Fiabilidad y validez de la evaluación cuantitativa de ajustes posturales anticipatorios utilizando teléfonos inteligentes.

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J. Física. El r. Ciencia. 35: 553–558, 2023
Therevista
Journal
Physical
Science
La
deofciencia
de Therapy
la fisioterapia
Artículo de revisión
Fiabilidad y validez de la evaluación cuantitativa de
ajustes posturales anticipatorios utilizando teléfonos
inteligentes.
Ryo Onuma, doctorado, PT1, 2)*, Fumihiko Hoshi, PhD, PT3), Ryosuke Tozawa, PhD, PT4), Yuki
Soutome, Maestría en Ciencias, PT5), Tomoko Sakai, PhD, MD2), Tetsuya Jinno, PhD, MD2, 6)
1)Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad Mejiro: 320 Ukiya, Saitama-shi, Saitama 339-850, Japón
2)Departamento de Medicina de Rehabilitación, Escuela de Graduados de la Universidad Médica y Dental de Tokio,
Japón
3)Escuela de Graduados en Salud y Servicios Sociales, Universidad de la Prefectura de Saitama, Japón
4)Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad Ryotokuji, Japón
5)Departamento de Medicina Física y Rehabilitación, Centro de Servicios de Salud Geriátrica, Caretown
Yuyu, Corporación Médica Meikeikai, Japón
6)Departamento de Cirugía Ortopédica, Centro Médico Saitama de la Universidad Médica Dokkyo, Japón
Abstracto.[Propósito] Este estudio tuvo como objetivo investigar la confiabilidad y validez de la evaluación cuantitativa de los ajustes posturales
anticipatorios utilizando teléfonos inteligentes. [Participantes y métodos] El estudio incluyó a 10 jóvenes participantes de control que se sometieron a
una postura sobre una sola pierna con un acelerómetro y un teléfono inteligente conectados simultáneamente a la parte baja de su espalda (L5). La
aceleración se midió como el componente mediolateral del movimiento lumbar hacia el lado de apoyo. El valor máximo del tiempo (latencia máxima)
y la cantidad de desplazamiento (magnitud máxima) en la dirección lateral de la aceleración lumbar se analizaron como características de ajuste
postural anticipatorio. La confiabilidad entre evaluadores se calculó para las mediciones del acelerómetro y de los teléfonos inteligentes, mientras
que dos examinadores calcularon la confiabilidad entre evaluadores para las mediciones de los teléfonos inteligentes. La validez se determinó tanto
para las mediciones del acelerómetro como para las de los teléfonos inteligentes. [Resultados] En este estudio, se confirmó la confiabilidad
intraevaluador de la latencia máxima y la magnitud máxima en las mediciones del acelerómetro y de los teléfonos inteligentes, al igual que la
confiabilidad entre evaluadores en las mediciones de los teléfonos inteligentes. La confiabilidad intraevaluador se confirmó mediante nuevas
pruebas, mientras que también se confirmó la validez de las mediciones del acelerómetro y del teléfono inteligente. [Conclusión] Los hallazgos de
este estudio sugieren que el uso de teléfonos inteligentes para medir ajustes posturales anticipatorios es altamente confiable y válido, lo que hace
Es un índice de equilibrio clínico útil. El método es simple y puede usarse para la monitorización continua del paciente.
Palabras clave:Smartphone, Control postural, Fiabilidad y validez
(Este artículo se envió el 16 de marzo de 2023 y se aceptó el 16 de abril de 2023)
INTRODUCCIÓN
La medición de la función del equilibrio es importante para la evaluación clínica, el juicio sobre el efecto del tratamiento y la predicción de caídas. La
función del equilibrio se divide en mecanismos de control proactivos, predictivos y reactivos desde el punto de vista de series de tiempo relacionadas con
las tres interacciones de las tareas: entorno, función física y prevención de caídas.1). Los ajustes posturales anticipatorios (APA) en los mecanismos de
control predictivo son ajustes posturales que actúan como retroalimentación antes de iniciar el movimiento.2, 3). APA se incluye como un ítem de la prueba
de sistemas de evaluación del equilibrio (BESTest), que se usa ampliamente en clínicas para la evaluación de la función del equilibrio, ya que la puntuación
del ítem respectivo está altamente relacionada con las caídas y es importante para la evaluación clínica de
* Autor correspondiente. Ryo Onuma (correo electrónico: [email protected] )
©2023 La Sociedad de Ciencias de la Terapia Física. Publicado por IPEC Inc.
Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons Atribución No Comercial
Sin Derivados (by-nc-nd). (CC-BY-NC-ND 4.0: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)
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función de equilibrio y predicción de caídas4, 5). La cuantificación de APA mediante análisis cinemático puede proporcionar información
importante para comprender los mecanismos de control del equilibrio en entornos clínicos.6). Estudios anteriores han informado que el APA
induce la activación del tibial anterior y la supresión del sóleo al inicio de la marcha, así como cambios en el desplazamiento posterolateral del
centro de presión (COP) de la pierna en apoyo.7-10). Además, el APA tiene lugar hasta que la trayectoria del COP se desplaza desde el centro de
ambas plantas hacia la parte trasera del lado de balanceo y la parte trasera del lado de apoyo, y la relación entre este movimiento del COP y la
aceleración lumbar es alta.11-13). Además, se ha informado que la aceleración mediolateral de la región lumbar durante el movimiento en
posición sobre una pierna (OLS) está altamente correlacionada con el Mini-BESTest.14). Para medir estos controles predictivos de postura, se
necesita tiempo para preparar y medir equipos como estabilómetros y acelerómetros. Por tanto, es necesario poder medir fácilmente y en un
espacio reducido en la práctica clínica.
Para abordar estos problemas, nos centramos en medir el APA utilizando teléfonos inteligentes. Los teléfonos inteligentes pertenecen a
muchas personas en la sociedad moderna, tienen poca dificultad operativa y tienen la ventaja de ser simples y fáciles de usar. Los avances
recientes han proporcionado a los acelerómetros integrados en los teléfonos inteligentes suficientes capacidades de inspección y medición.
Muchos estudios previos ya han informado sobre su aplicación en la salud digital, incluidos estudios sobre la confiabilidad y validez del test
Timed Up and Go (TUG) utilizando teléfonos inteligentes.15-17). Además, establecer la tarea de movimiento en OLS es muy útil para la prevención
de caídas, ya que permite a los médicos medir fácilmente el APA de pacientes con problemas de equilibrio en diversos entornos, como
laboratorios, hospitales y en el hogar, lo que les permite realizar evaluaciones cuantitativas. Sin embargo, ningún informe cuantifica el APA en
los movimientos OLS utilizando un teléfono inteligente y verifica su confiabilidad y validez.
Este estudio tuvo como objetivo medir el APA en el movimiento OLS utilizando un teléfono inteligente y examinar la confiabilidad intraevaluador, la
confiabilidad entre evaluadores y la validez. Examinamos si son posibles mediciones simples y altamente precisas para la evaluación clínica de la función
del equilibrio. Nuestra hipótesis es que la medición de APA utilizando un teléfono inteligente como evaluación clínica de la función del equilibrio
proporciona una alta confiabilidad intraevaluador, confiabilidad entre evaluadores y validez.
PARTICIPANTES Y MÉTODOS
Los participantes fueron 10 controles sanos (media ± desviación estándar: 28,4 ± 6,2 años). Los examinadores fueron dos fisioterapeutas.
No se incluyeron personas con trastornos motores debido a enfermedades, dificultad para comprender la tarea de estudio y trastornos
visuales.tabla 1presenta los antecedentes de los participantes.
Este estudio se realizó bajo la aprobación del Comité de Ética en Investigación de la Escuela de Graduados de la Universidad Médica y
Dental de Tokio (M2021-064) después de obtener el consentimiento verbal y escrito de los participantes.
El equipo utilizado en este estudio incluye un acelerómetro (AMWS020, ATR Co. Ltd, Kyoto, Japón), un teléfono inteligente (iPhone X, Apple
Co., Ltd, Cupertino, CA, EE. UU.) y una aplicación gratuita para teléfonos inteligentes (Phyphox, RWTH Universidad de Aquisgrán, Aquisgrán,
NRW, Alemania). La aceleración durante el movimiento de pie con una sola pierna se midió utilizando un teléfono inteligente y un acelerómetro
y se registró a una frecuencia de muestreo de 100 Hz. Estos dispositivos fueron gestionados con una computadora personal (PC) para
sincronizar la señal de disparo para iniciar la medición desde el teléfono inteligente y la señal de disparo para iniciar la medición desde el
acelerómetro.
Todos los participantes llevaban un teléfono inteligente y un acelerómetro con un cinturón en la pelvis (L5) y asumieron una postura de pie
frente a una pantalla de PC. Los participantes se pusieron las manos en la cintura y los talones se alinearon con el ancho de la pelvis. Cuando se
presiona el controlador, comienza la medición del teléfono inteligente y el acelerómetro. Cinco segundos después, se muestra la flecha
izquierda o derecha cuando el OLS comienza a enviar señales a la pantalla de la PC (Figura 1). Al comienzo del movimiento OLS, el examinador
indicó verbalmente a los participantes que siguieran la señal visual en la pantalla de la PC, diciendo: "Cuando la señal aparezca en la pantalla,
levante la pierna en la dirección de la flecha y manténgala allí". Al especificar las condiciones izquierda y derecha de la pierna delantera, a los
sujetos no se les permitió anticipar el cambio de peso antes de OLS. Se realizaron un total de cuatro tareas de movimiento OLS, dos en cada
uno de los lados izquierdo y derecho. Los participantes terminaron el OLS manteniendo la postura de la pierna levantada durante 20 segundos
antes de regresar la pierna levantada al suelo.
Tabla 1.Características de los participantes (n=10)
Variable
Años de edad)
Género Masculino Femenino)
Control
(n=10)
28,4 (6,2)
5/5
Altura (cm)
164,7 (8,6)
Peso (kg)
56,3 (7,7)
PL(es)
Derecha 0,61 (0,07) /Izquierda 0,60 (0,07)
PM (mG)
Derecha 125,1 (44,9) /Izquierda 120,6 (32,7)
MCO (s)
20 (0,0)
Los valores son la media (desviación estándar) o el número de participantes. PL: latencia
máxima; PM: Magnitud máxima; OLS: postura sobre una sola pierna.
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Los datos de aceleración se analizaron para el componente mediolateral de la lumbar (L5). Analizamos los datos de aceleración durante dos
segundos después del inicio del movimiento OLS y normalizamos el eje de tiempo con la señal de inicio de la tarea.18). Como características de
APA, analizamos el tiempo (latencia máxima (PL)) y la cantidad de desplazamiento (magnitud máxima (PM)) hasta el valor máximo en la
dirección lateral de la aceleración lumbar.6, 13). Los teléfonos inteligentes también se analizaron utilizando el mismo método que para el
acelerómetro (Figura 2A).
En el examen de la fiabilidad entre evaluadores, los participantes fueron evaluados por dos fisioterapeutas. Además, la confiabilidad intraevaluador
fue nuevamente probada después de tres días por el mismo fisioterapeuta que la primera vez.
Utilizamos SPSS Statistics ver.19 (IBM, Chicago, IL, EE. UU.) para el análisis. Para los datos del teléfono inteligente y del acelerómetro, se
obtuvo un total de cuatro valores de PL y PM para cada participante, y el valor promedio se utilizó como valor representativo para cada
participante. Para el procesamiento estadístico, la confiabilidad entre evaluadores y la confiabilidad intraevaluadores se calcularon utilizando
los coeficientes de correlación intraclase (ICC) para los resultados de PL y PM en mediciones de acelerómetro y teléfono inteligente. Para la
confiabilidad entre evaluadores y la repetición de la prueba, se utilizó el valor promedio como valor representativo. También examinamos la
relevancia y el grado de concordancia entre las mediciones de PL y PM en acelerómetros y teléfonos inteligentes, utilizando el coeficiente de
correlación momento-producto de Pearson y el análisis de Bland-Altman. Si se encontró un error sistemático en el análisis de Bland-Altman, el
Figura 1.Configuración experimental.
En la pantalla del PC se mostraba una señal en dirección izquierda o derecha, indicando qué pierna debía levantarse.
Figura 2.Ejemplo típico de aceleración mediolateral en cada grupo durante el movimiento en posición sobre una pierna (OLS).
(A) Se muestra el desplazamiento en la aceleración de un control sano. Las flechas muestran la latencia máxima (PL) y la magnitud máxima (PM). ML:
Mediolateral.
(B) Correlación de la latencia máxima (PL) y la magnitud máxima (PM) en los resultados de medición del acelerómetro y del teléfono inteligente.
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Se calculó el límite de acuerdo (LOA). Si no se encontró ningún error sistemático, se utilizaron intervalos de confianza del 95% de cambio
mínimo detectable (MDC95) fueron calculados. El nivel de significancia se fijó en el 5%.
RESULTADOS
Para la confiabilidad intraevaluador en la medición de PL con el acelerómetro, el ICC (1,1) fue de 0,65 y el ICC (1,4) fue de 0,88. Para
la confiabilidad intraevaluador en la medición de PM, ICC (1,1) fue 0,78 y ICC (1,4) fue 0,93 (Tabla 2). Para la confiabilidad
intraevaluador en la medición de PL con un teléfono inteligente, el ICC (1,1) fue de 0,65 y el ICC (1,4) fue de 0,88. Para la confiabilidad
intraevaluador en la medición de PM, ICC (1,1) fue 0,71 y ICC (1,4) fue 0,91 (Tabla 2).
Para la confiabilidad interevaluadores en la medición de PL con teléfono inteligente, el CCI (2,1) fue de 0,74, mientras que, en la medición de
PM, el CCI (2,1) fue de 0,93 (Tabla 3).
Tres días después, en la confiabilidad intraevaluador de la medición de PL con un teléfono inteligente, el CCI (1,1) fue de 0,82, mientras que,
en la medición de PM, el CCI (1,1) fue de 0,94 (Tabla 3).
El coeficiente de correlación entre la medición de la aceleración y la medición del smartphone fue r=0,95 (p<0,01) para PL y
r=0,98 (p<0,01) para PM (Figura 2B). Además, el promedio (desviación estándar) del acelerómetro y el teléfono inteligente fue
de 0,61 (0,07) sy 0,60 (0,07) s para PL, 122,8 (38,9) mili-Gal (mG) y 120,9 (39,4) mG para PM. Como resultado del análisis de
Bland-Altman, se encontró un error fijo en PL y los límites de concordancia (LOA) oscilaron entre −0,02 sa 0,04 s. No se
observó error sistemático en PM y MDC95 fue de 13,7 mG.
DISCUSIÓN
En este estudio, examinamos la confiabilidad y validez de las mediciones de aceleración APA utilizando un teléfono inteligente y un
acelerómetro. Las mediciones de PL y PM en el acelerómetro y el teléfono inteligente mostraron una alta confiabilidad intraevaluador,
confiabilidad entre evaluadores y validez.
Para la confiabilidad intraevaluador en la medición de PL con el acelerómetro, el ICC (1,1) fue de 0,65 y el ICC (1,4) fue de 0,88.
Además, en la confiabilidad intraevaluador en la medición de PM con el acelerómetro, el CCI (1,1) fue de 0,78 y el CCI (1,4) fue de 0,93.
En estudios anteriores, el ICC se consideraba casi perfecto con 0,81 o más19). En este estudio, al medir PL y PM del movimiento OLS
usando un acelerómetro, el ICC fue de 0,81 o más después de aproximadamente cuatro mediciones, el número deseado de
mediciones. Incluso en la medición del teléfono inteligente, el ICC fue extremadamente similar a la medición del acelerómetro. A
partir de estos resultados, pensamos que al medir con un teléfono inteligente, es deseable medir PL y PM la misma cantidad de veces
y de la misma manera que los acelerómetros.
Para la confiabilidad interevaluadores en la medición de PL con teléfono inteligente, el CCI (2,1) fue de 0,74; en la medición de PM el CCI (2,1) fue de
0,93. A partir de este resultado, se aclaró que PL y PM en un teléfono inteligente se midieron cuatro veces y se promediaron para mostrar un valor alto en
la confiabilidad entre evaluadores, y cualquier examinador podría obtener un valor altamente confiable. Un estudio que investiga la confiabilidad entre
evaluadores de los parámetros espaciotemporales de la marcha en pacientes con enfermedad de Parkinson mediante medición inercial
Tabla 2.Fiabilidad intraevaluador de la latencia máxima (PL) y la magnitud máxima (PM) en mediciones con acelerómetros y teléfonos inteligentes
Fiabilidad intraevaluador
Medidas únicas
Medidas promedio
Intervalo de confianza del 95%
Acelerómetro PL
Acelerómetro PM
Teléfono inteligente PL
PM de teléfono inteligente
Intervalo de confianza del 95%
CPI (1, 1)
Límite inferior
límite superior
Alfa de Cronbach
CPI (1, 4)
Límite inferior
límite superior
0,65
0,78
0,65
0,71
0,36
0,56
0,36
0,43
0,88
0,93
0,88
0,90
0,88
0,94
0,88
0,90
0,88
0,93
0,88
0,91
0,69
0,84
0,69
0,75
0,97
0,98
0,97
0,97
Tabla 3.Confiabilidad entre evaluadores y confiabilidad intraevaluadores (nueva prueba) de la latencia máxima (PL) y la magnitud máxima (PM) en las mediciones de teléfonos inteligentes.
seguros
Fiabilidad entre
Fiabilidad intraevaluador (nueva prueba)
Medidas únicas
Medidas únicas
Intervalo de confianza del 95%
CPI (2, 1) Límite inferior
Teléfono inteligente PL
PM de teléfono inteligente
0,74
0,93
0,28
0,77
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Intervalo de confianza del 95%
Límite superior Alfa de Cronbach ICC (1, 1)
0,93
0,98
0,85
0,96
0,82
0,94
Límite inferior
0,44
0,77
Límite superior alfa de Cronbach
0,95
0,98
0,90
0,97
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Las unidades informaron una confiabilidad de ICC 0.9 o superior en las mediciones de investigadores y médicos.20). También en el presente
estudio los resultados fueron medidos por dos profesionales y se obtuvo una alta confiabilidad como en estudios anteriores.
Para la confiabilidad intraevaluador en la medición de PL con un teléfono inteligente tres días después, el ICC (1,1) fue 0,82; en la medición de PM el
CCI (1,1) fue de 0,94. Estudios anteriores han informado que volver a realizar la prueba es altamente reproducible en el análisis de la marcha mediante
aplicaciones móviles.21), y los resultados de este estudio revelaron que la reproducibilidad de la medición es alta en la evaluación APA del movimiento OLS
utilizando un teléfono inteligente.
El coeficiente de correlación en los resultados de la medición entre el acelerómetro y el teléfono inteligente fue r=0,95 para PL y
r=0,98 para PM, lo que indica que el acelerómetro y los teléfonos inteligentes son casi completamente relativos entre sí, y tanto PL
como PM son altamente válidos según los acelerómetros. . Con base en el análisis de Bland-Altman, se aclaró que el teléfono
inteligente muestra un valor ligeramente más alto que el acelerómetro porque se encontró un error fijo para PL. Además, la LOA de
PL es de −0,02 sa 0,04 s, y la MDC95 de PM es de 13,7 mG; este rango se incluye como un error, y si se genera un cambio que lo
exceda, se puede considerar como un cambio verdadero. Estos valores son aproximadamente el 10% de cada valor promedio medido
como rango de error y se consideran dentro del rango de error permitido.
Una limitación de este estudio es que no se ha realizado con adultos mayores ni pacientes con problemas de equilibrio, como aquellos con
enfermedad de Parkinson, que tienen más probabilidades de caerse. Los estudios futuros deben centrarse en estas poblaciones.
En resumen, se aclaró que la medición del APA mediante un teléfono inteligente tiene alta confiabilidad y validez y es un método de
evaluación clínicamente práctico. Por tanto, el uso de aplicaciones para teléfonos inteligentes es tan válido para evaluar APA como los
instrumentos de análisis cinemático, y es una alternativa rentable para la evaluación. La evaluación del equilibrio, como BESTest, que se utiliza
comúnmente en la evaluación clínica, lleva mucho tiempo.22). Sin embargo, la medición en este estudio dura menos de cinco minutos, por lo
que supone poca carga para los pacientes. El método de medición de este estudio permite una evaluación cuantitativa simple de APA y tiene el
potencial de contribuir al seguimiento del paciente y la telemedicina para la prevención continua de caídas. En conclusión, el método de
evaluación cuantitativa de APA utilizando un teléfono inteligente es simple y conveniente para la evaluación clínica de la función del equilibrio y
permite mediciones altamente precisas.
Financiamiento y conflicto de intereses
Ninguno.
RECONOCIMIENTO
Agradecemos al personal de la corporación médica Meikeikai por participar en este estudio.
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