Publicação: Caracterização de tarefa motora estática e cinética de antebraço e mão em indivíduos hígidos
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA
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Resumo
Existem, na literatura, inúmeras escalas que caracterizam o grau de severidade de
doenças neuromotoras, dentre elas, podemos citar a Unified Parkinson Disease
Rating Scale (UPDRS), que são amplamente utilizadas na prática clínica. A principal
limitação das escalas, como a UPDRS, é a subjetividade de avaliação em função da
experiência de examinadores. Nesse contexto, o uso de escalas objetivas é de
grande relevância no processo de acompanhamento e evolução de doenças
neuromotoras. De modo a contribuir com a avaliação mais objetiva de tarefas
motoras, estática e cinética de antebraço e mão, essa pesquisa propôs um índice
que caracteriza padrões de normalidade para indivíduos hígidos. No total, 99 sujeitos
neurologicamente saudáveis, participaram do estudo. Foram detectados sinais
inerciais e eletromiográficos do antebraço e da mão durante a execução das
seguintes tarefas: pinça polpa a polpa, pronação e supinação do antebraço, e
sustentação do membro superior contra a gravidade. Para visualização e o
processamento dos dados, um conjunto de características foi estimada e projetada
em um espaço bidimensional, por meio do método T-Distributed Stochastic
Neighbour Embedding (t-SNE). Um índice de avaliação de normalidade foi proposto
com base na distância Euclidiana normalizada dos dados referentes a cada tipo de
tarefa. Para exemplificar a aplicação prática do índice proposto, foram coletados
dados de indivíduos com a doença de Parkinson (DP), sendo esta uma doença
neurodegenerativa, muito prevalente na atualidade, manifesta com sinais clínicos
como, por exemplo, o tremor, a bradicinesia, rigidez e distúrbios posturais,
comprometendo os movimentos de membros superiores como antebraço e mão. Os
valores estimados para o índice indicaram padrões atípicos para esses indivíduos
quando comparado aos padrões de normalidade. Espera-se que o índice proposto
possa ser utilizado na avaliação da severidade de doenças neuromotras, como a
doença de Parkinson.
Abstract
There are numerous scales in literature to characterize the degree of severity of
neuromotor diseases. Among them, we can mention the Unified Parkinson Disease
Rating Scale (UPDRS), which is widely used in the clinical practice. The main
limitation of scales such as the UPDRS is the subjectivity of evaluation based on the
experience of examiners. In this context, the use of objective scales is of great
relevance in the process of assessing and monitoring the evolution of neuromotor
diseases. In order to contribute to the objective assessment of wrist and forearm
static and kinetic motor tasks, this research proposed an index that characterizes
normality patterns for healthy individuals. In total, 99 neurologically healthy subjects
participated in the study. Inertial and electromyographic signals of the forearm and
wrist were detected during the execution of the following tasks: pinch grip, pronation
and supination of the forearm, and support of the upper limb against gravity. For
visualization and processing of the data, a set of features was estimated and
projected onto a two-dimensional space using the T-Distributed Stochastic Neighbor
Embedding (t-SNE) method. A normality index was proposed based on the
normalized Euclidean distance of the data referring to each type of task. To exemplify
the practical application of the proposed index, data were collected from individuals
with Parkinson's disease, which is a neurodegenerative illness, very prevalent
nowadays. Its clinical symptoms includes tremor, bradykinesia, stiffness and postural
disorders, compromising the movements of the upper limb such as forearm and wrist.
The estimated values for the index indicated atypical patterns for these individuals
when compared to normality patterns. We hope that the proposed index can be used
to assess the severity of neuromotor diseases, such as the Parkinson's disease.
Palavras-chave
Engenharia biomédica, Eletromiografia, Parkinson, doença de, Caracterização da tarefa motora, Sensores inerciais, Eletromiografia, Characterization of motor tasks, Inertial sensors, Electromyography, Parkinson's disease
Citação
ZARUZ, Maria Jose Ferreira. Caracterização de tarefa motora estática e cinética de antebraço e mão em indivíduos hígidos. 2016. 80 f. Dissertação (Mestrado em Ciências) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2017. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2016.592