Cálculo de la variabilidad de la frecuencia cardíaca a partir de datos de ECG de jóvenes con parálisis cerebral durante las sesiones de videojuegos activas

La parálisis cerebral (CP) es la discapacidad física más común de la infancia¹. CP es causado por un insulto neurológico al cerebro en desarrollo y se asocia con deficiencias motoras como debilidad muscular, espasticidad, descondicionamiento, y disminución del control motor y equilibrio^2,3. La CP es una condición no progresiva, pero con la edad, los niños se vuelven menos activos físicamente y más sedentarios en comparación con sus compañeros con desarrollo típico (TD) principalmente debido al aumento de las demandas de crecimiento en su compromiso neuromuscular y sistemas musculoesqueléticos⁴.

Los jóvenes con CP suelen recibir servicios de fisioterapia (PT) para mejorar la movilidad funcional y promover la actividad física y la aptitud (por ejemplo, resistencia aeróbica y muscular)². A menudo, hay un acceso limitado a los servicios dePT y recursos comunitarios para alcanzar y mantener estos objetivos de PT 5,^6. Los videojuegos activos (AVG) pueden ser una estrategia factible en intervenciones de PT basadas en actividades en entornos clínicos, domésticos o comunitarios^7,8. Los AVG comerciales tienen una flexibilidad limitada para adaptar el juego ysatisfacer las necesidades específicas y los objetivos de PT para los jóvenes con CP 9. Sin embargo, los AVG personalizados proporcionan parámetros de juego flexibles para desafiar a los jóvenes con CP mientras promueven la actividad física y la aptitud^10.

Nuestro equipo ha desarrollado un AVG personalizado (llamado KOLLECT) para examinar las respuestas de ejercicio de los jóvenes (por ejemplo, actividad física y fitness aeróbico). El juego utiliza un sensor de movimiento para realizar un seguimiento del movimiento juvenil durante el juego. El objetivo del juego es ‘recoger’ tantos objetos como sea posible para una puntuación alta y evitar los peligros para evitar la pérdida de puntos. Los objetos se pueden recoger con iconos de manos y/o pies según lo determine el terapeuta en los parámetros flexibles del juego.

Diseñar intervenciones de PT basadas en actividades que dosifiquen la intensidad de la actividad física para promover la aptitud aeróbica es fundamental para los jóvenes con CP^11. Los AVG personalizados pueden ser una estrategia eficaz para la intensidad de la dosis e involucrar a los jóvenes en la actividad física para promover la aptitud¹⁰. Los monitores de frecuencia cardíaca (HR) se utilizan a menudo en la práctica clínica de PT para determinar el rendimiento aeróbico y la intensidad de la actividad. Por lo tanto, los monitores de RRHH ayudarán a determinar la viabilidad de los AVGs en la dosificación de la intensidad de la actividad física para promover la aptitud aeróbica⁹. Los datos de ECG generados a partir de un monitor de HR se pueden utilizar para calcular la variabilidad de la frecuencia cardíaca (HRV). Se utilizaron métodos analíticos para generar HRV a partir de datos de ECG para examinar la carga de trabajo aeróbica. Las aplicaciones recientes de la VFC indican que las mediciones a corto plazo (5 min bouts) son adecuadas y que la biorretroalimentación de VDH puede ayudar a mejorar los síntomas y la calidad de vida en una variedad de condiciones de salud^32,33,34 . La aplicación de medidas de VDH a corto plazo es un medio adecuado para evaluar la función cardiovascular durante las sesiones de AVG. Dado que el VDH se deriva del intervalo R-R de un ECG, utilizamos medidas seleccionadas de dominio de tiempo y de dominio de frecuencia. La medida de dominio de tiempo de HRV cuantifica la cantidad de variablility en los intervalos interbeats, que representa el tiempo entre latidos sucesivos. Usamos el AVNN (intervalo NN promedio), RMSSD (cuadrado medio raíz de diferencias sucesivas), SDNN (desviación estándar del intervalo NN), NN50 (número de intervalos NN >50 ms) y PNN50 (porcentaje de intervalos NN). Las medidas de dominio de frecuencia estiman la distribución de potencia absoluta o relativa en posiblemente cuatro bandas de frecuencia, abordamos específicamente en dos bandas, la potencia de baja frecuencia (LF) y la potencia de alta frecuencia (HF) junto con la relación LF/HF. Aunque la RRHH es una medida clínica bien aceptada, el VDH puede ser útil porque proporciona información sobre la función del sistema autónomo, la recuperación, la adaptación y proporciona una estimación de la carga de trabajo aeróbica durante una sesión²⁸de AVG.

El propósito de este estudio fue examinar la viabilidad de utilizar estrategias AVG para promover la actividad física y la aptitud física. Un segundo propósito era presentar el protocolo de recopilación de datos AVG y la metodología para calcular la VDH a partir de los datos de ECG obtenidos a través de un monitor de recursos humanos. Estas medidas y este protocolo pueden resultar relevantes para los médicos para monitorear y dosis de sesiones de intervención de PT.