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Article de méthode

Calcul de la variabilité de la fréquence cardiaque à partir des données ECG des jeunes atteints de paralysie cérébrale pendant les sessions actives de jeux vidéo

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DOI :

10.3791/59230

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5 juin 2019

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Dans cet article

Résumé

Ce protocole décrit une méthode pour calculer la variabilité de fréquence cardiaque (HRV) des formes d'onde d'électrocardiogramme (ECG). Des formes d'ondes provenant d'enregistrements continus de fréquence cardiaque (HR) pendant les séances actives de jeu vidéo (AVG) ont été utilisées pour mesurer la performance aérobique des jeunes atteints de paralysie cérébrale (CP).

Résumé

L'objectif de cette étude était de générer une méthode de calcul de la variabilité de la fréquence cardiaque (VRC) à partir des formes d'ondes d'électrocardiogramme (ECG). Les formes d'onde ont été enregistrées par un moniteur RH que les participants (jeunes atteints de paralysie cérébrale (CP)) portaient lors de séances de jeux vidéo actifs (AVG). Les séances AVG ont été conçues pour promouvoir l'activité physique et la forme physique (performance aérobique) chez les participants. L'objectif était d'évaluer la faisabilité des AVAN en tant que stratégie d'intervention en physiothérapie (PT). Le HRH maximal (HRM) a été déterminé pour chaque participant et la zone de fréquence cardiaque cible (THRZ) a été calculée pour chacune des trois phases d'exercice de la séance AVG de 20 min : (échauffement à 40-60% mHR, conditionnement à 60-80% mHR, et refroidissement à 40-60% mHR). Chaque participant a joué trois jeux de 20 min au cours de la session AVG. Tous les matchs ont été joués assis sur un banc parce que de nombreux jeunes avec le CP ne peuvent pas se tenir debout pendant de longues périodes de temps. Chaque condition de jeu différait avec les participants utilisant des icônes de main seulement, des icônes de main et de pieds ensemble ou des icônes de pieds seulement pour recueillir des objets. L'objectif du jeu (appelé KOLLECT) est de collecter des objets pour gagner des points et éviter les dangers de ne pas perdre de points. Les dangers ont été utilisés dans les phases d'échauffement et de refroidissement uniquement pour favoriser un mouvement plus lent et contrôlé pour maintenir les RH dans la zone de fréquence cardiaque cible (THRZ). Il n'y avait aucun danger dans la phase de conditionnement pour favoriser des niveaux plus élevés et une activité physique plus intense. Des méthodes analytiques ont été utilisées pour générer des VRC (mesures sélectionnées du domaine temporel et du domaine de fréquence) à partir des données ECG afin d'examiner la charge de travail aérobie. Des applications récentes du VRC indiquent que les mesures à court terme (5 min) sont appropriées et que le biofeedback du VRC peut aider à améliorer les symptômes et la qualité de vie dans une variété de conditions de santé. Bien que les RH soient une mesure clinique bien acceptée pour examiner la performance et l'intensité aérobies dans les interventions de PT, HRV peut fournir l'information des fonctions autonomes de système, de récupération et d'adaptation pendant des sessions d'AVG.

Introduction

La paralysie cérébrale (CP) est l'incapacité physique la plus courante de l'enfance1. Le CP est causé par une insulte neurologique au cerveau en développement et est associé à des déficiences motrices telles que la faiblesse musculaire, la spasticité, le déconditionnement, et la diminution du contrôle moteur et de l'équilibre2,3. Le CP est une maladie non progressive, mais avec l'âge, les enfants deviennent moins actifs physiquement et plus sédentaires que leurs pairs ayant un développement typique (TD) principalement en raison de la demande accrue de croissance de leur systèmes musculo....

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Protocole

L'approbation de la Commission d'examen institutionnel a été obtenue. Tous les jeunes ont donné leur assentiment écrit et les parents ont donné leur consentement avant la participation.

1. Sessions de collecte de données AVG

  1. La session de jeu AVG
    1. Dans le présent étude, demandez aux jeunes atteints de CP de participer à une séance AVG qui comprend trois jeux de 20 min. Voir tableau 5 pour la démographie des jeunes. On s'attendait à ce qu'un total de 30 matchs soient joués; cependant, 29 jeux ont été complétés parce qu'un sujet n'a joué que 2 jeux dans sa session AVG.
    2. Demandez aux sujets de porter un moniteur RH tout ....

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Résultats

Cette méthode fournit des données à utiliser pour analyser l'effet qu'une nouvelle méthode a sur la variabilité de la fréquence cardiaque (VRC) du sujet. Pour ce faire, il localise la partie R de la forme d'onde QRS des données ECG d'un sujet, comme le montre la figure 6, et en calculant diverses valeurs du VRC à partir de celui-ci. Si le contrôleur des RH entre en contact correctement avec le sujet, les données seront uniformes, ce qui réduira considérableme.......

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Discussion

Dix jeunes atteints de CP ont participé à cette étude (moyenne et DD) [âge (années) 15,53 ans , 3,57; hauteur (cm) 154,8 à 12,6; poids (kg) 50,69 à 11,1; indice de masse corporelle (IMC) 50,46 , 29,2; mHR 9 bpm) 186,8 à 12,4] Veuillez consulter le tableau 5 pour les données démographiques des patients.

Il y a quelques considérations pour l'utilisation des moniteurs rh et les mesures connexes des RH et des HRV qui se rapportent aux modifications et au dépannage. Deux questions .......

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Déclarations de divulgation

Pour l'instant, les auteurs (CL et PAS) n'ont rien à divulguer. Dr. O'Neil est un co-fondateur d'enAbleGames, LLC et Kollect est l'un des jeux offerts par cette société basée sur le Web. enAbleGames est en phase de développement de jeux et n'est pas une société ouverte en ce moment (www.enAbleGames.com).

Remerciements

Les auteurs remercient les participants et leurs familles pour leur temps et leurs efforts consacrés à leur participation à l'étude. De plus, les auteurs reconnaissent le Dr Yichuan Liu et le Dr Hasan Ayaz pour leur aide dans le calcul du calendrier de la surveillance des RH et le Dr Paul Diefenbach pour le développement du logiciel KOLLECT Active Video Gaming. Le financement de ces travaux a été fourni par la Fondation Coulter Grants #00006143 (O'Neil; Diefenbach, PIs) et #00008819 (O'Neil; Diefenbach, P).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Module Bluetooth BioHarness (capteur électronique)  ;Zephyr9800.0189détecte la fréquence cardiaque, le taux de résiliation, la posture et la température de la peau.
BioHarness Sangle de poitrineZephyr9600.0189, 9600.0190Tailles Petit XS-M, Grand M-XL
BioHarness Charge Berceau & Câble USBZephyr9600.0257Utilisé pour transférer des données du module vers un ordinateur à des fins d’analyse.
BioHarness Echo GatewayZephyr9600.0254permet de visualiser en temps réel la fréquence cardiaque du sujet.
MATLAB R2016aMathworks1.7.0_.60utilisé pour toute la programmation.

Références

  1. Winter, S., Autry, A., Boyle, C., Yeargin-Allsopp, M. Trends in the prevalence of cerebral palsy in a population-based study. Pediatrics. 110 (6), 1220-1225 (2002).
  2. Fowler, E., et al.

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Réimpressions et autorisations

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