة كيف يمكن لآثار العلاج التجريبي أو نموذجية الأداء الوظيفي في الحياة اليومية، وليس فقط القدرة في العيادة أو المختبر. Accelerometry يمكن استخدامها جنبا إلى جنب مع، أو في مكان، والتدابير المبلغ عنها ذاتيا الأداء اليومي، 31، 32، 33 والتي قد تكون أكثر عرضة للعجز في الإدراك أو التحيز فاقدا للوعي. 34 البيانات، 35، 36، 37 اعتماد المبكر لهذه المنهجية قد حقق عكس التوقعات، 5 الذي قد يجبر رانه مجال لإعادة النظر في محتوى وتقديم خدمات إعادة التأهيل.

الخطوات الحاسمة في البروتوكول تضمن تم جمع بيانات دقيقة وحقيقية خلال الفترة ارتداء (بروتوكول الخطوات 2.2، 2.3، و 3.3). يمكن عدم اتباع هذه الخطوات يؤدي إلى القيم المحسوبة التي ليس لها معنى. فمن السهل نسبيا للتأكد من أن التسارع هي على المعصمين تعيين كما يترك الشخص العيادة أو المختبر. الفحص البصري من البيانات بعد يتم إرجاع التسارع ضروري، كمشاركين في كثير من الأحيان تتصرف بشكل مختلف عن تعليمات أو المتوقعة. بينما نادرة نسبيا، فقد كان معروفا المشاركين لإزالة التسارع بعد وقت قصير من مغادرته فريق التحقيق، اعادتها مرة أخرى على الجانبين خاطئة، أو محاولة لتشجيع الآخرين في أسرهم لبسها. الكثير من هذه يمكن تجنبها إذا تم وضع علامة واضحة على التسارع لكل جانب، يتم الانتهاء من السجل يرتدي، ويتم فحص البيانات بعد عملية الشراء قريباص عودته، أي في حال حاجة مكالمة هاتفية المتابعة لتوضيح ارتداء الجانب والأوقات.

في حين أن منهجية accelerometry يقيس أداء العام الطرف العلوي، فإنه لا يوفر معلومات حول نوعية الحركة أو حول الأنشطة المحددة التي تم تنفيذها خلال الفترة يرتدي، مثل معرفة أن أحد المشاركين كان يأكل. أنظر المرجع 3 لمناقشة هذه القضية. كأداة ثم، سوف accelerometry أن يكون مفيدا للغاية كتدبير النتيجة عندما تركز على مسألة علمية أو التدخل لإعادة التأهيل على تغيير العام أداء الطرف العلوي في الحياة اليومية، مثل كمية من النشاط وإشراك الأطراف الثنائية في النشاط اليومي. سيكون Accelerometry أقل فائدة كتدبير النتيجة عندما تركز على مسألة علمية أو التدخل لإعادة التأهيل على تغيير نوعية الحركة أو تغيير سوى عدد قليل من حركات معينة في الحياة اليومية. ونحن نتوقع أن computatسوف أساليب IONAL تحسين على مر الزمن والأجيال القادمة من هذه المنهجية قد تكون قادرة على التغلب على هذه القيود.

وفي الختام، يقدم accelerometry فرصة للتقييم الكمي للأداء الطرف العلوي في الحياة اليومية. منهجية الموصوفة هنا يمكن اعتبار النسخة الطرف العلوي من المنهجيات التنقل الأكثر شيوعا، حيث يتم تسجيل خطوات في اليوم الواحد أو دقيقة من النشاط البدني المعتدل على الأجهزة القابلة للارتداء. 38، 39، 40، 41، 42، 43 وضعت في حين أن للأشخاص ذوي السكتة الدماغية، فإن براعة منهجية تسمح تطبيقها في المستقبل في مجموعة متنوعة من الشعوب الأخرى. هناك حاجة إلى تطوير منهجية إضافية في تعليم الكبار وneurorehabiliation طب الأطفال الشعوب الأخرى من السكتة الدماغية للمساعدة في الإجابة كيو السريرية والبحوثstions المتعلقة بالنشاط الثنائي في الأطراف العليا.

Disclosures

الكتاب تعلن أنه ليس لديهم مصالح مالية متضاربة.

Acknowledgments

نشكر بريتاني هيل، ريان بايلي، ومايك أوربين لمساهماتها في منهجية accelerometry والبيانات. التمويل لهذا المشروع يأتي من المعاهد الوطنية للصحة R01 HD068290.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Accelerometers (2) Actigraph LLC wGT3X-BT This is the most common device on the market.  Similar products are available from other vendors.  http://actigraphcorp.com/products-showcase/activity-monitors/actigraph-wgt3x-bt/
Hub Actigraph LLC 7 Port USB Hub This device connects the accelerometers to the computer allowing for charging and communication. Includes hub, usb cables, power connector. http://actigraphcorp.com/products/7-port-usb-hub-2016/
Straps  Actigraph LLC Woven Nylon Wrist Band  Other straps that are velcro or disposable are also available.  http://actigraphcorp.com/product-category/accessories/
Actilife Software Actigraph LLC It is best to purchase the software from the same vendor as the accelerometers.  Similar products are available from other vendors. http://actigraphcorp.com/products-showcase/software/actilife/
Computational software The most common software is MATLAB, but computation could also be done in Excel or other similar products.  

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Lang, C. E., Bland, M. D., Bailey, R. R., Schaefer, S. Y., Birkenmeier, R. L. Assessment of upper extremity impairment, function, and activity after stroke: foundations for clinical decision making. J Hand Ther. 26 (2), 104-115 (2013).
  2. Gebruers, N., Vanroy, C., Truijen, S., Engelborghs, S., De Deyn, P. P. Monitoring of physical activity after stroke: a systematic review of accelerometry-based measures. Arch Phys Med Rehabil. 91 (2), 288-297 (2010).
  3. Hayward, K. S., et al. Exploring the role of accelerometers in the measurement of real world upper limb use after stroke. Brain Impairment. 17 (1), 16-33 (2016).
  4. Towards a common language for Functioning, Disability, and Health: ICF. , World Health Organization. Geneva. (2002).
  5. Waddell, K. J., et al. Does task-specific training improve upper limb performance in daily life post stroke? Neurorehabil Neural Repair. , (2016).
  6. Doman, C. A., Waddell, K. J., Bailey, R. R., Moore, J. L., Lang, C. E. Changes in Upper-Extremity Functional Capacity and Daily Performance During Outpatient Occupational Therapy for People With Stroke. Am J Occup Ther. 70 (3), (2016).
  7. Rand, D., Eng, J. J. Predicting daily use of the affected upper extremity 1 year after stroke. J Stroke Cerebrovasc Dis. 24 (2), 274-283 (2015).
  8. Lemmens, R. J., et al. Accelerometry measuring the outcome of robot-supported upper limb training in chronic stroke: a randomized controlled trial. PLoS One. 9 (5), 96414 (2014).
  9. Bailey, R. R., Birkenmeier, R. L., Lang, C. E. Real-world affected upper limb activity in chronic stroke: an examination of potential modifying factors. Top Stroke Rehabil. 22 (1), 26-33 (2015).
  10. Bailey, R. R., Klaesner, J. W., Lang, C. E. An accelerometry-based methodology for assessment of real-world bilateral upper extremity activity. PLoS One. 9 (7), 103135 (2014).
  11. Bailey, R. R., Klaesner, J. W., Lang, C. E. Quantifying Real-World Upper-Limb Activity in Nondisabled Adults and Adults With Chronic Stroke. Neurorehabilitation and Neural Repair. 29 (10), 969-978 (2015).
  12. Bailey, R. R., Lang, C. E. Upper-limb activity in adults: referent values using accelerometry. J Rehabil Res Dev. 50 (9), 1213-1222 (2013).
  13. Urbin, M. A., Bailey, R. R., Lang, C. E. Validity of body-worn sensor acceleration metrics to index upper extremity function in hemiparetic stroke. J Neurol Phys Ther. 39 (2), 111-118 (2015).
  14. Urbin, M. A., Waddell, K. J., Lang, C. E. Acceleration Metrics Are Responsive to Change in Upper Extremity Function of Stroke Survivors. Arch Phys Med Rehabil. , (2014).
  15. Uswatte, G., et al. Ambulatory monitoring of arm movement using accelerometry: an objective measure of upper-extremity rehabilitation in persons with chronic stroke. Arch Phys Med Rehabil. 86 (7), 1498-1501 (2005).
  16. Uswatte, G., et al. Validity of accelerometry for monitoring real-world arm activity in patients with subacute stroke: evidence from the extremity constraint-induced therapy evaluation trial. Arch Phys Med Rehabil. 87 (10), 1340-1345 (2006).
  17. Uswatte, G., et al. Objective measurement of functional upper-extremity movement using accelerometer recordings transformed with a threshold filter. Stroke. 31 (3), 662-667 (2000).
  18. Rand, D., Eng, J. J., Tang, P. F., Jeng, J. S., Hung, C. How active are people with stroke?: use of accelerometers to assess physical activity. Stroke. 40 (1), 163-168 (2009).
  19. Rand, D., Givon, N., Weingarden, H., Nota, A., Zeilig, G. Eliciting upper extremity purposeful movements using video games: a comparison with traditional therapy for stroke rehabilitation. Neurorehabil Neural Repair. 28 (8), 733-739 (2014).
  20. Connell, L. A., McMahon, N. E., Simpson, L. A., Watkins, C. L., Eng, J. J. Investigating measures of intensity during a structured upper limb exercise program in stroke rehabilitation: an exploratory study. Arch Phys Med Rehabil. 95 (12), 2410-2419 (2014).
  21. de Niet, M., Bussmann, J. B., Ribbers, G. M., Stam, H. J. The stroke upper-limb activity monitor: its sensitivity to measure hemiplegic upper-limb activity during daily life. Arch Phys Med Rehabil. 88 (9), 1121-1126 (2007).
  22. Vega-Gonzalez, A., Bain, B. J., Granat, M. H. Measuring continuous real-world upper-limb activity. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 4, 3542-3545 (2005).
  23. Vega-Gonzalez, A., Granat, M. H. Continuous monitoring of upper-limb activity in a free-living environment. Arch Phys Med Rehabil. 86 (3), 541-548 (2005).
  24. van der Pas, S. C., Verbunt, J. A., Breukelaar, D. E., van Woerden, R., Seelen, H. A. Assessment of arm activity using triaxial accelerometry in patients with a stroke. Arch Phys Med Rehabil. 92 (9), 1437-1442 (2011).
  25. Lang, C. E., Wagner, J. M., Edwards, D. F., Dromerick, A. W. Upper Extremity Use in People with Hemiparesis in the First Few Weeks After Stroke. J Neurol Phys Ther. 31 (2), 56-63 (2007).
  26. Rand, D., Eng, J. J. Disparity between functional recovery and daily use of the upper and lower extremities during subacute stroke rehabilitation. Neurorehabil Neural Repair. 26 (1), 76-84 (2012).
  27. Bailey, R. R. Assessment of Real-World Upper Limb Activity in Adults with Chronic Stroke. , Washington University. St. Louis, MO. Doctoral thesis (2015).
  28. Collin, C., Wade, D. Assessing motor impairment after stroke: a pilot reliability study. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 53 (7), 576-579 (1990).
  29. Yozbatiran, N., Der-Yeghiaian, L., Cramer, S. C. A standardized approach to performing the action research arm test. Neurorehabil Neural Repair. 22 (1), 78-90 (2008).
  30. Sokal, B., Uswatte, G., Vogtle, L., Byrom, E., Barman, J. Everyday movement and use of the arms: Relationship in children with hemiparesis differs from adults. J Pediatr Rehabil Med. 8 (3), 197-206 (2015).
  31. Uswatte, G., Taub, E., Morris, D., Light, K., Thompson, P. A. The Motor Activity Log-28: assessing daily use of the hemiparetic arm after stroke. Neurology. 67 (7), 1189-1194 (2006).
  32. Duncan, P. W., et al. The stroke impact scale version 2.0. Evaluation of reliability, validity, and sensitivity to change. Stroke. 30 (10), 2131-2140 (1999).
  33. Simpson, L. A., Eng, J. J., Backman, C. L., Miller, W. C. Rating of Everyday Arm-Use in the Community and Home (REACH) scale for capturing affected arm-use after stroke: development, reliability, and validity. PLoS One. 8 (12), 83405 (2013).
  34. Bradburn, N. M., Rips, L. J., Shevell, S. K. Answering autobiographical questions: the impact of memory and inference on surveys. Science. 236 (4798), 157-161 (1987).
  35. Tatemichi, T. K., et al. Cognitive impairment after stroke: frequency, patterns, and relationship to functional abilities. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 57 (2), 202-207 (1994).
  36. Adams, S. A., et al. The effect of social desirability and social approval on self-reports of physical activity. Am J Epidemiol. 161 (4), 389-398 (2005).
  37. Prince, S. A., et al. A comparison of direct versus self-report measures for assessing physical activity in adults: a systematic review. Int J Behav Nutr Phys Act. 5, 56 (2008).
  38. Cavanaugh, J. T., et al. Capturing ambulatory activity decline in Parkinson's disease. J Neurol Phys Ther. 36 (2), 51-57 (2012).
  39. Paul, S. S., et al. Obtaining Reliable Estimates of Ambulatory Physical Activity in People with Parkinson's Disease. J Parkinsons Dis. , (2016).
  40. Danks, K. A., Roos, M. A., McCoy, D., Reisman, D. S. A step activity monitoring program improves real world walking activity post stroke. Disabil Rehabil. 36 (26), 2233-2236 (2014).
  41. Roos, M. A., Rudolph, K. S., Reisman, D. S. The structure of walking activity in people after stroke compared with older adults without disability: a cross-sectional study. Phys Ther. 92 (9), 1141-1147 (2012).
  42. Mudge, S., Stott, N. S. Test--retest reliability of the StepWatch Activity Monitor outputs in individuals with chronic stroke. Clin Rehabil. 22 (10-11), 871-877 (2008).
  43. Mudge, S., Stott, N. S., Walt, S. E. Criterion validity of the StepWatch Activity Monitor as a measure of walking activity in patients after stroke. Arch Phys Med Rehabil. 88 (12), 1710-1715 (2007).
  44. Accelerometry - Program in Physical Therapy. , Available from: https://accelerometerchart.wusm.wustl.edu (2016).

Tags

الطب، العدد 122، حركة الإنسان، واليد، الذراع، والقياس، أنشطة الحياة اليومية، وأجهزة الاستشعار القابلة للارتداء، والنتائج، وإعادة التأهيل، accelerometry
A طريقة لقياس أداء الطرف العلوي في الحياة اليومية عن طريق التسارع
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Lang, C. E., Waddell, K. J.,… More

Lang, C. E., Waddell, K. J., Klaesner, J. W., Bland, M. D. A Method for Quantifying Upper Limb Performance in Daily Life Using Accelerometers. J. Vis. Exp. (122), e55673, doi:10.3791/55673 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter