Contribution to hand functional assessment based on its kinematics

Author

Gracia Ibañez, Verónica

Director

Vergara Monedero, Margarita

Codirector

Sancho Brú, Joaquín Luis

Date of defense

2016-12-16

Pages

109 p.



Department/Institute

Universitat Jaume I. Departament d'Enginyeria Mecànica i Construcció

Abstract

Aquesta tesi per articles aporta diferents contribucions pràctiques a l'avaluació de la funcionalitat de la mà en el desenvolupament d'activitats de la vida diària (AVD), començant amb una revisió de l'estat de l'art que revela la necessitat d'objectivar l'avaluació funcional de la mà. En primer lloc es presenta un enfoc qualitatiu, consistent en una gradació dels diferents tipus de prensió en relació a la seva rellevància per a l'autonomia personal. Es proporcionen valors més reals de rangs actius de moviment (RAM) mitjançant la quantificació de la interrelació entre els rangs de flexo-extensió de l'articulació metacarpofalàngica (MCF) dels dits, útil per comprovar anormalitats. Amb el fi de caracteritzar la cinemàtica de la mà en AVD, es proposa un nou mètode de calibratge per a un guant instrumentat que requereix el registre de sols una única postura de referència, vàlid per tant per a ser utilitzat amb pacients. Es posen a disposició rangs de moviments funcionals i es comparen amb els RAM, proporcionant dades que permeten inferir el nivell de funcionalitat en relació amb el RAM assolit. Finalment, es posa a prova l'ús de l'anàlisi de components principals (ACP) per identificar els paràmetres a utilitzar en l'avaluació funcional, reflectint uns resultats prometedors de l'ús de l'ACP com un mètode objectiu i d'aplicació general per avaluar la funcionalitat de la cinemàtica de la mà.


Esta tesis por artículos proporciona diferentes contribuciones prácticas a la evaluación funcional de la mano en el desarrollo de actividades de la vida diaria (AVD), comenzando por una revisión del estado del arte que revela la necesidad de objetivar la evaluación funcional de la mano. En primer lugar se presenta un enfoque cualitativo, consistente en una clasificación de los diferentes tipos de agarre según su relevancia para la autonomía personal. Se proporcionan valores más reales de rangos activos de movilidad (RAM) mediante la cuantificación de la interrelación entre los rangos de flexo-extensión de la articulación metacarpofalángica (MCF) de los dedos, útil para comprobar anormalidades. Con el fin de permitir la caracterización de la cinemática funcional de la mano en AVD, se propone un nuevo método de calibración para un guante instrumentado que requiere del registro de una simple postura de referencia, siendo por tanto válido para su uso con pacientes. Se ponen a disposición rangos funcionales de movimiento y se comparan con los RAM, proporcionándose datos que permiten inferir el nivel de funcionalidad en relación con el RAM alcanzado. Por último, se evalúa el uso de análisis de componentes principales (ACP) para identificar los parámetros a utilizar en la evaluación funcional, obteniéndose resultados prometedores del uso de ACP como un método objetivo y de aplicación general para evaluar la funcionalidad cinemática de la mano.


This thesis by articles provides different practical contributions to the assessment of hand function for developing activities of daily living (ADL), starting with a review of the state of the art revealing the need of objectifying the hand functional assessment. A qualitative approach is presented first, consisting in a rating of the grasp types according to their relevancy for personal autonomy. More realistic values of active range of motion (AROM) are provided through the quantification of the interrelationship between the ranges of flexion and extension of adjacent metacarpophalangeal (MCP) joints of the fingers, useful to check abnormalities. To enable the characterization of the hand kinematics in ADL, a new calibration method for an instrumented glove is proposed, requiring the registration of just one simple reference posture, therefore being valid to be used with patients. Functional ranges of motions are made available and compared with the AROM, providing data that allow inferring the level of functionality in relation to the current AROM. Finally, the use of principal component analysis (PCA) to identify parameters to be used in functional assessment is tested, disclosing promising results of the usage of PCA as an objective and generally applicable method to assess hand kinematics functionality.

Keywords

biomecánica; hand functional assessment; hand kinematics; functional grasp rating; PCA; AROM; FROM

Subjects

69 - Building (construction) trade. Building materials. Building practice and procedure

Knowledge Area

Enginyeria, indústria i construcció

Documents

2016_Tesis_Gracia Ibañez_Veronica.pdf

2.995Mb

 

Rights

L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

This item appears in the following Collection(s)