Method Article
Ce protocole décrit une méthode pour quantifier la performance des membres supérieurs dans la vie quotidienne à l'aide d'accéléromètres porté au poignet.
Une des principales raisons pour le renvoi aux services de réadaptation après un AVC et d'autres troubles neurologiques est d'améliorer sa capacité à fonctionner dans la vie quotidienne. Il est devenu important de mesurer les activités d'une personne dans la vie quotidienne, et non juste mesure leur capacité d'activité dans l'environnement structuré d'une clinique ou un laboratoire. Un capteur portable qui permet à présent la mesure du mouvement quotidien est l'accéléromètre. Accéléromètres sont des dispositifs disponibles dans le commerce ressemblent à de gros montres-bracelets qui peuvent être portés tout au long de la journée. Les données provenant des accéléromètres peuvent quantifier les membres sont engagés à effectuer des activités dans les maisons des gens et des communautés. Ce rapport décrit une méthode pour recueillir des données accélérométrie et la transformer en information clinique pertinente. Tout d'abord, les données sont collectées en ayant le participant porter deux accéléromètres (un sur chaque poignet) pendant 24 h ou plus. Les données d'accélérométrie sont ensuite téléchargées et traitées pour produire quatre différenvariables t qui décrivent les aspects clés de l'activité des membres supérieurs dans la vie quotidienne: heures d'utilisation, rapport d'utilisation, rapport de l'ampleur et l'ampleur bilatérale. Terrain de densité peuvent être construites qui représentent visuellement les données de la période de port de 24 h. Les variables et leurs parcelles de densité qui en résultent sont très cohérents dans, les adultes vivant dans la communauté neurologiquement intacts. Cette cohérence frappante en fait un outil utile pour déterminer si un membre supérieur du rendement quotidien est différent de la normale. Cette méthodologie est appropriée pour les études de recherche étudiant dysfonctionnement du membre supérieur et des interventions visant à améliorer la performance des membres supérieurs dans la vie quotidienne chez les personnes ayant subi un AVC et d'autres populations de patients. En raison de sa relative simplicité, il ne peut pas être long avant qu'il ne soit également incorporé dans la pratique clinique neuroréadaptation.
Au cours des deux dernières décennies, il y a eu une explosion d'intérêt pour capteurs portables pour mesurer le mouvement. Un capteur portable qui a suscité beaucoup d'intérêt dans le domaine de la réadaptation neurologique est l'accéléromètre. 1, 2, 3 accéléromètres, comme son nom l' indique, mesurer les accélérations dans les unités gravitationnelles (1 g = 9,8 m / s 2) ou en unités arbitraires appelées comptages d'activité (1 comptage d'activité = une valeur de gravité spécifiée par le fabricant). Les accélérations, comme le mouvement humain, sont typiquement mesurées et enregistrées en trois dimensions, correspondant aux différents axes du dispositif. Les appareils sont disponibles dans le commerce et ressemblent à de grosses montres-bracelets; ils peuvent être portés pendant les activités quotidiennes avec un minimum de perturbations. En raison du coût raisonnable et leur disponibilité immédiate, l'utilisation d'accéléromètres (appelé accélérométrie) est intégré dans neurorehabilla recherche de itation.
La valeur de accélérométrie au champ de neuroréadaptation est qu'il offre une mesure non invasive, impartiale, quantitative de l'activité motrice du membre supérieur extérieur de la clinique ou de laboratoire. 3 Un des principaux objectifs des services de réadaptation pour les personnes ayant subi un AVC et d' autres troubles neurologiques est d'améliorer sa capacité à fonctionner dans la vie quotidienne, et pas seulement dans la clinique ou du laboratoire. L'Organisation mondiale de la santé Classification internationale du fonctionnement établit une distinction entre la capacité d'activité, telle que mesurée dans un environnement structuré avec des tests cliniques, et la performance de l'activité, telle que mesurée dans un environnement non structuré. 4 Accélérométrie permet de mesurer la performance des membres supérieurs dans l'environnement non structuré, à savoir ce que quelqu'un ne fait quand ils ne sont pas dans la clinique ou de laboratoire, non seulement ce qu'ils pouvaient faire. L'incorporation de accélérométrie en temps Rehala recherche de bilitation conteste maintenant l'hypothèse de longue date que les améliorations fonctionnelles dans un environnement clinique structuré se traduisent par l'amélioration des performances en non structurées, la vie quotidienne. 5, 6, 7, 8
Notre groupe 9, 10, 11, 12, 13, 14 et d' autres 7, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 ont been a passé beaucoup de temps et d'efforts sur le développement de la méthodologie accélérométrie pour une utilisation dans la recherche et la pratique clinique. Accélérométrie est devenu bien établi comme un outil valide et fiable pour la mesure post-AVC de la performance du membre supérieur. 1, 2, 15, 16, 17, 25 Le défi le plus récent a été tourner les données d'accéléromètre brutes en informations cliniquement significative (voir référence 3 pour un résumé de ce processus de développement). La méthode décrite ici peut être utilisé pour la performance du membre supérieur distinctif dans la vie quotidienne chez les participants témoins en bonne santé 10, 12 de celle des participants qui ont souffert d' un AVC 6, 9, 11 ou avoir d'autres troubles. Les variables dérivées de cette méthodologie sont sensibles au changement et de quantifier les améliorations au fil du temps. 14 La méthodologie de l' accéléromètre est approprié pour les études de recherche étudiant dysfonctionnement du membre supérieur et des interventions visant à améliorer la performance des membres supérieurs dans la vie quotidienne chez les personnes ayant subi un AVC et d' autres populations neurologiques. En raison de sa relative simplicité, il ne peut pas être long avant qu'il ne soit également incorporé dans la pratique clinique neuroréadaptation.
Ce protocole a été approuvé par le Human Research Protection Université Washington Office.
NOTE: Des instructions ont été écrites spécifiques aux accéléromètres disponibles dans le commerce et leurs logiciels connexes pour la collecte des données (voir le tableau des matériaux).
1. Préparation des accéléromètres pour recueillir des données
2. Placement et le port des accéléromètres pour recueillir des données auprès des participants
3. Téléchargez les données pour l'inspection visuelle
4. Téléchargez les données pour le traitement
5. Variables et représentations graphiques créées à partir des données Accélérométrie
REMARQUE: les mouvements des membres supérieurs associés à la marche sont inclus dans les données analysées. Des travaux antérieurs ont établi que la marche n'influence pas les variables de rapport de l'accéléromètre. 15 Bien que l' inclusion de la marche ne modifie pas les variables non-rapport pour les adultes neurologiquement intacts, 27 il est possible que l'inclusion de la marche pourrait donner lieu à une petite surestimation des variables non-rapport pour les participants ayant subi un AVC.
Les données d'un échantillon de référent, les adultes neurologiquement intacts vivant dans la communauté peuvent être utilisés pour interpréter les données des participants ayant subi un AVC ou d'autres conditions qui affectent la performance des membres supérieurs. 10, 11, 12 Le tableau 1 montre les statistiques récapitulatives pour les heures d'utilisation et le taux d'utilisation à partir d' un échantillon de référent en bonne santé. Dans l'ensemble, la plupart des gens sont actifs avec leurs mains dominantes et non dominantes pour environ la même quantité de temps tout au long de la journée. La moyenne est près de 9 h, mais il y a un large éventail, capturant les plus actifs et moins actifs. Le taux d'utilisation moyen est un peu moins de 1,0 et a un petit écart type. Ainsi, quelle que soit la façon dont on est actif, les membres dominants et non dominants sont utilisés pour des durées similaires tout au long de la journée. De plus, l'âge n'a aucune influence sur les mesures de performance supérieures des membres en présence d'une bonne santé.lass = « xref »> 12 valeurs calculées essentiellement en dehors de ces valeurs référentes (± 3-4) doivent être ÉT vérifiés avec soin pour veiller à ce qu'ils sont réels, comme le suggère Uswatte et ses collègues. 16
Moyenne | écart - type | Le minimum | Maximum | |
Heures d'utilisation du membre dominant | 9.1 | 1.9 | 4.4 | 14.2 |
Heures d'utilisation des membres non-dominante | 8.6 | 2 | 4.1 | 15,5 |
Rapport d'utilisation | 0,95 | 0,06 | 0,79 | 1.1 |
Tableau: Résumé accélérométrie Statistiques de Neurologically intacte, Communauté de logement adultes. Les valeurs sont de l' échantillon référent de 74 adultes vivant communautaires (âge moyen de 54 ± 11, 53% de femmes, dominante main droite de 84%), de la référence 12.
Les parcelles de densité permettent de regarder de plus près les données. La figure 1 est une courbe de densité représentative d'un adulte en bonne santé, avec des données collectées et traitées comme décrit ci - dessus. Parcelles comme celle-ci fournissent des informations importantes sur la performance des membres supérieurs dans la vie quotidienne. Il y a trois principales caractéristiques de cette parcelle qui sont très uniformes entre les adultes de tous âges. 3, 11 d' abord, l'image est symétrique. Cela indique que les membres supérieurs sont actifs ensemble tout au long de la journée, avec les membres dominants et non dominants utilisés de façon similaire. La similitude du mouvement ne peut présenter à être une instance spécifique dans le temps, chaque Takin des membresg son tour avance ou en retard au cours de diverses activités, mais il peut être vu au cours de la journée. Même les barres de chaque côté à -7 et 7 (indiquant uniquement dominant et uniquement une activité non dominante) sont de même couleur. La symétrie est contraire aux perceptions communes au sujet de la domination de la main. En second lieu, l'intrigue est en forme d'arbre avec une partie large de fond et bords arrondis. Les « bords » ou des bords arrondis de la partie de fond représentent une activité où une branche est en mouvement alors que l'autre est relativement immobile. Un exemple de cela serait de placer des objets dans un récipient avec une main tout en tenant le récipient avec l'autre. 10 La symétrie des bords arrondis indique que les deux mains sont actives à réaliser et pour stabiliser la même façon au cours de la journée. Le pic du haut représente les moins fréquentes, les activités d'intensité plus élevée, par exemple en plaçant des objets volumineux sur une étagère avec les deux mains. 10 Troisièmement, il y a une lueur chaude dans le centre. Cela indique que les mouvements des membres supérieurs les plus fréquents sont de faible intensité avec des contributions à peu près égales des deux membres. Des exemples de ce taperez ou couper avec un couteau et une fourchette. dix
Figure 1: Exemple représentatif d'un adulte neurologiquement intact. Le tracé de densité montre 24 h d'utilisation des membres supérieurs dans la vie quotidienne, tracée sur une seconde par seconde base. L'axe des x (rapport d'amplitude) indique la contribution de chaque membre de l'activité. L'axe des y (magnitude bilatérale) indique l'intensité de mouvement. La couleur représente la fréquence, à grande échelle de la barre de couleur sur le côté droit de la figure, où les couleurs plus claires indiquent les fréquences supérieures. Les petites barres à -7 et 7 représentent l'activité unilatérale dominante et non dominante, respectivement.« > S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.
A travers cet échantillon d'adultes, les parcelles de densité sont remarquablement similaires dans la forme et la couleur. 11 Les personnes qui sont relativement inactifs ont tendance à avoir plus courtes, plus larges, des images avec des couleurs plus froides. Les gens qui sont très actifs ont tendance à avoir plus hautes images avec des couleurs plus chaudes. La cohérence frappante entre les adultes, il est facile d'identifier les participants à la performance des membres supérieurs qui est différent de celui de ces normes.
La figure 2 est un exemple d'une parcelle de densité chez une personne ayant subi un AVC. Cette personne est un homme droitier qui a eu un accident vasculaire cérébral ischémique affectant son cerveau sur le côté droit 11 mois avant ces données collectées. Le côté droit du cerveau contrôle le côté gauche du corps, et son membre supérieur gauche avait parésie modérée et un dysfonctionnement, comme indiqué par un motricity indice 28 score de 60/100 et un test Action Research Arm 29 score de 38/57. Au cours de la période de port de 24 h, le membre parétique, gauche était actif pendant 1,5 h et la non-parétique, jambe droite a été actif pendant 5,8 h. Son taux d'utilisation était de 0,47, environ la moitié de la valeur normale. Par rapport à la courbe de densité sur la figure 1, ce tracé de densité est nettement asymétrique, ce qui indique que le membre supérieur parétique était rarement actif pendant la vie quotidienne. Les couleurs froides de la partie médiane de la parcelle par rapport aux couleurs rouge foncé de la barre unique à -7 indiquent une fréquence élevée de mouvement avec juste le membre non parétique. Le pic d'ensemble est faible, ce qui indique que les activités à faible intensité. Dans l'ensemble, le tracé de densité indique que le membre parétique ne participe que très peu dans l'activité quotidienne.
Figure 2: Exemple d'un représentant parfils avec des maladies. Le tracé de densité montre 24 h d'utilisation des membres supérieurs dans la vie quotidienne, tracée sur une seconde par seconde base. L'axe des x (rapport d'amplitude) indique la contribution de chaque membre de l'activité. L'axe des y (magnitude bilatérale) indique l'intensité de mouvement. La couleur représente la fréquence, à grande échelle de la barre de couleur sur le côté droit de la figure, où les couleurs plus claires indiquent les fréquences supérieures. Les petites barres à -7 et 7 représentent l'activité unilatérale dominante et non dominante, respectivement. Comparer la symétrie, la hauteur du pic et de la couleur à la figure 1. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.
Bien que la méthodologie de l'accélérométrie a été développé pour une utilisation chez les personnes ayant subi un AVC, l'utilité de cette méthode étend à d'autres populations. Il peut être bénéfique pour l'évaluation des résultats dans une variety des populations de patients. La figure 3 est un exemple d'une parcelle de densité d'une personne avec une amputation du membre supérieur en dessous du coude. Cette personne était un homme âgé de 75 ans, blessé dans un accident il y a environ 8 ans. Son droit, qui dominait, la main a été amputée au moment de l'accident. Il est propriétaire d'une prothèse de membre supérieur, mais il porte seulement 1-2 fois par mois pour soulever des objets lourds. La plupart du temps, comme dans ce chiffre, il ne porte pas. Au cours de la période de port de 24 h, le membre intact, gauche était actif pendant 6,9 h et le membre résiduel, droit a été actif pendant 4,7 h (accéléromètre a été porté sur le distalement membre résiduel). Son rapport d'utilisation est de 0,68, ce qui indique une préférence pour mettre en prise le membre intact sur le membre résiduel. Cette courbe de densité est moins symétrique et présente les couleurs froides que celle d'un objet de commande (Figure 1), mais est plus symétrique et présente plus d' activité que la personne ayant subi un AVC représenté sur la figure 2. Ainsi, cette personne favors le membre intact, mais engage encore le membre résiduel dans les activités au cours de la vie quotidienne.
Figure 3: Exemple représentatif d'une personne membre supérieur Amputation. Le tracé de densité montre 24 h d'activité des membres supérieurs dans la vie quotidienne, tracée sur une seconde par seconde base. L'axe des x (rapport d'amplitude) indique la contribution de chaque membre de l'activité pour l'instant dans le temps. L'axe des y (magnitude bilatérale) indique l'intensité de mouvement. La couleur représente la fréquence, à grande échelle de la barre de couleur sur le côté droit de la figure, où les couleurs plus claires indiquent les fréquences supérieures. Les petites barres à -7 et 7 représentent l'activité unilatérale dominante et non dominante, respectivement. Comparer la symétrie, la hauteur du pic et de la couleur aux figures 1 et 2. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une plus grande version de ce chiffre.
Un autre exemple de la façon dont cette méthode peut être utilisée est chez les personnes à mobilité réduite qui ont besoin d'accroître l'activité. La figure 4 est un exemple d'une parcelle de densité d'une personne âgée, personne droitier rester dans un établissement de soins infirmiers qualifiés. Cette personne a été après une maladie affaiblissait aiguë et recevait des services de soins infirmiers et de réadaptation afin de retrouver l'indépendance et rentrer chez eux. Le membre dominant était actif pendant 2,4 h et la branche non dominante a été actif pendant 2,0 h. Le ratio d'utilisation était de 0,84, qui est à l'extrémité inférieure de la gamme normative (voir tableau 1). Cette parcelle de densité est presque symétrique, comme on pouvait s'y attendre d'une affection médicale générale, mais le pic est très faible et les couleurs sont la plupart du temps frais, ce qui indique une faible activité au cours de la période de port.
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Figure 4: Exemple représentatif d'une personne CONVALESCENCE médicale dans un établissement de soins infirmiers qualifiés (SNF). Le tracé de densité montre 22 h d'activité des membres supérieurs dans la vie quotidienne, tracée sur une seconde par seconde base. L'axe des x (rapport d'amplitude) indique la contribution de chaque membre de l'activité pour l'instant dans le temps. L'axe des y (magnitude bilatérale) indique l'intensité de mouvement. La couleur représente la fréquence, à grande échelle de la barre de couleur sur le côté droit de la figure, où les couleurs plus claires indiquent les fréquences supérieures. Les petites barres à -7 et 7 représentent l'activité unilatérale dominante et non dominante, respectivement. Comparer la symétrie, la hauteur du pic et de la couleur à la figure 1. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.
Enfin, cette méthode ne peut pas be seulement pour les adultes. Le protocole est adapté aux enfants, avec des adaptations mineures pour encourager le port (par exemple des sangles colorées, des suggestions que les dispositifs 'vous faire ressembler à un super - héros). Densité des parcelles d'enfants généralement en développement présentent les mêmes formes générales que les adultes, la forme de l'arbre étant plus étroit et le pic sensiblement plus élevé. Les formes des enfants sont conformes à leurs niveaux plus élevés d'activité; un exemple de parcelles de densité d'un enfant en général le développement et un enfant avec une infirmité motrice cérébrale hémiplégique peut être vu sur p. 25, la figure 5B et 5C dans la référence 3. D'autres études sont nécessaires pour l'application à la pratique clinique pédiatrique. Il est à noter que le taux d'utilisation a une relation modérée cohérente à l' auto-déclaration de l' activité des membres supérieurs chez les adultes ayant subi un AVC, 1 mais, chez les enfants atteints de paralysie cérébrale, le taux d'utilisation n'est pas lié au rapport parent de lim supérieuractivité b. 30 Que la relation entre les valeurs de mesure modifiée capteur et signalé réside dans la perception des journalistes ou d'une différence quantitative ou qualitative de la façon dont les enfants se déplacent est inconnu. Les études futures sont grandement nécessaires pour déterminer les valeurs normatives pour les enfants au développement et d'enquêter sur l'interprétation des valeurs chez les enfants handicapés.
Ce rapport détaille une méthodologie pour mesurer la performance des membres supérieurs dans la vie quotidienne utilisant des accéléromètres portés sur les poignets. L' utilisation de cette méthodologie dans la recherche et la pratique clinique de réadaptation offre une avancée significative sur les méthodes existantes, à savoir la possibilité d'apprendre un impact de traitement expérimental ou TYPIQUES fonctionnelle dans la vie quotidienne, et pas seulement dans la capacité clinique ou laboratoire. Accélérométrie peut être utilisé en conjonction avec, ou à la place, des mesures autodéclarées de performance quotidien, 31, 32, 33 qui peuvent être plus sensibles aux déficits cognitifs ou préjugés inconscients. 34, 35, 36, 37 L' adoption anticipée de cette méthodologie a produit des données contraires aux attentes, 5 qui pourrait forcer til champ pour repenser le contenu et la prestation des services de réadaptation.
Les étapes critiques dans le protocole des données précises et réelles ont été recueillies au cours de la période d'usure (protocole étapes 2.2, 2.3 et 3.3). Le non-respect de ces étapes peut entraîner des valeurs calculées sans signification. Il est relativement facile de faire en sorte que les accéléromètres sont sur les poignets affectés que la personne quitte la clinique ou du laboratoire. L'inspection visuelle des données après les accéléromètres sont retournés est nécessaire, car les participants se comportent souvent différemment chargé ou prévu. Bien que relativement rares, les participants ont été connus pour enlever les accéléromètres peu après avoir quitté l'équipe d'enquête, de les remettre à nouveau sur les côtés faux, ou d'essayer d'encourager les autres dans leur famille à les porter. Une grande partie de cela peut être évité si les accéléromètres sont clairement indiqués pour chaque côté, le journal d'usure est terminée, et les données sont inspectés peu AFTEr retour, par exemple dans le cas où un appel téléphonique de suivi est nécessaire pour clarifier le port et côté temps.
Bien que la méthodologie accélérométrie quantifie performance générale des membres supérieurs, il ne fournit pas d'informations sur la qualité de mouvement ou sur les activités spécifiques qui ont été effectuées au cours de la période de port, comme en sachant qu'un participant mangeait; voir référence 3 pour une discussion sur cette question. En tant qu'outil puis, accélérométrie sera plus utile comme mesure des résultats lorsque la question scientifique ou une intervention de remise en état se concentre sur l'évolution des performances générales des membres supérieurs dans la vie quotidienne, comme la quantité d'activité et la participation des membres bilatéraux dans l'activité quotidienne. Accélérométrie sera moins utile en tant que mesure des résultats lorsque la question scientifique ou une intervention de réhabilitation se concentre sur l'évolution de la qualité du mouvement ou en changeant seulement quelques mouvements spécifiques dans la vie quotidienne. Nous prévoyons que computatméthodes ional amélioreront au fil du temps et les générations futures de cette méthodologie peuvent être en mesure de surmonter ces limitations.
En conclusion, accélérométrie présente une occasion pour l'évaluation quantitative de la performance des membres supérieurs dans la vie quotidienne. La méthode décrite ici peut être considérée comme la version du membre supérieur des méthodes de mobilité les plus communes, où pas par jour ou minutes d'activité physique modérée sont enregistrées sur les appareils portables. 38, 39, 40, 41, 42, 43 Bien que développé pour les personnes ayant subi un AVC, la polyvalence de la méthodologie permettra l' application future dans une variété d'autres populations. développement méthodologique supplémentaire est nécessaire dans les populations adultes et pédiatriques neurorehabiliation autres que le coup pour aider à répondre et à la recherche clinique au Québecstions liées à l'activité bilatérale des membres supérieurs.
Les auteurs déclarent qu'ils ont aucun intérêt financier en conflit.
Nous remercions Brittany Hill, Ryan Bailey et Mike Urbin pour leur contribution à la méthodologie de l'accélérométrie et les données. Le financement de ce projet provient du NIH R01 HD068290.
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. |
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