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A novel indicator to assess upper limb usage in daily living and its preliminary evaluation during recovery from acute stroke
Silvia Iliana Franco Pastrana
Luis Enrique Sucar Succar
Felipe Orihuela Espina
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Subacute stroke
Laterality
Dominance
Edinburgh inventory,
Continuous assessment
Uncontrolled environments
Virtual reality
Neurorehabilitation.
Background. Current upper limb motor rehabilitation approaches have a view of patient progress, which is limited to the evaluation in highly controlled environments for example in a clinic or into a hospital. There is need of an indicator of patient progress that it permits observing their closeness to patterns of movement in healthy people in uncontrolled environments to be closer to daily functional relevance, continuous and usable out of ward. This thesis proposes a potential indicator, the index of limb usage balance (ILUB), as well as an ubiquitous computing platform to operationalize it. Hypothesis. The ILUB reects changes in bilateral motor patterns capturing the progress of a patient undergoing rehabilitation transitioning from dissimilar to similar to healthy patterns of bilateral motricity as therapy progresses. Aim. Validate a novel index of upper limb functional motor ability as a tool to track progress of patient out-of-w ard.Method. A new metric of progress in the bilateral behavior of the upper limb, the ILUB, is proposed for patients who suffered a stroke. This has been operationalized through an ubiquitous computing platform based on smart devices. Three experiments were carried out for the verification and validation of said indicator. In the first experiment, the correct collection of data by means of the hardware and software platform was verified as well as estimation of the metric based on the veracity of the collected data. This experiment involved the controlled execution of 13 repetitive activities based on the Edinburgh inventory in 27 healthy volunteers. In the second experiment, feasibility of continuous monitoring in a naturalistic uncontrolled environment was tested. The storage capacity of the database and the steadiness of the platform for 5 days were verified. 13 volunteers were asked to wear the Smart devices between 8 to 12 hours a day during a week. This experiment also served as the basis to establish the parameters for healthy population that permits the subsequent comparative analysis of the tracking data of stroke patients. Finally, the third experiment accompanied 7 subacute stroke patients whilst attending a rehabilitation program based on virtual therapy. Face validity of the index was establish by comparing exhibited ILUB from therapy onset to therapy end as relative to healthy baseline.
Antecedentes. Los enfoques actuales de rehabilitación motora de la extremidad superior tienen una visión del progreso del paciente que se limita a la evaluación en entornos altamente controlados por ejemplo, en una clínica o en un hospital. Es necesario un indicador del progreso del paciente continua y utilizable que permita observar su cercanía a los patrones de movimiento en personas sanas en entornos no controlados para estar más cerca de la relevancia para la función diaria, continua y utilizable fuera de la sala. Esta tesis propone un indicador potencial, el índice de balance de uso de extremidades (ILUB), así como una plataforma de cómputo ubicuo para ponerlo en funcionamiento. Hipótesis. El ILUB reeja los cambios en los patrones motores bilaterales que capturan el progreso de un paciente sometido a rehabilitación que pasa de patrones de motricidad bilateral diferentes a sanos a medida que avanza la terapia. Objetivo. Validez de un índice novedoso de la capacidad motora funcional de la extremidad superior como herramienta para rastrear el progreso del paciente fuera de la sala. Método. Se propone una nueva métrica de progreso en el comportamiento bilateral de la extremidad superior, la ILUB, para pacientes que sufrieron un derrame cerebral. Esto se ha puesto en funcionamiento a través de una plataforma de cómputo ubicuo basado en dispositivos inteligentes. Se realizaron tres experimentos para la verificación y validación de dicho indicador. En el primer experimento, se verificó la correcta recopilación de datos por medio de la plataforma de hardware y software, así como la estimación de la métrica basada en la veracidad de los datos recopilados. Este experimento implicó la ejecución controlada de 13 actividades repetitivas basadas en el inventario de Edimburgo en 27 voluntarios sanos. En el segundo experimento, se probó la viabilidad del monitoreo continuo en un entorno naturalista no controlado. Se verificó la capacidad de almacenamiento de la base de datos y la estabilidad de la plataforma durante 5 días. Se pidió a 13 voluntarios que usaran los dispositivos inteligentes entre 8 y 12 horas al día durante una semana. Este experimento también sirvió de base para establecer los parámetros para una población sana que permite el análisis comparativo posterior de los datos de seguimiento de los pacientes con accidente cerebrovascular.
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
2019-12
Tesis de maestría
Inglés
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Franco Pastrana, S. I, (2019), A novel indicator to assess upper limb usage in daily living and its preliminary evaluation during recovery from acute stroke. Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.
LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN
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