Waiting
Login processing...

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

Medicine

Ivmeölçer kullanan Günlük Yaşamda Üst Ekstremite Performans miktarının Bir Yöntem

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

Bu protokol bilek giyilen ivmeölçer kullanan günlük yaşamda üst uzuv performansını ölçmek için bir yöntem tarif etmektedir.

Abstract

inme ve diğer nörolojik durumlar sonrasında rehabilitasyon servislerine sevk için temel nedeni günlük yaşamda işlev yetisini geliştirmektir. Günlük yaşamda bir kişinin etkinliklerini ölçmek için önemli hale ve sadece klinik veya laboratuvar yapılandırılmış bir ortamda etkinlik için kapasitelerini ölçmek değil. Şimdi günlük hareketin ölçümü sağlayan A giyilebilir sensör ivme olduğunu. Hızlandırma gün boyunca giyilebilir büyük kol saatleri benzeyen ticari olarak temin edilebilir cihazlardır. ivmeölçerlerden Veri uzuvlar insanların evlerinde ve toplumda faaliyetleri gerçekleştirmek için başlattık nasıl ölçmek. Bu rapor İvme verileri toplamak ve klinik olarak ilgili bilgilere çevirmek için bir yöntem anlatılmaktadır. İlk aşamada, bir katılımcı 24 saat ya da daha uzun süre için iki ivme (her bir bilek bir tane) aşınma sahip olması ile toplanır. İvme veriler daha sonra indirilen ve ayırımını dört üretmek için işlenirt, günlük hayatta üst ekstremite aktivitesinin temel yönlerini tarif değişkenler Kullanım saat, kullanım oranı, büyüklük oranının, ve iki taraflı büyüklüğü. Yoğunluk araziler görsel 24 saat kullanım dönemi ile ilgili verileri temsil edecek şekilde imal edilebilir. değişkenler ve bunların sonucu olan yoğunluk noktaları nörolojik-bozulmamış, toplum içinde yaşayan yetişkinlerde yüksek tutarlı. Bu çarpıcı tutarlılık onları üst ekstremite günlük performansını normalden farklı olup olmadığının belirlenmesi için bir araç sağlar. Bu metodoloji, üst ekstremite disfonksiyonu ve inme ve diğer hasta popülasyonlarında kişilerde günlük yaşamda üst uzuv performansını artırmak için tasarlanmış müdahaleleri araştıran araştırma çalışmaları için uygundur. aynı zamanda, klinik nörorehabilitasyon uygulamada dahil edilmeden önce nedeniyle göreli basitliği, uzun olmayabilir.

Introduction

Son yirmi yıl içinde, hareket ölçmek için giyilebilir sensörlerin ilgi bir patlama olmuştur. nörorehabilitasyon alanında ilgi bir hayli üretti bir giyilebilir sensör ivme olduğunu. 1, 2, 3 İvme ölçerler, adından da anlaşılacağı gibi, (1 g = 9,8 m / s2) yerçekimi birimlerinde hızlanma ölçümü veya etkinlik sayımları olarak adlandırılan rasgele birimlerde (1 aktivitesi sayısı = üretici tarafından belirtilen yerçekimi değeri). Ivmeler, insan hareketi gibi, tipik olarak ölçülür ve cihazın farklı eksenler karşılık gelen üç boyutlu olarak kaydedilmiştir. cihazlar ticari olarak temin edilebilir ve büyük kol saatleri benzer; minimal bozulma ile günlük aktiviteler sırasında giyilebilir. Çünkü makul maliyetle ve hazır kullanılabilirlik, ivme (adlandırdığı İvme) kullanımı neurorehabil entegre ediliyoritation araştırması.

nörorehabilitasyon alanına İvme değeri, klinikte veya laboratuar dışında üst ekstremite motor aktivitesinin bir invazif olmayan, tarafsız, nicel ölçü sunmasıdır. 3 inme ve diğer nörolojik durumlar olan insanlar için rehabilitasyon hizmetlerinin temel hedefi günlük yaşamda işlev yetisini geliştirmektir ve sadece klinikte veya laboratuarda. yapılandırılmamış bir ortamda ölçülen, klinik testler ve faaliyet performansı ile yapılandırılmış bir ortamda ölçülen Fonksiyon Dünya Sağlık Örgütü Uluslararası Sınıflandırılması, aktivite için kapasite birbirinden ayırır. 4 İvme yapılandırılmamış ortamda üst ekstremite performansının ölçümü, yani bu olanağı sağlıyor kimse ne onlar yapabileceğini değil sadece ne, klinikte veya laboratuarda olmadığında gerçekten oluyor. inme reha içine akselerometreyi dahil edilmesibilitation araştırması şimdi yapılandırılmış klinik ortamda fonksiyonel iyileştirmeler yapılandırılmamış, günlük hayatta performansında iyileştirmeler çevirmek uzun tutulan varsayımını meydan okuyor. 5, 6, 7, 8

Bizim grup 9, 10, 11, 12, 13, 14 ve diğerleri 7, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 b sahiptireen araştırma ve klinik pratikte kullanımı için metodoloji İvme geliştirmeye zaman ve çaba büyük bir geçirdi. İvme iyi üst ekstremite performansı sonrası felç ölçmek için geçerli ve güvenilir bir araç olarak kurulan haline gelmiştir. 1, 2, 15, 16, 17, 25 en son zorluk klinik olarak anlamlı bilgi (bu gelişme sürecinin bir özeti için referans: 3) ham ivme veri dönüm edilmiştir. Burada anlatılan metodoloji, 11 sağlıklı kontrol katılımcıları 10, inme 6, 9 muzdarip katılımcıların o ile 12 günlük hayattaki ayırt edici üst ekstremite performansı için kullanılabilir 14 ivme metodoloji, üst bacak disfonksiyon ve inme ve diğer nörolojik popülasyonları olan kişilerde günlük hayatta üst ekstremite performansını artırmak için tasarlanmış müdahaleleri araştıran bir araştırma çalışmaları için uygundur. aynı zamanda, klinik nörorehabilitasyon uygulamada dahil edilmeden önce nedeniyle göreli basitliği, uzun olmayabilir.

Protocol

Bu protokol Washington Üniversitesi İnsan Araştırmaları Koruma Dairesi tarafından onaylandı.
NOT: Talimatlar ticari olarak bulunabilen akselerometre ve veri toplama için bunlarla ilgili yazılım özgü yazılmıştır (Materyallerin Tablo bakınız).

1. Veri toplamak için ivme ölçer hazırlanması

  1. Onların pilleri şarj etmek (masaüstü modülü ile) bilgisayara iki ivme bağlayın; Bu tüm giyme süresi boyunca kayıt sağlayacaktır.
  2. akselerometre bilgisayara bağlı sayesinde, onları başlatmak için uygun yazılımı açın.
  3. Yazılımın içinde, seçme 'Başlatma' birbirleriyle ve yerel bilgisayara ivmeölçer saatlerini senkronize edebilir ve aşağıdaki gibi veri toplama parametrelerini ayarlamak için.
    1. Enter (veya takvim ve saat arasından seçim) başlangıç ​​ve bitiş tarihleri ​​ve saatleri. ne zaman acc dayalı veri toplama başlangıcını seçinelerometers katılımcı ve en az 24 saat sonra bir son zaman yerleştirilecektir.
      NOT: dönemini giyen gün çalışmayan erişkinlerde günlük aktivitenin iyi bir temsilini sağlar. 12 Daha uzun giyen süreleri günlük programları değişen yetişkinler veya çocuklar için daha uygun olabilir. 3, 18, 26
    2. Örnekleme Oranı ' 'için açılır menüden' '30 Hz seçin.
    3. 'LED Seçenek' ve 'Kablosuz Seçenekleri''ni işaretlemeyin.
    4. Pil ömrünü uzatmak için, 'Boşta Uyku Modu' etkinleştirin.
  4. Başlatma işlemini tamamlamak için, 'Konu Bilgileri Gir' seçin.
    1. konu spesifik ivmeölçer (bilek) yeri için bilgi ve vücut tarafını girin ( 'Sol' 'Sağ' veya).
    2. desi olarak hastaya özgü başka bilgileri doldurmak için seçinkırmızı; entry sadece tanımlama için olacak ve veri Burada anlatılan analizleri etkilemez.
    3. Hazır seçin 'Başlatma Cihazları' İşlemi tamamlamak için. başlatma onaylandıktan sonra, akselerometre güvenle bilgisayardan bağlantısı kesilebilir.

2. Yerleştirme ve İvmeölçerler giyilmesi Katılımcılar veri toplamak için

  1. katılımcının her bileğinde bir ivme yerleştirin.
    akselerometre kuytu sığmalı, ama çok sıkı bileğine, büyük bir kol saati gibi: NOT. bantların çeşitli boyut, tercihi ve katılımcının rahatlık seviyesine bağlı olarak kullanılabilir.
  2. Aşağıdaki gibi katılımcı bilgilendirin ve katılımcı bu süre içinde giyen dönemi ve etkinlik hakkında aklınıza gelebilecek tüm sorulara cevap.
    1. Gün boyunca düzenli faaliyetleri yapmak katılımcıyı sor; akselerometre ilk başta garip hissedebilirsiniz ancakbiri yakında onlara alışıyor.
    2. duş veya bulaşıkları yıkarken akselerometre su geçirmez ve takılabilir onları söyleyin. yüzme genişletilmiş dönemlerde ivmeölçer giymeyin bunları söyleyin.
    3. uykularından sırasında ve gecede ivmeölçer tutmak isteyin.
      NOT: akselerometre sol ve sağ sensörleri tespit etmek etiketlenir. akselerometre giyen döneminde çıkarılması gerekiyorsa, etiketler tekrar koyarak yaparken doğru tarafını belirlemek yardımcı olur. onlar çıkarmış zaman giyen kütüğün üzerinde yazmak ve biz insanlar onları çıkarayım kullanıcıların, çoğunlukla geri koymak olmayan veya geri konur, çünkü geceleri giyilir again.The accelerometers geri koymak için kullanıcıların söyleyin ters bacaklarda.
  3. geri ivme ölçerleri ve weari getirmek veya posta normal günlük aktiviteleri ve iki ivme çıkarmak ve nasıl ne zaman ilgili talimatlar girişme teşviki ile katılımcı eve gönderng açın.

3. Görsel İncelemede için Veri İndirme

  1. akselerometre 24 saat veya daha fazla bir giyen bir süre sonra iade edildiğinde, kaydedilen verileri indirmek için bilgisayara ivmeölçer bağlayın.
  2. Uygun yazılım içinde 'İndir' seçin ve ardından 'Yer Değiştir' düğmesini kullanarak bilgisayarda veri depolamak için bir konum seçin.
    1. 'AGD dosyası oluşturun' seçeneğini seçin.
    2. görüntülemek için kolay dosyalar için, Epoch dan 'açılan kutu dan' '10 s öğesini seçin. Adım 3.3'de bu dosyaları kullanın.
    3. 'Tüm Cihazları indir' seçin.
  3. Görme akselerometre veri giyen günlüğü eşleşir ve / veya planlanan zaman dilimi için giyilirdi onaylamak için verileri kontrol edebilirler.
    1. | Üst menüden, 'Dosya tıklayın Sonra Aç AGD Dosya' ve açmak için dosyaları seçin.
    2. Bak '; Günlük Grafikler Toplanan verileri görmek için.
    3. Bu aktivite tipik uyanma saat içinde meydana gelen ve gece zaman dışında hiçbir aktivite dönemleri, orada genişletilmemektedir emin olun. grafikler zaman küçük artışlar odaklama ölçekli ve istenirse boyunca kaydırılabilir.

4. İşleme için Veri İndirme

  1. İndir işlemi tekrarlayın (3.2 Adım) ama bu sefer 'Epoch' açılan kutudan '1 s' seçin. 1 s dönemini, 10, 11, 12 ve hesaplamalar için kullanılacak dosyaları oluşturmak içine Bu irade bin verileri.
    NOT: akselerometre ve (Materyallerin Tabloya bakınız) burada kullanılan yazılım (bir araba yolculuğu olmaktan örneğin; hızlanmalar) yüksek frekansı, insan dışı faaliyeti filtrelemek için özel yazılımı kullanın. kullanılıyorsa Filtreleme özel yazılı yazılım ile yapılması gerekebilirFarklı cihazlar ve yazılımlar. Özel-yazılı yazılım ayrıca Parkinson Hastalığı olan bir kişi olarak üst ekstremite titreme, belirlemek ve kaldırmak için kullanılabilir.
  2. Aşama 4.1 kaydedilen 1 s dosyalarından, her bir ivme gelen verilerle (2 x + y + z 2 2) 'nin kare kökü olarak 3-boyutlu bir veri vektör büyüklüğü zaman serisini hesaplar. Bu zaman serileri daha sonra günlük yaşam sırasında üst ekstremite aktivitesini ölçmek için bir dizi değişkenin hesaplanması için kullanılabilir.
    NOT: işlem yönergeleri bir günlük giyen dönemini varsayalım. taşıma süresi uzun ise, veriler ayrı gün parçalar işleme, ya da uygun bir kullanım dönemi uzunluğu ayarlanabilir hesaplanan değişkenler tek bir zaman serisi.

İvme Verilerden düzenlendi 5. Değişkenler ve Grafik Temsiller

NOT: Yürüme ile ilişkili Üst ekstremite hareketleri analiz verileri dahil edilmiştir. Önceki çalışmalar vardır Yürüme ivmeölçer oranı değişkenleri etkilemediği kurdu. 15 yürüyen dahil nörolojik-bozulmamış yetişkinler için olmayan oran değişkenleri değişmemesine rağmen, 27 o yürüyen dahil inmeli katılımcılar için olmayan oran değişkenlerinin küçük fazla tahmin yaratabileceği yönünde mümkündür.

  1. aktivite sayımı sıfır olmayan zaman periyodu boyunca her saniye toplanmasıyla ve daha sonra saate dönüştürerek her bacak kullanım saat hesaplayın. 12, 17
    NOT: Bu hesaplama her bir pençe için bir değer elde edilir.
  2. Kullanım oranını hesaplamak baskın (ya da olmayan etkilenen) kolun kullanılması saat baskın olmayan uzuv (veya etkilenen uzvun) kullanım saat bölünmesi ile (aynı zamanda aktivite oranı olarak adlandırılır).
    NOT: Kullanım oranı diğerine göre bir uzuv faaliyetinin toplam süresi rakamlarla.ef "> 12, 15 Bu hesaplama 1 değeri iki bacak kullanım dönemi boyunca aynı kalan için kullanılan işaret tipik olarak 0 ve 1 arasında, tek bir değer elde edilir. Sıfır değeri anlamına gelir baskın olmayan veya etkilenen kolun hiç kullanılmamıştır.
  3. Aşağıdaki gibi büyüklüğü oranı hesaplanır.
    1. Zaman serisi her bir veri saniye için, baskın (ya da etkilenmemiş bir) uzvun vektör büyüklük bölünmesi baskın olmayan uzuv (veya etkilenen uzvun) vektörüdür büyüklüğü doğal log hesaplamak.
    2. Tek kol hareketi kategorize sırasıyla 7 ve -7 ile, 7 ve en az -7 daha büyük değerleri değiştirin. 11
      NOT: şiddetindeki oranı ikinci by-saniye bazında günlük aktiviteye her uzuv katkısını rakamlarla. 10, 11 Bu kullanım oranı kavramsal olarak benzeri olan, ancak dikkate inte alırher saniye esnasında her bir bacak hareketi (hızlanma büyüklüğü) arasında nsity. Bu hesaplama, sıfır değerleri her iki bacağın zaman içinde o anda esnasında eşit hareket yoğunluklarına sahipti göstermektedir değerleri, bir zaman serisi elde edilir. Pozitif değerler, daha yüksek bir hareket baskın olmayan (ya da etkilenen) gelen yoğunluk uzuv işaret eder ve negatif değerler baskın (ya da etkilenmemiş) lime daha hareket yoğunluğunu gösterir.
  4. iki kolu vektör büyüklük toplamı olarak ikili büyüklüğünü hesaplamak.
    Not: iki taraflı büyüklüğü ikinci by-saniye bazında her iki üst ekstremite hareketi yoğunluğunu miktarını belirler. 10, 11 bu hesap değeri daha yüksek değerler, yüksek yoğunluklar gösteren ile, hareket şiddetini; değerlerin bir zaman serisi, elde edilir.
  5. Grafiksel olarak aşağıda iki bacaklarda 11 İvme verileri temsil etmek için yoğunluk araziler Constructalçaklar.
    1. renkle temsil frekansa sahip iki değişkenli histogram olarak her veri ikinci bir çizimidir. soğuk renkler (maviler) daha seyrek aktivite ve (kırmızı aracılığıyla sarı) daha sıcak renk belirtmeye daha sık etkinliği anlamına şekilde renk ölçeğini ayarlayın.
    2. Plot x-ekseni, diğer genel katkı, bir uzuv, işaret büyüklüğü oranı.
    3. y-ekseninde hareket yoğunluğunu gösteren ikili büyüklüğünü çizilir.
    4. sadece baskın (ya da etkilenmemiş) uzvun etkinliği gösteren, en soldaki çubuğu (-7) ayrı çubuklar halinde tek kol-bacak değerleri Konu ve sağında (7) gösteren aktivitesi sadece baskın olmayan (ya da etkilenen ) uzuv.
      NOT: Bilim adamları, klinisyenler ve katılımcılar birlikte büyüklük oranı ve ikili büyüklüğünü iki değişken yorumlamak için araziler bir bağlam sağlar. Bir seçenek İvme veriler burada mevcuttur kullanarak yoğunluk araziler oluşturun. 44 </ Sup>

Representative Results

toplum içinde yaşayan, nörolojik-bozulmamış yetişkinlerin Referent örneğinden veriler felç veya üst uzuv performansını etkileyen diğer koşullara katılımcılardan gelen verileri yorumlamak için kullanılabilir. 10, 11, 12 Tablo 1 kullanımı ve sağlıklı referan örneğinden kullanım oranının saat için özet istatistikler göstermektedir. Genel olarak, çoğu insan, gün boyunca zaman aynı miktarda onların dominant ve dominant olmayan elleriyle aktiftirler. ortalama 9 saat yakındır, fakat daha aktif ve daha az aktif insanları yakalayan geniş bir yelpazede vardır. Ortalama kullanım oranı sadece 1.0 altında ve küçük bir standart sapmaya sahiptir. Bu nedenle, bağımsız olarak ne kadar aktif biri, baskın ve dominant olmayan uzuvlar gün boyunca benzer süreler için kullanılır. Ayrıca, yaş sağlıklı varlığında üst uzuv performans önlemleri etkilemez.esas olarak, bu referan değerleri (± 3-4 SDS) dışında lass = "xref"> 12 Hesaplanan değerler dikkatle Uswatte ve arkadaşları tarafından önerilen bu gerçek olduğundan emin olmak için kontrol edilmelidir. 16

Ortalama Standart sapma minimum Maksimum
Baskın ekstremite Kullanım Süresi 9.1 1.9 4.4 14.2
Dominant olmayan uzuv Kullanım Süresi 8.6 2 4.1 15.5
Kullanım oranı 0.95 0,06 0,79 1.1

Tablo: Özet neur dan İvme İstatistikologically-bozulmamış, Topluluk Yetişkin inşaati. Değerler, referans 12, referan numuneden 74 topluluğu yetişkinlerde (ortalama yaş 54 ± 11,% 53 kadın, baskın% 84 sağ el) vardır.

yoğunluk noktaları tek verilere daha yakından bakmak için izin verir. Veri toplanmış ve yukarıda tarif edildiği şekilde işlem Şekil 1, sağlıklı bir yetişkin bir temsili yoğunluğu grafiğidir. Böyle Parseller günlük hayatta üst uzuv performansı hakkında önemli bilgiler sağlar. Her yaştan yetişkinler arasında son derece tutarlıdır bu arsa üç temel özellikleri vardır. 3, 11 Birincisi, resim simetriktir. Bu üst yüzleri, benzer şekilde kullanılabilir dominant ve dominant olmayan uzuvları, gün boyunca birlikte aktif olduğunu gösterir. mevcut olmayabilir hareket benzerlik her bacak alıyormuş ile, zaman içinde belirli bir örneği olmakg onun dönüş lider ya da çeşitli aktiviteler sırasında kalmış, ancak gün boyunca görülebilir. -7 ve 7 her iki tarafında da çubuklar (sadece baskın ve sadece baskın olmayan faaliyet gösteren) renkli olarak benzerdir. simetri eli hakimiyeti konusunda ortak algıları aykırıdır. İkinci olarak, arsa ağaç şeklinde geniş bir taban kısmına ve yuvarlatılmış kenarları olan bir. 'Jantlar' ya da taban bölümünün yuvarlak kenarlar için diğer hala nispeten ise bir ayağının hareket aktivitesini temsil etmektedir. Bunun bir örneği, diğer bir kap tutarken, bir yandan bir kap içinde nesneleri yerleştirme olacaktır. 10 yuvarlak kenarlı simetri her iki el gerçekleştirmek ve gün boyunca benzer stabilize etmek için aktif olduklarını gösterir. En yoğun, her iki eliyle yüksek bir rafta büyük nesneler yerleştirilmesi gibi daha sık, daha yüksek yoğunluktaki aktivitelerini temsil eder. 10 Ve üçüncüsü, merkezde sıcak bir parıltı var. Bu en sık üst ekstremite hareketleri kanatlarındaki yaklaşık eşit katkılarıyla düşük yoğunluklu olduğunu gösterir. Bunun örnekleri yazarak veya bir bıçak ve çatal ile kesme olacaktır. 10

Şekil 1
Şekil 1: Bir Nörolojik-sağlam Yetişkin gelen Örnek örnek. yoğunluk arsa günlük hayatta üst ekstremite kullanım 24 saat gösterir, ikinci bir by-saniye bazında grafiğe geçirilmiştir. x-ekseni (büyüklük oranı) aktivitesi her bir bacak katkısını gösterir. y-ekseni (ikili büyüklüğü) hareket yoğunluğunu gösterir. Renk parlak renkler daha frekansları göstermektedir, Şekil, sağ tarafında büyük renkli çubuk ölçekli, frekansı temsil eder. -7 ve 7 küçük barlar sırasıyla tek taraflı baskın ve dominant olmayan aktivitesini temsil etmektedir."> Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayın.

yetişkin Bu örnek karşısında, yoğunluk noktaları şekil ve renk birbirine çok benzemektedir. Nispeten inaktif olan 11 İnsanlar soğutucu renklerle kısa, daha geniş, resim sahip olma eğilimindedir. çok aktif olan insanlar daha sıcak renklerle boylu resimleri var eğilimindedir. Yetişkinler arasında çarpıcı tutarlılık kolay bu normlardan farklı olan üst ekstremite performansı ile katılımcıları belirlemek için yapar.

Şekil 2, felç olan bir kişi bir yoğunluk arsa bir örneğidir. Bu kişi bu verilerin toplandığını için 11 ay önce sağ tarafta beynini etkileyen iskemik inme geçirmiş sağ elini kullanan bir erkek. beynin sağ tarafı vücudun sol tarafını kontrol eder ve Motric ile belirtildiği gibi onun sol üst ekstremite, ılımlı parezi ve disfonksiyon vardıSığ Endeksi 28 60/100 puan ve 38/57 arasında bir Eylem Araştırması Kol Testi 29 puan. 24 saat kullanım dönemi boyunca, paralitik, sol bacak sağ kalça 5.8 saat boyunca aktif olduğunu, 1.5 saat olan ve olmayan paretic için etkindi. Onun kullanımı oranı 0.47, normal değer yaklaşık olarak yarı. Şekil 1 'de yoğunluk arsa ile karşılaştırıldığında, bu yoğunluk, arsa paralitik üst ekstremite günlük yaşamda nadiren aktif olduğunu gösteren, kesinlikle asimetriktir. -7 tekli çubuğun koyu kırmızı renge göre grafiğinin orta kısmının soğuk renkler sadece olmayan paretic bacak ile hareket yüksek bir frekans göstermektedir. Genel yük sadece düşük yoğunluklu aktivitelerini gösteren düşüktür. Genel olarak, yoğunluk arsa paralitik ekstremite günlük aktivitede sadece minimal katılır gösterir.

şekil 2
Şekil 2: Başı gelen Örnek Örnekİnme ile oğul. yoğunluk arsa günlük hayatta üst ekstremite kullanım 24 saat gösterir, ikinci bir by-saniye bazında grafiğe geçirilmiştir. x-ekseni (büyüklük oranı) aktivitesi her bir bacak katkısını gösterir. y-ekseni (ikili büyüklüğü) hareket yoğunluğunu gösterir. Renk parlak renkler daha frekansları göstermektedir, Şekil, sağ tarafında büyük renkli çubuk ölçekli, frekansı temsil eder. -7 ve 7 küçük barlar sırasıyla tek taraflı baskın ve dominant olmayan aktivitesini temsil etmektedir. 1. Şekil simetri, zirve yüksekliği ve rengini karşılaştır bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayın.

İvme metodolojisi inmeli hastalarda kullanılmak üzere hazırlanmış olsa da, bu metodolojinin yarar diğer popülasyonlar kadar uzanır. Bu vari sonuçlarını değerlendirmek için yararlı olabilirhasta popülasyonlarının ety. Şekil 3, dirsek altında bir üst ekstremite amputasyon olan bir kişi bir yoğunluk arsa bir örneğidir. Bu birey, yaklaşık 8 yıl önce bir kazada yaralanan 75 yaşındaki bir erkek oldu. Onun sağ, daha önce baskın, el kaza esnasında ampute edildi. O bir üst ekstremite protezi sahibi ama ağır nesneleri kaldırmak için onu ayda sadece 1-2 kez giyer. Çoğu zaman, bu şekildeki gibi, bunu giymez. 24 saat kullanım dönemi boyunca, sağlam, sol bacak 6.9 saat boyunca aktif ve kalıntı, sağ kalça (akselerometre kalıntı uzuv distal giyilen) 4,7 saat boyunca etkindi. Onun kullanımı oranı güdüğün üzerinde sağlam bacak geçmesi için bir tercihe işaret etmektedir, 0.68 idi. Bu yoğunluk arsa daha simetriktir ve bir kontrolde (Şekil 1) daha soğuk renkler, ama daha simetriktir ve Şekil 2'de gösterilen vuruş ile kişi daha fazla aktivitesini gösterir. Böylece, bu kişinin fbozulmamış uzvu avors, ama yine de günlük ömrü boyunca aktivitelere artık uzvu yürütmektedir.

Şekil 3,
Şekil 3: Üst Ekstremite Amputasyon ile İnsanda gelen Temsilcisi örneği. yoğunluk arsa günlük hayatta üst ekstremite aktivitesi 24 saat gösterir, ikinci bir by-saniye bazında grafiğe geçirilmiştir. x-ekseni (büyüklük oranı) zaman içinde an aktivitesi için her bacak katkısını gösterir. y-ekseni (ikili büyüklüğü) hareket yoğunluğunu gösterir. Renk parlak renkler daha frekansları göstermektedir, Şekil, sağ tarafında büyük renkli çubuk ölçekli, frekansı temsil eder. -7 ve 7 küçük barlar sırasıyla tek taraflı baskın ve dominant olmayan aktivitesini temsil etmektedir. Şekil 1 ve 2 için simetri, zirve yüksekliği ve rengini karşılaştırın daha büyük görmek için lütfen tıklayınız Bu rakamın sürümü.

Bu metodoloji nasıl kullanılabileceğine bir başka örneği aktivitesini arttırmak için gereken kısıtlı hareket edebilen kişilerin içindedir. Şekil 4, bir bakım merkezi yaşlı bir sağ elini kullanan tek tek kaldıkları bir yoğunluk arsa bir örneğidir. Bu kişi akut hastalıktan sonra dermansız ve bağımsızlığını kazanması ve eve dönmek amacıyla bakım ve rehabilitasyon hizmetlerini alıyordum. baskın bacak 2.4 saat boyunca aktif ve dominant olmayan uzuv 2.0 saat boyunca etkindi. Kullanım oranı normatif aralığın alt ucunda olan 0.84 (Tablo 1 e bakınız). genel tıbbi duruma bekleneceği gibi bu yoğunluk arsa yaklaşık simetriktir, ancak tepe çok düşüktür ve renk kullanım dönemi boyunca az etkinliği gösteren, çok serin.

OAD / 55673 / 55673fig4.jpg"/>
Şekil 4: Nitelikli Hemşirelik Tesisi (VHB) Tıbbi Hastalık kurtarma İnsanda gelen Temsilcisi örneği. yoğunluk arsa günlük hayatta üst ekstremite aktivitesi 22 saat gösterir, ikinci bir by-saniye bazında grafiğe geçirilmiştir. x-ekseni (büyüklük oranı) zaman içinde an aktivitesi için her bacak katkısını gösterir. y-ekseni (ikili büyüklüğü) hareket yoğunluğunu gösterir. Renk parlak renkler daha frekansları göstermektedir, Şekil, sağ tarafında büyük renkli çubuk ölçekli, frekansı temsil eder. -7 ve 7 küçük barlar sırasıyla tek taraflı baskın ve dominant olmayan aktivitesini temsil etmektedir. 1. Şekil simetri, zirve yüksekliği ve rengini karşılaştır bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayın.

Son olarak, bu metodoloji b olmayabilirsadece yetişkinler için e. Protokol giyen teşvik etmek az uyarlama, çocuklar için uygundur (örn renkli askıları, cihazlar 'Eğer bir süper kahraman gibi görünmesi önerileri olduğunu). tipik olarak, gelişmekte olan çocuklar Yoğunluk araziler yetişkin, ağaç şeklinde dar olan ve tepe önemli ölçüde daha yüksek aynı genel şekillerini göstermektedir. Çocuk şekiller onların daha büyük bir aktivite düzeyleri ile tutarlıdır; tipik bir gelişimin ve hemiparezi beyin felci ile bir çocuktan yoğunluk parsellerin bir örnek s görülebilir. 25, Şekil 5B ve 5C, referans 3'te. İleri incelemelerde pediatrik klinik pratikte uygulama için gereklidir. Bu kullanım oranı serebral palsili çocuklarda, inme, 1 ile yetişkinlerde üst ekstremite aktivitesinin kendi bildirimi için tutarlı ılımlı bir ilişkisi vardır ama dikkat edilir, kullanım oranı üst lim ana rapora ilişkili değildirB aktivitesi. 30 İster sensör ölçülen ve raporlanan değerler arasındaki değişmiş ilişki gazetecilerin algıları veya çocuk bilinmemektedir nasıl hareket bazı nicel veya nitel farkta yatmaktadır. Gelecekteki çalışmalar şiddetle genellikle gelişmekte çocuklar için normatif değerlerini belirlemek ve engelli çocuklarda değerlerin yorumlanması araştırmak için ihtiyaç vardır.

Discussion

Bu rapor bileklerinde giyilen günlük yaşam kullanarak accelerometers üst ekstremite performansını ölçmek için bir metodoloji detayları. Rehabilitasyon araştırma ve klinik pratikte bu metodolojinin kullanılması öğrenme fırsatı, yani mevcut yöntemlere üzerine önemli bir gelişmeyi tanıyor nasıl deneysel veya tipik tedavi etkileri fonksiyonel günlük hayatta performans, klinikte veya laboratuarda değil sadece yeteneği. İvme ile birlikte kullanılır, ya da olabilir bilişsel bozuklukların ya da bilinçsiz önyargı karşı daha duyarlı olabilir, kendinden bildirilen günlük performansını ölçmeye, 31, 32, 33 yerine. T güç olabilir beklentilerin aksine, 34, 35, 36, bu metodoloji 37 erken uygulama vermiştir veriler, 5o alan rehabilitasyon hizmetlerinin içeriğini ve teslimini yeniden gözden geçirmek.

protokol kritik adımlar doğru ve gerçek veri (protokol 2.2, 2.3 ve 3.3 adımlar) giyen döneminde toplanmıştır sağlamak. Bu adımları uyulmaması anlamı yoktur hesaplanan değerlere neden olabilir. Kişi kliniği veya laboratuvar ayrılır ayrılmaz akselerometre atanan bileklerinde olduğundan emin olmak için nispeten kolaydır. Katılımcılar sık ​​sık talimat veya beklenen farklı davranma olarak akselerometre döndürülür sonra verilerin görsel incelemesi, gereklidir. Nispeten nadir olmakla birlikte, katılımcılar yanlış tarafta tekrar geri koyarak veya bunları giymek için ellerinden diğer aile bireylerinin teşvik çalışırken, kısaca soruşturma ekibi ayrıldıktan sonra ivmeölçer kaldırmak için bilinmektedir. Bu, çoğunlukla akselerometre açıkça her tarafı için işaretlenmiştir eğer giyen günlük tamamlanır önlenebilir ve veri kısaca afte denetlenirr dönen, yani durumunda bir takip telefon görüşmesi tarafını ve saatleri giyen netleştirmek için gereklidir.

İvme metodolojisi genel üst ekstremite performansı quantifies da, hareketin kalitesi hakkında veya böyle bir katılımcı yiyordu bilerek olarak giyen döneminde yapıldı belirli faaliyetler hakkında bilgi sağlamaz; Bu sorunun bir tartışma için referans 3'e bakın. Bir araç daha sonra, İvme bilimsel bir soru veya rehabilitasyon müdahalesi böyle etkinliği miktarına ve günlük aktivitede ikili uzuvları katılımı gibi günlük yaşamda genel üst ekstremite performansı değişen odaklanmıştır sonuç ölçümü olarak en yararlı olduğu gibi. bilimsel bir soru veya rehabilitasyon müdahalesi hareketinin kalitesini değiştirerek veya günlük yaşamda sadece birkaç belirli hareketleri değişiyor odaklanmış olduğunda İvme sonuç ölçümü olarak daha az yararlı olacaktır. Biz o Computat tahminional yöntemleri zamanla artacaktır ve bu metodolojinin gelecek nesilleri bu sınırlamaları aşmak mümkün olabilir.

Sonuç olarak, İvme günlük yaşamda üst ekstremite performansının nicel değerlendirilmesi için bir fırsat sunar. Burada anlatılan metodoloji günde adımlar veya orta fiziksel aktivite dakika giyilebilir cihazlarda kaydedilmektedir daha yaygın hareketlilik metodolojileri, üst ekstremite versiyonu olarak kabul edilebilir. 38, 39, 40, 41, 42, 43 iken inmeli kişiler için geliştirilen metodolojinin yönlülüğü diğer popülasyonları çeşitli gelecekteki uygulama sağlayacaktır. Ek metodolojik gelişme klinik ve araştırma que cevap yardımcı olmak inme dışındaki erişkin ve pediatrik neurorehabiliation popülasyonlarda gereklidirekstremitelerin ikili aktivitesi ile ilişkili stions.

Disclosures

Yazarlar hiçbir çakışan mali çıkarları olduğunu beyan ederim.

Acknowledgments

Biz İvme metodolojisi ve verilere katkılarından dolayı Brittany Hill, Ryan Bailey, Mike Urbin teşekkür ederim. bu proje için finansman NIH R01 HD068290 geliyor.

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

Tıp Sayı 122 insan hareketi el kol ölçüm günlük yaşam aktiviteleri giyilebilir algılayıcılar sonuçlar rehabilitasyon İvme
Ivmeölçer kullanan Günlük Yaşamda Üst Ekstremite Performans miktarının Bir Yöntem
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