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Medicine

Um método para quantificar Desempenho Membro Superior na Vida Diária utilizem acelerómetros

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

Este protocolo descreve um método para quantificar o desempenho de membros superiores na vida diária usando acelerómetros usado no pulso.

Abstract

Uma das principais razões para o encaminhamento aos serviços de reabilitação após o AVC e outras condições neurológicas é para melhorar a sua capacidade de funcionar na vida diária. Tornou-se importante para medir as atividades de uma pessoa na vida diária, e não apenas medir a sua capacidade para a atividade no ambiente estruturado de uma clínica ou laboratório. Um sensor usável que agora está a permitir que a medição de movimento diário é o acelerómetro. Acelerômetros são dispositivos comercialmente disponíveis que se assemelham a relógios de pulso grandes que pode ser usado durante todo o dia. Os dados de acelerômetros pode quantificar como os membros estão empenhados para realizar atividades em casas e comunidades das pessoas. Este relatório descreve uma metodologia para coletar acelerometria de dados e transformá-lo em informação clinicamente relevante. Em primeiro lugar, os dados são recolhidos por ter o participante usar dois acelerómetros (um em cada pulso) durante 24 h ou mais. Os dados acelerometria são, então, transferidos e processados ​​para produzir quatro differenvariáveis ​​t que descrevem aspectos-chave da actividade do membro superior na vida diária: horas de uso, relação de uso, relação de magnitude, ea magnitude bilateral. parcelas de densidade pode ser fabricado de forma representar visualmente os dados do período de utilização de 24 h. As variáveis ​​e suas tramas densidade resultantes são altamente consistente em, adultos residentes na comunidade neurologicamente intactos. Esta consistência impressionante torna uma ferramenta útil para determinar se o desempenho diária membro superior é diferente do normal. Esta metodologia é apropriado para estudos que investigaram a disfunção dos membros superiores e intervenções destinadas a melhorar o desempenho do membro superior na vida diária em pessoas com acidente vascular cerebral e outras populações de pacientes. Devido à sua relativa simplicidade, pode não ser muito antes que também é incorporado na prática clínica neurorehabilitation.

Introduction

Durante as duas últimas décadas, tem havido uma explosão de interesse em wearable sensores para medir o movimento. Um sensor wearable que tem gerado um grande interesse no campo neurorehabilitation é o acelerômetro. 1, 2, 3 aceleração, como o nome indica, medem as acelerações em unidades gravitacionais (1 g = 9,8 m / s 2) ou em unidades arbitrárias chamadas contagens de actividade (1 contagem de actividade = um valor gravitacional especificado pelo fabricante). Acelerações, como o movimento humano, são tipicamente medido e registado em três dimensões, correspondentes aos diferentes eixos do dispositivo. Os dispositivos estão disponíveis comercialmente e se assemelham a grandes relógios de pulso; eles podem ser usados ​​durante as atividades diárias com o mínimo de interrupção. Por causa do custo razoável e sua pronta disponibilidade, o uso de acelerômetros (acelerometria denominado) está sendo integrada neurorehabilpesquisa itation.

O valor de acelerometria para o campo de neurorehabilitation é que ele oferece um método não invasivo, imparcial medida, quantitativa da actividade motora do membro superior fora do laboratório ou clínica. 3 Um objectivo essencial dos serviços de reabilitação para pessoas com acidente vascular cerebral e outras condições neurológicas é para melhorar a sua capacidade de funcionar na vida diária, e não apenas na clínica ou laboratório. Classificação Internacional de Função da Organização Mundial de Saúde faz uma distinção entre a capacidade de atividade, conforme medido em um ambiente estruturado com testes clínicos e desempenho da atividade, conforme medido em um ambiente desestruturado. 4 acelerometria permite a medição do desempenho do membro superior no ambiente desestruturado, ou seja, o que alguém realmente faz quando não estão na clínica ou laboratorial, não apenas o que eles poderiam fazer. Incorporação de acelerometria em reha acidente vascular cerebralpesquisa bilitation agora está desafiando a suposição de longa data que as melhorias funcionais em um ambiente clínico estruturado traduzir para melhorias no desempenho na vida desestruturada, diariamente. 5, 6, 7, 8

O nosso grupo 9, 10, 11, 12, 13, 14 e outros, 7, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 têm been passou uma grande quantidade de tempo e esforço no desenvolvimento de acelerometria metodologia para uso em pesquisa e prática clínica. Acelerometria tornou-se bem estabelecida como uma ferramenta válida e confiável para medir membro superior pós desempenho acidente vascular cerebral. 1, 2, 15, 16, 17, 25 O desafio mais recente foi transformando os dados brutos em acelerómetro informação clinicamente significativa (ver referência 3 para um resumo deste processo de desenvolvimento). A metodologia descrita aqui pode ser usado para o desempenho do membro superior distintiva na vida diária em participantes saudáveis de controle 10, 12 de que nos participantes que sofreram acidente vascular cerebral 6, 9, 11 14 A metodologia acelerômetro é apropriado para estudos que investigaram a disfunção dos membros superiores e intervenções destinadas a melhorar o desempenho do membro superior na vida diária em pessoas com acidente vascular cerebral e outras populações neurológicas. Devido à sua relativa simplicidade, pode não ser muito antes que também é incorporado na prática clínica neurorehabilitation.

Protocol

Este protocolo foi aprovado pela Proteção Human Research Correios Universidade Washington.
NOTA: As instruções foram escritas específicas para comercialmente acelerômetros disponíveis e seu software relacionado para coleta de dados (ver Tabela de Materiais).

1. Preparar os acelerômetros para coletar dados

  1. Ligue os dois acelerómetros para o computador (via estação de acoplamento) para carregar suas baterias; isso vai garantir a gravação durante todo o tempo de uso.
  2. Com os acelerômetros conectado ao computador, abra o software apropriado para inicializar-los.
  3. Dentro do software, selecione 'Inicialização' para sincronizar os relógios acelerômetro para si e para o computador local, e definir os parâmetros de coleta de dados da seguinte forma.
    1. Enter (ou selecione o calendário e relógio) o início e datas de término e horários. Escolha o início da coleta de dados com base em quando o accelerometers irá ser colocado sobre o participante e uma hora de fim, pelo menos, 24 h mais tarde.
      NOTA: O dia único período de utilização proporciona uma boa representação da actividade diária em adultos não empregados. 12 períodos mais longos que desgastam podem ser mais apropriadas para adultos ou crianças com diferentes calendários diários. 3, 18, 26
    2. Selecione '30 Hz' no menu suspenso para 'Taxa de amostragem'.
    3. Deixe 'Opções LED' e 'Opções sem fio' desmarcada.
    4. Para prolongar a vida da bateria, ative 'Sleep Mode ocioso'.
  4. Para completar o processo de inicialização, selecione 'Enter Informações Assunto'.
    1. Digite informações específicas assunto para a localização do acelerômetro (punho) e lado do corpo ( 'direito' ou 'Esquerda').
    2. Escolha para preencher outras informações específicas assunto como desivermelho; entrada será somente para identificação e não afetará analisa os dados descritos aqui.
    3. Quando estiver pronto, selecione 'Inicializar Devices' para concluir o processo. Uma vez que a inicialização for confirmada, os acelerômetros pode ser desconectado com segurança do computador.

2. Colocação e Vestindo dos acelerômetros para coletar dados de participantes

  1. Coloque um acelerômetro em cada pulso do participante.
    NOTA: Os acelerómetros deve caber confortavelmente, mas não muito bem no pulso, como um grande relógio de pulso. Uma variedade de bandas podem ser usados, dependendo do tamanho, preferência e nível de conforto do participante.
  2. Instruir o participante como se segue, e responder a quaisquer perguntas que o participante possa ter sobre o período de utilização e actividade durante este tempo.
    1. Peça ao participante para fazer suas atividades regulares durante todo o dia; os acelerômetros pode se sentir estranho no começo, masum em breve se acostuma com eles.
    2. Instruí-los que os acelerômetros são impermeáveis ​​e pode ser usado durante o banho ou lavar a louça. Instruí-los a não usar os acelerômetros durante longos períodos de natação.
    3. Peça-lhes para manter os acelerômetros durante cochilos e durante a noite.
      NOTA: Os acelerômetros são rotulados para identificar os sensores esquerdo e direito. Se os acelerômetros precisam ser removidos durante o período de utilização, os rótulos ajudar a identificar o lado correto quando colocá-los novamente. Instrua os usuários a escrever sobre o log usando quando eles foram retirados e colocados de volta em acelerômetros again.The são usados ​​à noite porque, quando deixamos as pessoas levá-los fora, muitas vezes eles não são colocados de volta em, ou são colocadas de volta na membros opostos.
  3. Enviar casa participante com o incentivo para se envolver em atividades e instruções sobre quando tomar os dois acelerómetros fora, e como diárias normais para trazer ou enviar de volta os acelerômetros e wearing log.

3. Transfira os dados para Inspeção Visual

  1. Quando os acelerômetros foram devolvidos após um período de utilização de 24 h ou mais, ligue os acelerômetros para o computador para baixar os dados gravados.
  2. Selecione 'Download' dentro do software apropriado e, em seguida, escolher um local para armazenar os dados no computador usando o botão 'Change Location'.
    1. Selecione a opção 'Criar arquivo de AGD'.
    2. Para arquivos que são fáceis de ver, escolha '10 s'da 'caixa suspensa Epoch'. Use esses arquivos no Passo 3.3.
    3. Selecione 'Baixar todos os dispositivos'.
  3. Inspecione visualmente os dados para confirmar os acelerômetros foram usados para o período de tempo planejado e / ou que os dados corresponde ao log vestindo.
    1. No menu superior, clique em 'Arquivo | Open File AGD' e, em seguida, selecione os arquivos para abrir.
    2. Olhe para a '; Diário Gráficos para ver os dados coletados.
    3. Confirmam que a actividade ocorreu durante as horas de vigília típicos e que não são longos períodos de inactividade, excepto no período nocturno. Os gráficos podem ser dimensionados para se concentrar em pequenos incrementos de tempo e rolado através, se desejar.

4. Baixe o dados para processamento

  1. Repita o processo de download (Passo 3.2), mas desta vez escolha '1 s' na caixa suspensa 'Epoch'. Esse compartimento vontade os dados em 1 s épocas, 10, 11, 12 e gerar arquivos que serão usados para os cálculos.
    NOTA: Os acelerômetros e software usados aqui (ver Tabela de Materiais) usar software proprietário para filtrar alta frequência, a atividade não-humanos (por exemplo, acelerações de estar em um passeio de carro). Filtragem pode precisar de ser feito com software personalizado escrito se usardiferentes dispositivos e software. software escrito sob medida também pode ser usado para identificar e remover tremor membro superior, como em uma pessoa com doença de Parkinson.
  2. A partir dos arquivos 1 s gravados na etapa 4.1, calcular uma série temporal vector magnitude dos dados 3-dimensionais, como a raiz quadrada de (x + y 2 2 + z 2) a partir de dados de cada um acelerómetro. Esta série de tempo pode então ser usado para calcular um certo número de variáveis ​​para quantificar a actividade do membro superior durante a vida diária.
    NOTA: As instruções de processamento assumir um período de utilização de um dia. Se o período de utilização mais longo, os dados podem ser processados ​​em pedaços separados dia individuais, ou como uma série única vez com variáveis ​​calculadas ajustado pela pelo comprimento do período de utilização, quando apropriado.

5. Variáveis ​​e Representações Gráficas Criado da Dados acelerometria

NOTA: os movimentos dos membros superiores associadas com o andar estão incluídos nos dados analisados. Os trabalhos anteriores estabeleceu que a caminhada não influencia as variáveis ​​relação acelerômetro. 15 Apesar da inclusão de uma curta não altera as variáveis não-relação para adultos neurologicamente intactos, 27, é possível que a inclusão de uma curta poderia resultar em uma pequena sobreavaliação das variáveis não-relação para os participantes com acidente vascular cerebral.

  1. Calcular as horas de uso de cada membro pela soma de todos os segundos durante o período de gravação quando a contagem de actividade foi diferente de zero, e, em seguida, converter a hora. 12, 17
    NOTA: Este cálculo produz um valor para cada membro.
  2. Calcular a proporção de uso (também denominada a taxa de actividade) dividindo as horas de uso do membro não-dominante (ou membro afectado) pelas horas de uso do membro dominante (ou não afectados).
    NOTA: O rácio de utilização quantifica a duração total da actividade de um membro em relação a outro.ef "> 12, 15 Este cálculo dá um único valor, tipicamente entre 0 e 1. Um valor de 1 indica os dois membros são utilizados para durações iguais ao longo do período de utilização. Um valor de zero significa que o membro não-dominante ou afectado não foi usado em tudo.
  3. Calcular a proporção de magnitude como se segue.
    1. Para cada segundo de dados em série de tempo, calcular o logaritmo natural da magnitude de vector do membro não-dominante (ou membro afectado) dividida pela magnitude do vetor do membro dominante (ou não afectados).
    2. Substituir valores superior a 7 e inferior a -7, com 7 e -7, respectivamente, para categorizar os movimentos dos membros único. 11
      NOTA: A relação de magnitude quantifica a contribuição de cada membro para a atividade diária em um segundo-a-segundo base. 10, 11, Esta é conceptualmente semelhante à razão de uso, mas leva em conta o intensity de movimento (aceleração magnitude) de cada membro durante a cada segundo. Esse cálculo produz uma série temporal de valores, onde os valores de zero indicam ambos os membros tinham igual intensidade de movimento durante esse instante no tempo. Os valores positivos indicam uma maior intensidade de movimento do não-dominante (ou afectada) do membro e os valores negativos indicam uma maior intensidade de movimento do membro dominante (ou inalterado).
  4. Calcule a magnitude bilateral como a soma do vetor magnitude dos dois membros.
    NOTA: A magnitude bilateral quantifica a intensidade de movimento em ambos os membros superiores em um segundo-a-segundo base. 10, 11 Este cálculo dá uma série temporal de valores, onde o valor indica a intensidade de movimento, com valores mais elevados indicando altas intensidades.
  5. Construir plotagens de densidade para representar graficamente os dados acelerometria de ambos os membros 11 como folbaixos.
    1. Traçar cada segundo de dados como um histograma bivariada com a frequência representada na cor. Definir a escala de cor de tal modo que as cores frias (azuis) indicam uma actividade menos frequente e mais quentes cores (amarelo através de vermelho) indicam uma actividade mais frequente.
    2. traçar a proporção grandeza, indicando a contribuição um membro em relação ao outro, sobre o eixo x.
    3. Traçar a magnitude bilateral, indicando a intensidade do movimento, no eixo y.
    4. Traçar os valores dos membros individuais como barras separadas sobre a barra mais à esquerda (-7), indicando uma actividade de apenas o membro dominante (ou inalterado), e na extremidade direita actividade (7), que indica de apenas o não-dominante (ou afectado ) do membro.
      NOTA: As parcelas fornecer um contexto para cientistas, clínicos e participantes para interpretar duas variáveis ​​em conjunto, o índice de magnitude ea magnitude bilateral. Uma opção para criar gráficos de densidade usando acelerometria dados está disponível aqui. 44 </ Sup>

Representative Results

Dados a partir de uma amostra de referência, adultos neurologicamente intactos residentes na comunidade podem ser utilizadas para interpretar dados a partir de participantes com acidente vascular cerebral ou outras condições que afectam o desempenho do membro superior. 10, 11, 12 A Tabela 1 mostra as estatísticas resumidas para a hora de uso, a relação uso de uma amostra referente saudável. No geral, a maioria das pessoas estão ativos com suas mãos dominantes e não dominantes para aproximadamente a mesma quantidade de tempo ao longo do dia. A média é de perto de 9 h, mas há uma grande variedade, capturando pessoas mais ativos e menos ativos. O rácio de utilização média é de pouco menos de 1,0 e tem um pequeno desvio padrão. Assim, independentemente de como um ativo é, os membros dominantes e não dominantes são usados ​​por períodos semelhantes ao longo do dia. Além disso, a idade não influencia as medidas de desempenho dos membros superiores na presença de boa saúde.lass = "xref"> 12 valores calculados substancialmente fora destes valores referente (± 3-4 SDs) devem ser cuidadosamente verificados para garantir que eles são reais, como sugerido por Uswatte e colegas. 16

Média Desvio padrão Mínimo Máximo
Horas de utilização membro dominante 9.1 1.9 4,4 14.2
Horas de uso do membro não-dominante 8,6 2 4.1 15.5
Use relação 0,95 0,06 0,79 1.1

Tabela: Resumo Estatísticas acelerometria de Neurgicamente-intacta, Comunidade Moradia Adultos. Os valores são a partir de amostra de referência de 74 adultos residentes na comunidade (idade média de 54 ± 11, 53% do sexo feminino, 84% mão direita dominante), a partir de referência 12.

As parcelas de densidade permitem dar uma olhada mais de perto os dados. A Figura 1 é um gráfico de densidade representativa de um adulto saudável, com os dados recolhidos e processados como descrito acima. Tramas como esta fornecem informações importantes sobre o desempenho do membro superior na vida diária. Existem três principais características deste enredo que são altamente consistente em adultos de todas as idades. 3, 11 Primeiro, a imagem é simétrica. Isto indica que os membros superiores são activos em conjunto ao longo do dia, com os membros dominantes e não dominantes usados ​​de forma semelhante. A semelhança de movimento pode não apresentar a ser um exemplo específico de tempo, com cada membro taking sua vez adiantada ou atrasada durante várias actividades, mas pode ser visto ao longo do dia. Até mesmo as barras de ambos os lados em -7 e 7 (indicando unicamente dominante e exclusivamente a actividade não-dominante) são semelhantes em cor. A simetria é contrário às percepções comuns sobre dominância manual. Em segundo lugar, a trama é com uma parte inferior larga e bordas arredondadas em forma de árvore. Os aros '' ou arestas arredondadas da porção inferior representam a actividade, onde um dos membros está em movimento, enquanto a outra é relativamente imóvel. Um exemplo disto seria colocar objectos em um recipiente com uma mão enquanto segurando o recipiente com o outro. 10 A simetria nas bordas arredondadas indica que ambas as mãos são activos para executar e estabilizar de modo semelhante ao longo do dia. O pico de cima representa as actividades de maior intensidade, menos frequentes, tal como a colocação de objectos de grandes dimensões em uma estante alta com ambas as mãos. 10 E em terceiro lugar, há um brilho quente no centro. Isto indica que as mais frequentes movimentos dos membros superiores são de baixa intensidade com contribuições aproximadamente iguais de ambos os membros. Exemplos disto seria digitando ou de corte com uma faca e um garfo. 10

figura 1
Figura 1: Exemplo Representativo de um neurologicamente intacta Adulto. A trama densidade mostra 24 h de uso do membro superior na vida diária, representada numa segunda-por-segundo base. O eixo dos x (raz magnitude) indica a contribuição de cada membro de actividade. O eixo dos y (magnitude bilateral) indica a intensidade de movimento. A cor representa a frequência, com a grande escala barra de cores no lado direito da figura, onde as cores mais brilhantes indicam maiores freqüências. As pequenas barras em -7 e 7 representam a actividade dominante e não-dominante unilateral, respectivamente."> Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Através desta amostra de adultos, os lotes de densidade são muito semelhantes em forma e cor. 11 As pessoas que estão relativamente inativos tendem a ter mais curtos, mais largos, imagens com cores mais frias. Pessoas que são muito ativos tendem a ter mais altas fotos com cores mais quentes. A consistência impressionante em toda adultos facilita para identificar os participantes com o desempenho do membro superior que é diferente a partir dessas normas.

A Figura 2 é um exemplo de um gráfico de densidade de uma pessoa com acidente vascular cerebral. Esta pessoa é um homem com a mão direita, que teve um acidente vascular cerebral isquêmico afetando seu cérebro do lado direito 11 meses anteriores a estes dados estão sendo coletados. O lado direito do cérebro controla o lado esquerdo do corpo, e o membro superior esquerdo tinha paresia moderada e disfunção, como indicado por um MotricÍndice dade 28 pontuação de 60/100 e uma pontuação ação do braço Research Teste 29 de 38/57. Durante o período de utilização de 24 h, o parética, membro esquerdo foi activo durante 1,5 h e o não-parética, membro direito foi activo por 5,8 h. Sua taxa de utilização foi de 0,47, cerca de metade do valor normal. Em comparação com a trama densidade na Figura 1, esta trama densidade é decididamente assimétrico, o que indica que o membro superior parética era raramente activa durante a vida diária. As cores frias da porção média da trama em comparação com as cores escuras vermelhas do única barra em -7 indicam uma elevada frequência de movimento com apenas o membro não-acometido. O pico total é baixo, indicando actividades só baixa intensidade. Em geral, a trama densidade indica que o membro parética participa apenas minimamente na actividade diária.

Figura 2
Figura 2: Exemplo Representativo de um Perfilho com Stroke. A trama densidade mostra 24 h de uso do membro superior na vida diária, representada numa segunda-por-segundo base. O eixo dos x (raz magnitude) indica a contribuição de cada membro de actividade. O eixo dos y (magnitude bilateral) indica a intensidade de movimento. A cor representa a frequência, com a grande escala barra de cores no lado direito da figura, onde as cores mais brilhantes indicam maiores freqüências. As pequenas barras em -7 e 7 representam a actividade dominante e não-dominante unilateral, respectivamente. Compare a simetria, altura do pico, e cor a Figura 1. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Embora a metodologia acelerometria tem sido desenvolvido para utilização em pessoas com acidente vascular cerebral, a utilidade desta metodologia estende-se a outras populações. Pode ser benéfico para avaliação dos resultados em uma variety de populações de pacientes. A Figura 3 é um exemplo de um gráfico de densidade de uma pessoa com uma amputação do membro superior abaixo do cotovelo. Este indivíduo era um macho de 75 anos, ferido em um acidente de aproximadamente 8 anos atrás. Sua direita, anteriormente dominante, mão foi amputada na altura do acidente. Ele é dono de uma prótese de membro superior, mas usa-lo apenas 1-2 vezes por mês para levantar objetos pesados. Na maioria das vezes, como nesta figura, ele não usá-lo. Durante o período de utilização de 24 h, o intacto, membro esquerdo foi activo durante 6,9 ​​h e o residual, membro direito foi activo para 4,7 h (acelerómetro foi usado distalmente sobre o membro residual). A sua relação de utilização foi de 0,68, indicando uma preferência para engatar o membro intacto ao longo do membro residual. Este lote densidade é simétrico e tem menos cores mais frias do que o de um indivuo de controlo (Figura 1), mas é mais simétrica e mostra mais actividade do que a pessoa com acidente vascular cerebral mostrado na Figura 2. Assim, esta pessoa favors o membro intacto, mas ainda engata no membro residual em actividades durante a vida diária.

Figura 3
Figura 3: Exemplo representativo de uma pessoa com a amputação do membro superior. A trama densidade mostra 24 h de actividade do membro superior na vida diária, representada numa segunda-por-segundo base. O eixo dos x (raz magnitude) indica a contribuição de cada membro de actividade no momento em tempo. O eixo dos y (magnitude bilateral) indica a intensidade de movimento. A cor representa a frequência, com a grande escala barra de cores no lado direito da figura, onde as cores mais brilhantes indicam maiores freqüências. As pequenas barras em -7 e 7 representam a actividade dominante e não-dominante unilateral, respectivamente. Compare a simetria, altura do pico, e de cor para as Figuras 1 e 2. Por favor clique aqui para ver uma maior versão desta figura.

Outro exemplo de como esta metodologia pode ser usado é em pessoas com mobilidade reduzida que precisam para aumentar a atividade. A Figura 4 é um exemplo de um gráfico de densidade a partir de um indivíduo idoso permanência, destro em uma instalação de enfermagem especializada. Esta pessoa estava debilitado após uma doença aguda e estava recebendo serviços de enfermagem e de reabilitação, a fim de recuperar a independência e voltar para casa. O membro dominante era activo por 2,4 h e o membro não-dominante era activo durante 2,0 h. O rácio de utilização foi de 0,84, que é na extremidade baixa da gama normativo (ver Tabela 1). Este lote densidade é praticamente simétrica, como seria de esperar a partir de uma condição médica geral, mas o pico é muito baixo e as cores são principalmente cool, indicando pouca actividade durante o período de utilização.

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Figura 4: Exemplo representativo de uma pessoa em recuperação de doença médica numa enfermaria especializada (SNF). A trama densidade mostra 22 h de actividade do membro superior na vida diária, representada numa segunda-por-segundo base. O eixo dos x (raz magnitude) indica a contribuição de cada membro de actividade no momento em tempo. O eixo dos y (magnitude bilateral) indica a intensidade de movimento. A cor representa a frequência, com a grande escala barra de cores no lado direito da figura, onde as cores mais brilhantes indicam maiores freqüências. As pequenas barras em -7 e 7 representam a actividade dominante e não-dominante unilateral, respectivamente. Compare a simetria, altura do pico, e cor a Figura 1. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Finalmente, esta metodologia pode não be apenas para adultos. O protocolo é adequado para crianças, com pequenas adaptações para incentivar uso (por exemplo, tiras coloridas, as sugestões de que os dispositivos de fazer você olhar como um super-herói "). parcelas densidade de desenvolvimento típico crianças mostram as mesmas formas gerais como adultos, a ser mais estreito árvore-forma e o pico substancialmente maior. formas das crianças são consistentes com seus maiores níveis de atividade; um exemplo de tramas de densidade a partir de uma criança normalmente desenvolvimento e uma criança com paralisia cerebral hemiparético pode ser visto na p. 25, Figura 5B e 5C em referência 3. Investigações adicionais são necessárias para a aplicação na prática clínica pediátrica. Note-se que o rácio de utilização tem uma relação moderada consistente para auto-relato de actividade do membro superior em adultos com acidente vascular cerebral, uma, mas, em crianças com paralisia cerebral, a relação uso não está relacionada com o relatório pai de lim superioractividade b. 30 Se o relacionamento entre os valores medidos e relatou-sensor encontra-se nas percepções dos repórteres ou de alguma diferença quantitativa ou qualitativa de como as crianças mover é desconhecido. Estudos futuros são extremamente necessários para determinar os valores normativos para crianças com desenvolvimento típico e investigar a interpretação dos valores em crianças com deficiência.

Discussion

Este relatório detalha uma metodologia para medir o desempenho do membro superior em acelerômetros vida usando diárias desgastados nos pulsos. Uso desta metodologia na pesquisa em reabilitação e prática clínica proporciona um avanço significativo sobre os métodos existentes, ou seja, a oportunidade de aprender um tratamento experimental ou típicos impactos no desempenho funcional na vida diária, não apenas capacidade na clínica ou laboratório. Acelerometria pode ser usado em conjunção com, ou em lugar de, as medidas auto-relatadas do desempenho diário, 31, 32, 33 que podem ser mais susceptíveis a défices cognitivos ou viés inconsciente. 34 de dados, 35, 36, 37 adopção precoce desta metodologia rendeu ao contrário das expectativas, 5, que pode forçar tEle campo para repensar o conteúdo e prestação de serviços de reabilitação.

As etapas críticas no protocolo garantir dados precisos e reais foram recolhidos durante o período de utilização (protocolo os passos 2.2, 2.3 e 3.3). O não cumprimento destas etapas pode resultar em valores calculados que não têm significado. É relativamente fácil para se certificar de que os acelerômetros são nos pulsos atribuídos como a pessoa sair da clínica ou laboratório. inspeção visual dos dados após os acelerômetros são devolvidos é necessário, como os participantes muitas vezes se comportam de maneira diferente do que o recomendado ou antecipado. Embora relativamente raro, os participantes foram conhecidos para remover os acelerômetros logo após deixar a equipe de investigação, colocando-o novamente nas laterais erradas, ou tentar encorajar outros em sua família para usá-los. Muito disso pode ser evitado se os acelerômetros são claramente marcados para cada lado, o log usando for concluída, e os dados são inspecionados logo after retornar, ou seja, no caso de ser necessário um telefonema de acompanhamento para esclarecer vestindo lado e vezes.

Embora a metodologia acelerometria quantifica o desempenho geral do membro superior, ele não fornece informações sobre a qualidade do movimento ou sobre atividades específicas que foram realizadas durante o período de utilização, tais como saber que um participante estava comendo; veja referência 3 para uma discussão sobre esta questão. Como uma ferramenta, em seguida, acelerometria será mais útil como uma medida de resultado quando a questão científica ou intervenção de reabilitação está focada em mudar o desempenho geral do membro superior na vida diária, tais como a quantidade de atividade e do envolvimento de membros bilaterais na atividade diária. Acelerometria será menos útil como uma medida de resultado quando a questão científica ou intervenção de reabilitação está focada em mudar a qualidade de movimento ou mudando apenas alguns movimentos específicos na vida diária. Prevemos que computatmétodos ional vai melhorar ao longo do tempo e as gerações futuras desta metodologia pode ser capaz de superar essas limitações.

Em conclusão, acelerometria apresenta uma oportunidade para avaliação quantitativa do desempenho dos membros superiores na vida diária. A metodologia descrita aqui pode ser considerado a versão membro superior das metodologias de mobilidade mais comuns, em que os passos por dia ou minutos de actividade física moderada são gravados em dispositivos portáteis. 38, 39, 40, 41, 42, 43 Enquanto desenvolvido para pessoas com acidente vascular cerebral, a versatilidade da metodologia permitirá aplicação futura em uma variedade de outras populações. desenvolvimento metodológico adicional é necessária em adultos e neurorehabiliation pediátrica que não derrame populações para ajudar a responder that clínico e de pesquisastions relacionadas com a actividade bilateral dos membros superiores.

Disclosures

Os autores declaram que não têm interesses financeiros conflitantes.

Acknowledgments

Agradecemos Brittany Hill, Ryan Bailey, e Mike Urbin por suas contribuições para a metodologia acelerometria e dados. O financiamento para este projeto vem de NIH 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

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