Summary
이 프로토콜은 손목에 착용 가속도계를 사용하여 일상 생활에서 상지 성능을 정량화하는 방법을 설명합니다.
Abstract
뇌졸중 및 기타 신경 학적 상태 후 재활 서비스에 대한 추천의 핵심 이유는 일상 생활에서 기능을 하나의 능력을 향상시키는 것입니다. 그것은 일상 생활에서 사람의 활동을 측정하는 것이 중요하게, 단지 병원이나 실험실의 구조화 된 환경에서 활동에 대한 자신의 능력을 측정하지 않았다. 현재 일일 운동 측정을 가능하게한다 착용 형 센서는 가속도계이다. 가속도계는 하루 종일 착용 할 수있는 큰 손목 시계를 닮은 시판되는 장치입니다. 가속도계의 데이터는 사지가 사람들의 가정 및 지역 사회 활동을 수행하기 위해 참여하는 방법을 정량화 할 수 있습니다. 이 보고서는 accelerometry 데이터를 수집하고 임상 적으로 관련 정보로 설정하는 방법을 설명합니다. 첫째, 데이터는 참여자가 24 시간 이상 개의 가속도계 (각 손목 하나)를 착용함으로써 수집된다. accelerometry 데이터는 다운로드 differen 네 생산 처리t의 일상 생활에서 상지 활동의 주요 측면을 설명 변수 : 사용 시간, 사용 비율, 크기 비율과 양자 크기. 밀도 플롯 시각적 입고 24 시간주기의 데이터를 나타내는 것을 구성 할 수있다. 변수와 그 결과 밀도 플롯은 신경 학적 손상시키지 않고있는 그대로, 지역 사회에 거주하는 성인에서 매우 일치한다. 이 놀라운 일관성 그들 상지 일일 실적이 정상과 다른 경우 결정하기위한 유용한 도구가 있습니다. 이 방법론은 상지 기능 장애 및 뇌졸중 및 다른 환자 인구를 가진 사람들의 일상 생활에서 상지의 성능을 향상시키기위한 개입을 조사 연구 연구에 적합하다. 그것은 또한 임상 neurorehabilitation 연습에 통합되기 전에 때문에 상대적 단순성, 그것은 오래되지 않을 수 있습니다.
Introduction
지난 20 년 동안 움직임을 측정하는 착용 할 수있는 센서에 대한 관심의 폭발이 있었다. neurorehabilitation 필드에 많은 관심을 생성 한 웨어러블 센서는 가속도계이다. 1, 2, 3 가속도계는, 이름이 의미하는 바와 같이, (1 G = 9.8 m / s (2)) 중력 단위 가속도를 측정 또는 활성 카운트라는 임의 단위 (1 활성 카운트 = 제조업체에서 지정한 중력 값). 가속도, 인간의 움직임과 같은, 일반적으로 측정하고 상기 장치의 다른 축에 대응 입체적으로 기록된다. 이 디바이스는 상업적으로 사용할 수있는 큰 손목 시계를 닮은; 그들은 중단을 최소화하면서 일상 생활 동안 착용 할 수있다. 때문에 저렴한 비용과 준비 가용성, 가속도계 (이라고 accelerometry)의 사용이 neurorehabil에 통합되고있다itation 조사.
neurorehabilitation 분야에 accelerometry 값은 병원이나 실험실 외부 상지 운동 활동의 비 침습성, 바이어스 정량적 측정 값을 제공한다는 것이다. 3 뇌졸중 및 기타 신경 학적 조건을 가진 사람들을위한 재활 서비스의 핵심 목표는 일상 생활에서 기능을 하나의 능력을 향상시킬 수 있으며,뿐만 아니라 병원이나 실험실한다. 구조화되지 않은 환경에서 측정, 임상 시험, 및 활동의 성능 구조화 된 환경에서 측정 기능의 세계 보건기구 (WHO)의 국제 분류, 활동에 대한 용량 구분합니다. 4 Accelerometry는 구조화되지 않은 환경에서 상지 성능 측정, 즉 수 있습니다 어떤 사람이 자신이 할 수있는 단지 무엇을, 병원 또는 실험실하지 않을 때 실제로 않습니다. 스트로크 REHA에 accelerometry의 법인 설립bilitation의 연구는 이제 구조화 된 임상 환경에서 기능 개선이 구조화되지 않은, 일상 생활에서의 성능 개선으로 번역하는 장기 보유 가정을 도전하고있다. 5, 6, 7, 8
우리 그룹 9, 10, 11, 12, 13, 14 명 등 7, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24은 B가EEN은 연구와 임상에 사용하기 위해 방법론을 accelerometry 개발에 많은 시간과 노력을 보냈다. Accelerometry 잘 상지 성능 후 스트로크를 측정하기위한 유효하고 신뢰할 수있는 도구로 설립되었다. 1, 2, 15, 16, 17, 25의 가장 최근의 과제는 임상 적으로 의미있는 정보 (이러한 개발 과정의 요약은 문헌 3 참조)에 원시 가속도계 데이터 선회되었다. 여기에 설명 된 방법론은, 11 건강한 제어 참가자 10, 뇌졸중, 6, 9에서 고통 참가자의 그 12의 일상 생활에서 구별 상지 성능을 사용할 수 있습니다 14 가속도계 방법론은 상지 기능 장애 및 뇌졸중 및 기타 신경 학적 인구를 가진 사람들의 일상 생활에서 상지의 성능을 향상시키기위한 개입을 조사 연구 연구에 적합하다. 그것은 또한 임상 neurorehabilitation 연습에 통합되기 전에 때문에 상대적 단순성, 그것은 오래되지 않을 수 있습니다.
Protocol
이 프로토콜은 워싱턴 대학의 인간 연구 보호 사무소에 의해 승인되었다.
참고 : 사용 설명서는 상업적으로 이용 가능한 가속도계 및 데이터 수집에 대한 자신의 관련 소프트웨어에 대한 특정 기록 된 (재료의 표 참조).
1. 데이터를 수집하기 위해 가속도계를 준비
- 자신의 배터리를 충전 (도킹 스테이션을 통해) 컴퓨터에 연결 개의 가속도계; 이 전체 착용 시간 동안 녹화를 보장합니다.
- 가속도계가 컴퓨터에 연결로,이를 초기화 할 수있는 적절한 소프트웨어를 엽니 다.
- 소프트웨어 내에서 선택 '초기화'는 서로와 로컬 컴퓨터에 가속도계 시계를 동기화하고, 다음과 같이 데이터 수집 매개 변수를 설정합니다.
- 입력 (또는 달력과 시계에서 선택) 시작 및 종료 날짜 및 시간. 때 지문을 기반으로 데이터 수집의 시작을 선택elerometers은 참가자와 적어도 24 시간 후에 종료 시간에 배치된다.
참고 : 기간을 입고 하루 비 고용 성인에서 일상 생활의 좋은 표현을 제공합니다. 12 개 긴 착용 기간은 매일 일정을 다양한 성인이나 어린이를위한 더 적합 할 수있다. 3, 18, 26 - 샘플링 속도 ''의 드롭 다운 메뉴에서 ''30 Hz에서 선택합니다.
- 'LED 옵션'과 '무선 옵션'을 선택하지 둡니다.
- 배터리 수명을 연장하기 위해 '유휴 절전 모드'를 할 수 있습니다.
- 입력 (또는 달력과 시계에서 선택) 시작 및 종료 날짜 및 시간. 때 지문을 기반으로 데이터 수집의 시작을 선택elerometers은 참가자와 적어도 24 시간 후에 종료 시간에 배치된다.
- 초기화 프로세스를 완료하려면 '제목 정보를 입력합니다'를 선택합니다.
- 대상이 특정 가속도계 (손목)의 위치에 대한 정보와 신체 측을 입력합니다 ( '왼쪽' '오른쪽'또는).
- 다목적 같은 다른 주제의 특정 정보를 입력 선택빨간; 항목은 식별되고 데이터가 여기에 설명 분석에 영향을 미치지 않습니다.
- 준비가되면 선택 '초기화 장치'프로세스를 완료합니다. 초기화가 확인되면, 가속도계 안전하게 컴퓨터에서 분리 할 수 있습니다.
2. 배치와 가속도계의 착용 참가자로부터 데이터를 수집
- 참가자의 각 손목에 하나의 가속도계를 놓습니다.
가속도계가에 snuggly 적합해야하지만, 너무 단단히 손목에 큰 손목 시계와 같은 : 참고. 밴드의 다양한 크기, 선호도 및 참석자의 쾌적함 수준에 따라 사용될 수있다. - 다음과 같이 참가자를 지시하고, 참가자가이 시간 동안 착용 기간 및 활동에 대해 가질 수있는 질문에 답합니다.
- 하루 동안 정규 활동을하는 참가자에게 물어; 가속도계 처음에는 이상한 느낄 수 있지만,하나는 곧 그들에게 사용됩니다.
- 샤워를하거나 요리를하는 동안 가속도계는 방수와 착용 할 수있는을 지시한다. 수영의 연장 기간 동안 가속도계를 착용하지하도록 지시합니다.
- 낮잠 중 하룻밤에 가속도계를 유지하도록 요청합니다.
참고 : 가속도계는 왼쪽과 오른쪽 센서를 식별하는 레이블이 표시됩니다. 가속도계는 착용 기간 동안 제거해야하는 경우, 라벨은 뒷면에 이르렀 때 올바른 사이드를 식별하는 데 도움이됩니다. 그들이 이륙 때 착용 로그에 기록하고 우리는 사람들이 그들을 보자 때, 그들은 자주에 넣어되지 않은, 또는 다시 넣어 때문에 밤에 착용 겁니다 다시 한번 가속도계에 다시 넣어 사용자 지시 반대 사지.
- 다시 가속도계와 weari을 가져 오거나 우편으로 정상적인 일상 활동과 두 개의 가속도계를 이륙하는 방법과시기에 대한 지침에 종사 격려 참가자 집에 보내기NG 로그인합니다.
3. 육안 검사에 대한 데이터를 다운로드
- 가속도계가 24 시간 이상 착용 기간 후에 반환 된 경우, 기록 된 데이터를 다운로드하려면 컴퓨터에 가속도계를 연결합니다.
- 해당 소프트웨어에서 '다운로드'를 선택하고 '위치 변경'버튼을 사용하여 컴퓨터에 데이터를 저장할 위치를 선택합니다.
- 'AGD 파일을 만듭니다'옵션을 선택합니다.
- 보기 쉬운 파일의 경우, 에포크 '드롭 다운 상자'로부터 ''10 s을 (를) 선택하세요. 단계 3.3에서이 파일을 사용합니다.
- '모든 장치 다운로드'를 선택합니다.
- 육안으로 가속도계 데이터가 착용 로그 일치 및 / 또는 그 계획 기간 동안 착용했다 확인하기 위해 데이터를 검사합니다.
- | 상단 메뉴에서 '파일 클릭 열기 AGD 파일 '을 열고 할 파일을 선택합니다.
- 을보세요 '; 매일 그래프 '는 수집 된 데이터를 볼 수 있습니다.
- 그 활동이 전형적인 깨어있는 시간에 발생하여 밤 시간을 제외하고 어떤 활동 기간을,이 확장되지 않도록 확인합니다. 그래프는 시간의 작은 증가에 초점을 스케일링 원한다면 통해 스크롤 할 수있다.
4. 처리를 위해 데이터를 다운로드
- 다운로드 과정을 반복 (3.2 단계)하지만 이번에는 '신기원'드롭 다운 상자에서 '1 초'를 선택합니다. 에포크 1의 10, 11, 12 및 계산에 사용되는 파일을 생성 에이 의지 함 데이터.
참고 : 가속도계와 (재료의 표 참조) 여기에 사용 된 소프트웨어는 (차를 타고되는 것을 예를 들면 가속도) 고주파, 인간 이외의 활동을 필터링하는 독점 소프트웨어를 사용합니다. 사용하는 경우 필터링은 사용자가 작성한 소프트웨어로 수행 될 필요가있다다른 장치 및 소프트웨어. 사용자가 작성한 소프트웨어는 또한 파킨슨 병을 가진 사람에서와 같이 상지의 떨림을 식별하고 제거하는 데 사용할 수 있습니다. - 단계 4.1에서 저장 한 파일들에서, 각각의 가속도 데이터로부터 (2 X + Y + Z 2 2)의 제곱근으로서 3 차원 데이터의 벡터 크기의 시계열을 계산한다. 이번 시리즈는 일상 생활 중 상지 활동을 정량화하는 변수의 수를 계산하는 데 사용할 수 있습니다.
주 : 처리 명령은 일일 착용 기간을 가정합니다. 착용 기간이 긴 경우, 별도의 데이터 청크 하루에 처리하거나 할 수 적절한 착용 기간의 길이에 의해 조정하여 계산 된 변수를 갖는 단일 시계열있다.
Accelerometry 데이터로부터 생성 5. 변수와 그래픽 표현
참고 : 보행과 관련된 상체의 움직임은 분석 된 데이터에 포함되어 있습니다. 이전 작업이 보행 가속도계 비율 변수에 영향을주지 않는 것을 설치했다. 15 도보의 포함은 신경 학적-그대로 성인 비 비율 변수를 변경하지 않지만, 27는 보행의 포함은 뇌졸중 참가자가 아닌 비율 변수의 작은 과대 평가 될 수있다.
- 활성 카운트가 0이 아닌 때, 기록 기간 동안 모든 초를 합산 한 후 시간에 변환하여 각 다리의 사용 시간을 계산한다. 12 17
참고 :이 계산은 각 사지에 대한 하나 개의 값을 산출한다. - 사용 비율을 계산 지배적 (또는 영향을받지 않는) 림의 이용 시간, 도미넌트가 아닌 다리 (또는 손상된 다리)의 사용 시간을 분할하여 (또한, 활성 율이라고도 함).
참고 : 사용하는 비율은 다른 관련하여 하나 사지의 활동의 총 지속 시간을 정량화한다.EF "> 12, 15이 계산은 1의 값이 두 사지가 착용 기간에 걸쳐 동일한 기간에 사용 나타내는 통상 0과 1 사이의 단일 값을 산출한다. 0 값 수단 비 우세 또는 손상된 다리 그 전혀 사용되지 않았다. - 다음과 같이 크기 비율을 계산합니다.
- 시계열 데이터에서 각 초 동안의 지배적 인 (또는 영향을받지 않는) 사지의 벡터 크기로 나눈 비 우세 사지 (또는 손상된 다리)의 벡터 크기의 자연 로그를 계산한다.
- 하나의 다리 운동을 분류 각각 7과 -7, 7 미만 -7보다 큰 값을 대체. (11)
참고 : 크기 비율이 두 번째로 초 단위로 일상 생활에 각 사지의 기여를 정량화한다. 10, 11은이 사용 비율 개념적으로 유사하지만, 계정에 INTE 소요각 초 동안 각 사지의 운동 (가속도의 크기)의 nsity. 이 계산은 제로의 값을 두 사지가 그 순간 시간 동안 동일한 운동 강도를 표시 한 값의 시계열을 산출한다. 양의 값은 큰 움직임 도미넌트가 아닌 (또는 영향)의 강도를 나타내는 사지 및 음수가 지배적 (또는 영향을받지)에서보다 다리 운동 강도를 나타낸다.
- 두 사지에서 벡터의 크기의 합과 양자 크기를 계산합니다.
주 : 양자 크기가 제별로 초 기준 모두 상지 운동의 강도를 정량화한다. 10 (11)이 계산 값보다 높은 값을 나타내는 농도와 이동 강도를 나타내는 값의 시계열을 산출한다. - 그래픽 FOL 같은 두 사지 accelerometry (11)로부터 데이터를 나타내는 농도 플롯 구축최저.
- 컬러로 표현되는 주파수의 변량 히스토그램 데이터의 각 두 번째 플롯. 시원한 색상 (파랑)이 덜 자주 활동 (빨간색 통해 노란색) 따뜻한 색상을 나타냅니다 더 자주 작동을 표시하도록 컬러 스케일을 설정합니다.
- 플롯 x 축에 다른 대 공헌 한 사지를 나타내는 크기 비율.
- y 축에서의 운동 강도를 나타내는 양자 크기 플롯.
- 단지 지배적 인 (또는 영향을받지) 사지의 활동을 나타내는 가장 왼쪽 줄 (-7)에 별도의 막대로 하나 사지 값을 플롯, 그리고 맨 오른쪽 (7) 나타내는 활동에 바로 비 지배 (또는 영향 ) 사지.
참고 : 과학자, 임상의, 참가자가 함께 크기 비율과 양자 크기를 두 변수를 해석하는 플롯이 컨텍스트를 제공합니다. 옵션이 accelerometry 데이터를 사용할 수 있습니다 여기 사용하여 밀도 플롯을 만들 수 있습니다. 44 </ SUP>
Representative Results
지역 사회에 거주하는, 신경 학적-그대로 성인의 지시 대상 샘플의 데이터는 뇌졸중이나 상지의 성능에 영향을 미치는 다른 조건 참가자의 데이터를 해석하는 데 사용할 수 있습니다. 10 11 12 표 1은 사용 건강한 지시 대상 시료의 사용 비율의 시간 요약 통계를 나타낸다. 전반적으로, 대부분의 사람들은 하루 종일 같은 시간에 대한 그들의 지배와 비 지배적 인 손으로 활성화됩니다. 평균 9 시간 가까이이지만,보다 적극적이고 덜 활동적인 사람을 캡처 넓은 범위가있다. 평균 사용 비율은 1.0 미만 작은 표준 편차를 갖는다. 따라서, 상관없이 어떻게 활동 하나의 지배적와 비 지배적 인 사지는 하루 종일 비슷한 기간에 사용됩니다. 또한, 나이는 건강의 존재 상지의 성능 측정에 영향을주지 않습니다.실질적으로 이러한 리파 값 (± 표준 편차 3-4) 외부 아가씨 = "외부 참조"> 12 개 계산치 값 신중 될 Uswatte 동료에 의해 제안들이 진짜인지 확인하기 위해 검사한다. (16)
| 평균 | 표준 편차 | 최저한의 | 최고 | |
| 지배적 인 사지 사용 시간 | 9.1 | 1.9 | 4.4 | 14.2 |
| 비 지배적 인 사지 사용 시간 | 8.6 | 이 | 4.1 | 15.5 |
| 사용 비율 | 0.95 | 0.06 | 0.79 | 1.1 |
테이블 : 요약 Neur에서 Accelerometry 통계ologically-그대로, 커뮤니티 성인 주거. 기준 값은 12에서 지시 대상 시료 74 명 주거 지역 성인 (평균 연령 54 ± 11 53 % 여성 84 % 지배적 오른손)의이다.
밀도 플롯은 하나의 데이터에 대해 자세히 살펴 수 있습니다. 데이터를 수집하고, 이와 같이 처리하여도 1은 건강한 성인에서 농도 대표적인 플롯이다. 이 같은 플롯은 일상 생활에서 상지의 성능에 대한 중요한 정보를 제공합니다. 모든 연령의 성인에서 매우 일관성이 음모의 세 가지 주요 기능이 있습니다. 3 (11) 먼저, 화상은 대칭이다. 이는 상지이 유사하게 사용되는 지배와 비 지배적 인 사지와 하루 종일 함께 활성화되어 있음을 나타냅니다. 제시되지 않을 움직임의 유사성 각 사지 쳐와, 시간의 특정 인스턴스에있을g의 차례 선행 또는 다양한 활동을하는 동안 지체,하지만 하루 동안 볼 수 있습니다. 10-7 7에서 양쪽조차도 바 (전적으로 지배적이고 전적으로 비 - 우성 활성 표시) 색과 유사하다. 대칭 손 지배력에 대한 일반적인 인식에 반하는. 둘째, 플롯 트리 형상 넓은 바닥 부와 둥근 가장자리이다. '바퀴'또는 바닥 부의 둥근 모서리는 다른 상대적있는 동안 하나 개의 다리가 움직이는 활성을 나타낸다. 이러한 예는 서로 용기 채 한 손으로 용기 내에 오브젝트를 배치하는 것이다. (10) 둥근 모서리의 대칭은 두 손을 수행하고 하루 동안 유사하게 안정 활성화되어 있음을 나타냅니다. 상위 피크는 양손으로 높은 선반에 큰 객체를 배치하는 것과 덜 자주, 더 높은 강도 활동을 나타낸다. 10 셋째, 중앙에 따뜻한 빛이있다. 이것은 가장 빈번 상지 운동 양쪽 사지로부터 동일한 기여 낮은 강도 것을 나타낸다. 이것의 예는 입력 또는 나이프와 포크 절단 될 것이다. (10)
그림 1 : 신경 학적-그대로 성인에서 대표적인 예. 밀도 플롯이 일상 생활에서 사용 상지의 24 시간을 나타내고, 제별로 초 단위로 플롯. 상기 X 축 (강도 비)의 활동에 대한 각 다리의 기여를 나타낸다. Y 축 (양측 진폭)의 운동 강도를 나타낸다. 색은 밝은 색 큰 주파수를 나타내는 도면, 오른쪽의 대형 컬러 바 스케일과 주파수를 나타낸다. 10-7 7에서의 작은 바 각각 일방적 우세 및 비 우세 활성을 나타낸다.">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
성인이 샘플 건너편 밀도 플롯 모양과 색상이 현저 유사하다. 상대적으로 비활성 (11) 사람들은 차가운 색 짧은, 넓은, 사진을 가지고하는 경향이있다. 매우 활성화되어 사람들은 따뜻한 색상으로 키가 큰 사진을 가지고하는 경향이있다. 성인에서 눈에 띄는 일관성은 쉽게 이러한 규범보다는 다른 상지 성능으로 참가자를 식별 할 수 있습니다.
도 2는 선을 가진 사람의 밀도 플롯의 일례이다. 이 사람은 이러한 데이터가 수집되고 11 개월 전에 오른쪽 뇌에 영향을 미치는 허혈성 뇌졸중 오른 손잡이 남성입니다. 뇌의 오른쪽은 신체의 왼쪽을 제어하고, Motric로 표시된 바와 같이 그의 왼쪽 상지는 중간 마비 및 부전이 있었다성만 지수 28 60/100의 점수와 57분의 38의 액션 리서치 암 테스트 29 점. 24 시간 착용하는 기간 동안, 마비, 왼쪽 다리 오른쪽 다리는 5.8 시간 동안 활성화 된, 1.5 시간과 비 마비에 대한 활동적이었다. 그의 사용 비율은 0.47 정상 값의 약 절반이었다. 그림 1의 밀도 플롯에 비해,이 밀도 플롯은 마비 상지 일상 생활 동안 거의 활성화 된 것을 나타내는, 확실히 비대칭이다. -7에서 한 줄의 어두운 붉은 색에 비해 플롯의 중간 부분의 시원한 색상은 비 마비 사지와 운동의 높은 주파수를 나타냅니다. 전체 피크는 낮은 강도의 활동을 나타내는 낮다. 전반적으로, 밀도 플롯이 마비 사지가 일상 생활에서만 최소 참여하고 있음을 나타냅니다.
도 2 : 당 대표 예스트로크와 아들. 밀도 플롯이 일상 생활에서 사용 상지의 24 시간을 나타내고, 제별로 초 단위로 플롯. 상기 X 축 (강도 비)의 활동에 대한 각 다리의 기여를 나타낸다. Y 축 (양측 진폭)의 운동 강도를 나타낸다. 색은 밝은 색 큰 주파수를 나타내는 도면, 오른쪽의 대형 컬러 바 스케일과 주파수를 나타낸다. 10-7 7에서의 작은 바 각각 일방적 우세 및 비 우세 활성을 나타낸다. 1. 그림 대칭, 피크 높이 및 색상을 비교 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
accelerometry 방법은 스트로크를 가진 사람에서 사용하기 위해 개발되었지만,이 방법의 유용성은 다른 집단으로 확장합니다. 그것은 VARI의 결과를 평가하는 유리할 수있다환자 인구의 ETY. 도 3은 팔꿈치 아래 상부 사지 절단을 가진 사람의 밀도 플롯의 일례이다. 이 개인은 약 8 년 전 사고로 부상당한 75 세 남성이었다. 그의 오른쪽, 이전에 지배적 인 손은 사고 당시 절단했다. 그는 상지 의지를 소유하고 있지만, 무거운 물건을 들어 올릴 그것을 한 달에 1 ~ 2 번 착용한다. 대부분의 경우,이 그림과 같이, 그는 그것을 착용하지 않습니다. 24 시간 착용하는 기간 동안, 손상, 왼쪽 다리는 6.9 시간 동안 활성화 된 잔류 바로 사지는 (가속도계는 절단 단에 원심 착용했다) 4.7 시간 동안 활동했다. 그의 사용 비율은 절단 단을 통해 그대로 사지를 참여에 대한 선호를 나타내는, 0.68이었다. 이 밀도 플롯 덜 대칭이며, 제어 대상 (도 1)의보다 차가운 색을 가지고 있지만, 더욱 대칭이며,도 2에 도시 된 스트로크 사람 이상의 활성을 나타낸다. 따라서,이 사람 F그대로 사지를 avors,하지만 여전히 일상 생활 중 활동에 잔류 사지를 종사.
그림 3 : 상지 절단 수술을 가진 사람에서 대표적인 예. 밀도 플롯은 일상 생활에서 상지 활성의 24 시간을 나타내고, 제별로 초 단위로 플롯. 상기 X 축 (강도 비)의 시간 순간 활동에 각 다리의 기여를 나타낸다. Y 축 (양측 진폭)의 운동 강도를 나타낸다. 색은 밝은 색 큰 주파수를 나타내는 도면, 오른쪽의 대형 컬러 바 스케일과 주파수를 나타낸다. 10-7 7에서의 작은 바 각각 일방적 우세 및 비 우세 활성을 나타낸다. 그림 1과 2에 대칭, 피크 높이 및 색상을 비교하여 더 큰 보려면 여기를 클릭하십시오 이 그림의 버전.
이 방법을 사용하는 방법의 또 다른 예는 활동을 증가시킬 필요가 거동이 불편한 사람입니다. 그림 4는 전문 간호 시설에서 노인, 오른 손잡이 개별 체류에서 밀도 플롯의 예입니다. 이 사람은 급성 질병 후 쇠약하고 독립을 회복하고 귀국하기 위해 간호 및 재활 서비스를 받고 있었다. 지배적 사지 2.4 시간 동안 활성화 된 상기 비 - 지배적 사지 2.0 시간 동안 활성화되었다. 사용 비율이 규범 범위의 로우 엔드에있는, 0.84이었다 (표 1 참조). 일반적인 의학적 상태에서 예상되는대로이 밀도 플롯은 거의 대칭이지만, 피크가 매우 낮은이며, 색상은 착용 기간 동안 거의 활동을 나타내는 대부분 시원하다.
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그림 4 : 전문 간호 시설 (SNF)에 의료 질병에서 회복 자로부터 대표적인 예. 밀도 플롯은 일상 생활에서 상지 활성의 22 시간을 나타내고, 제별로 초 단위로 플롯. 상기 X 축 (강도 비)의 시간 순간 활동에 각 다리의 기여를 나타낸다. Y 축 (양측 진폭)의 운동 강도를 나타낸다. 색은 밝은 색 큰 주파수를 나타내는 도면, 오른쪽의 대형 컬러 바 스케일과 주파수를 나타낸다. 10-7 7에서의 작은 바 각각 일방적 우세 및 비 우세 활성을 나타낸다. 1. 그림 대칭, 피크 높이 및 색상을 비교 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
마지막으로,이 방법은 ㄱ하지 않을 수 있습니다다만 성인을위한 전자. 이 프로토콜은 착용 장려하기 위해 약간의 적응과 함께, 어린이에 적합합니다 (예를 들어 화려한 스트랩, 장치가 '당신은 슈퍼 히어로처럼 보이게'제안 있음). 일반적으로 개발 어린이의 밀도 플롯은 성인 트리 모양의 좁은되는 피크 상당히 높은과 같은 일반적인 형태를 보여줍니다. 아이들의 모양은 더 큰 활동 수준과 일치; 전형적인 개발 아이 hemiparetic 뇌성 마비 아동의 밀도 플롯의 예는 페이지에서 볼 수 있습니다. 25,도 5b 및도 5c를 참조 3인치 또한 조사는 소아 임상에 응용 프로그램이 필요합니다. 그것은 사용 비율이 뇌성 마비 어린이, 뇌졸중, 1 성인 상지 활동의 자기보고에 일관된 적당한 관계를 가지고 있지만 것을 알 수있다, 사용 비율은 위 LIM의 부모 보고서 관련이 없습니다B 작업. 30 여부 센서 측정보고 된 값 사이의 관계가 변경된 기자의 인식이나 어린이 불명 이동 방법의 정량적 또는 정 성적 차이에있다. 앞으로의 연구는 심하게 일반적으로 개발 어린이를위한 규범적인 값을 결정하고 장애 아동의 값의 해석을 조사하기 위해 필요하다.
Discussion
이 보고서는 손목에 착용 일상 생활에 사용하는 가속도계에서 상지의 성능을 측정하는 방법을 자세히 설명합니다. 재활 연구와 임상에서이 방법의 사용이 배울 수있는 기회를 즉, 기존의 방법에 따라 상당한 발전을 가르치시는 방법 실험 또는 일반적인 치료에 미치는 영향 기능 일상 생활에서 성능, 병원이나 실험실에서뿐만 아니라 기능을 제공합니다. Accelerometry을 함께 사용하거나 할 수인지 결핍 또는 의식 바이어스에 더 민감 할 수 있으며, 자동 일일보고 성능 측정, 31, 32, 33의 장소이다. t 강제 수 기대에 반하는 34, 35, 36, 37이 방법론의 조기 도입이 데이터 나왔고, 5그는 필드 재활 서비스의 내용과 전달을 다시 생각합니다.
프로토콜의 중요한 단계는 정확하고 실제 데이터 (프로토콜 2.2, 2.3, 3.3 단계) 착용 기간 동안 수집 된 확인합니다. 다음 단계를 수행하지 않으면 아무 의미가 없습니다 계산 된 값을 초래할 수 있습니다. 사람이 병원이나 실험실을 떠날 때 가속도계가 할당 손목에 있는지 확인하기가 상대적으로 쉽다. 참가자들은 지시 또는 예상보다 다르게 동작으로 가속도계가 반환 된 후 데이터의 육안 검사가 필요하다. 비교적 드문 동안, 참가자가 잘못된 측면에에 다시 그들을 가하고, 또는 그들을 착용하는 그들의 가족에 다른 사람을 격려하기 위해 노력하고, 곧 조사 팀을 떠난 후 가속도계를 제거하는 것으로 알려져 있습니다. 이것의 대부분은 가속도계가 명확하게 각 측면 표시된 경우, 착용 로그가 완료 피할 수, 데이터 곧 afte 검사된다R 반환은, 즉 경우에 후속 전화는 측면과 시간을 착용 명확히하기 위해 필요하다.
accelerometry 방법은 일반적으로 상지의 성능을 정량화 있지만, 그것은 운동의 품질에 대한 또는 참가자가 먹는 것을 알고로 착용 기간 동안 수행 된 특정 활동에 대한 정보를 제공하지 않습니다; 이 문제에 대한 논의 참조 3을 참조하십시오. 도구는 다음 accelerometry은 과학적 질문이나 재활 개입이 같은 활동의 양과 일상 생활에서 양측 사지의 참여로, 일상 생활에서 일반적으로 상지의 성능 변화에 집중되는 결과 조치로 가장 유용하게 사용될 수있다. 과학적 질문이나 재활 개입이 운동의 품질을 변경하거나 일상 생활에서 단지 몇 특정 움직임을 변화에 초점을 맞추고 때 Accelerometry는 결과를 측정 덜 유용 할 것이다. 우리는 computat 예상하는 ional 방법은 시간이 지남에 따라 개선되며,이 방법론의 미래 세대는 이러한 한계를 극복 할 수 있습니다.
결론적으로, accelerometry은 일상 생활에서 상지 성능의 정량적 평가를위한 기회를 제공합니다. 여기에 설명 된 방법론은 하루 단계 또는 중간 정도 신체 활동의 분 착용 할 수있는 장치에 기록되는 일반적인 이동 방법의 상지 버전으로 간주 될 수있다. 38, 39, 40, 41, 42, 43는 스트로크 동안 사람을 위해 개발 된 방법론의 다양성은 다른 집단의 다양한 미래의 애플리케이션을 허용 할 것이다. 추가 방법론 개발은 임상 및 연구 가야에 대한 대답 스트로크 이외의 성인 및 소아 neurorehabiliation 인구 필요하다상지 양자 활동 관련 stions.
Disclosures
저자는 그들이 충돌하는 금융 이해 관계가 없음을 선언합니다.
Acknowledgments
우리는 accelerometry 방법론 및 데이터에 대한 그들의 공헌 브리트니 힐, 라이언 베일리, 마이크 Urbin 감사합니다. 이 프로젝트에 대한 자금은 NIH R01 HD068290에서 온다.
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. |
References
- 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).
- 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).
- 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).
- Towards a common language for Functioning, Disability, and Health: ICF. , World Health Organization. Geneva. (2002).
- Waddell, K. J., et al. Does task-specific training improve upper limb performance in daily life post stroke? Neurorehabil Neural Repair. , (2016).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Bailey, R. R., Lang, C. E. Upper-limb activity in adults: referent values using accelerometry. J Rehabil Res Dev. 50 (9), 1213-1222 (2013).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Bailey, R. R. Assessment of Real-World Upper Limb Activity in Adults with Chronic Stroke. , Washington University. St. Louis, MO. Doctoral thesis (2015).
- Collin, C., Wade, D. Assessing motor impairment after stroke: a pilot reliability study. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 53 (7), 576-579 (1990).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Cavanaugh, J. T., et al. Capturing ambulatory activity decline in Parkinson's disease. J Neurol Phys Ther. 36 (2), 51-57 (2012).
- Paul, S. S., et al. Obtaining Reliable Estimates of Ambulatory Physical Activity in People with Parkinson's Disease. J Parkinsons Dis. , (2016).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Accelerometry - Program in Physical Therapy. , Available from: https://accelerometerchart.wusm.wustl.edu (2016).
