RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
ar
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Meng-Fen Tsai1,3, Andrea Bandini3, Rosalie H. Wang2,3,5, José Zariffa1,3,4,5
1Institute of Biomedical Engineering,University of Toronto, 2Department of Occupational Science and Occupational Therapy,University of Toronto, 3KITE, Toronto Rehabilitation Institute,University Health Network, 4Edward S. Rogers Sr. Department of Electrical and Computer Engineering,University of Toronto, 5Rehabilitation Sciences Institute,University of Toronto
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
ويقترح بروتوكول لالتقاط وظيفة اليد الطبيعية للأفراد الذين يعانون من ضعف اليد خلال روتينحياتهم اليومية باستخدام كاميرا الأنانية. والهدف من البروتوكول هو ضمان أن تكون التسجيلات ممثلة للاستخدام اليدوي النموذجي للفرد أثناء أنشطة الحياة اليومية في المنزل.
يمكن أن يكون لضعف وظيفة اليد بعد الإصابات العصبية تأثير كبير على الاستقلالية ونوعية الحياة. يتم إجراء معظم تقييمات الأطراف العليا الحالية شخصيا ، وهو ما لا يدل دائما على استخدام اليد في المجتمع. ويلزم اتباع نهج جديدة لالتقاط وظيفة اليد في الحياة اليومية لقياس الأثر الحقيقي لتدخلات إعادة التأهيل. وقد اقترح الفيديو الأنانية جنبا إلى جنب مع رؤية الكمبيوتر للتحليل الآلي لتقييم استخدام اليد في المنزل. ومع ذلك، هناك قيود على مدة التسجيلات المستمرة. نقدم بروتوكولا مصمما لضمان أن تكون مقاطع الفيديو التي تم الحصول عليها ممثلة للروتين اليومي مع احترام خصوصية المشاركين.
يتم اختيار جدول تسجيل تمثيلي من خلال عملية تعاونية بين الباحثين والمشاركين ، لضمان التقاط مقاطع الفيديو للمهام الطبيعية والأداء ، مع كونها مفيدة لتقييم اليد. يتم إثبات استخدام المعدات والإجراءات للمشاركين. ومن المقرر ما مجموعه 3 ساعة من تسجيلات الفيديو على مدى أسبوعين. للحد من مخاوف الخصوصية، يتمتع المشاركون بالتحكم الكامل في بدء التسجيلات وإيقافها، وفرصة تحرير مقاطع الفيديو قبل إعادتها إلى فريق البحث. يتم توفير التذكيرات، وكذلك مكالمات المساعدة والزيارات المنزلية إذا لزم الأمر.
تم اختبار البروتوكول مع 9 ناجين من السكتة الدماغية و 14 شخصا يعانون من إصابة في الحبل الشوكي العنقي. تضمنت مقاطع الفيديو التي تم الحصول عليها مجموعة متنوعة من الأنشطة، مثل إعداد الوجبات وغسل الصحون والحياكة. تم الحصول على ما متوسطه 3.11 ± 0.98 ساعة من الفيديو. وتراوحت فترات التسجيل بين 12 و69 د، بسبب المرض أو الأحداث غير المتوقعة في بعض الحالات. وقد تم الحصول على البيانات بنجاح من اثنين وعشرين مشاركا من أصل 23 مشاركا، حيث احتاج 6 مشاركين إلى المساعدة من المحققين خلال فترة التسجيل المنزلي. كان البروتوكول فعالا في جمع مقاطع الفيديو التي تحتوي على معلومات قيمة حول وظيفة اليد في المنزل بعد الإصابات العصبية.
وظيفة اليد هو محدد للاستقلال ونوعية الحياة عبر السكان السريرية مع ضعف الأطراف العليا1،2. يعد التقاط وظيفة اليد للأفراد الذين يعانون من إعاقات اليد في المنزل أمرا حيويا لتقييم تقدم قدرتهم على تنفيذ أنشطة الحياة اليومية أثناء وبعد إعادة التأهيل. يتم إجراء معظم تقييمات الوظائف اليدوية السريرية في بيئة سريرية أو مختبرية ، بدلا من المنزل3،4. تقييمات الوظائف السريرية الحالية التي تسعى إلى التقاط التأثير على ADLs في المنزل هي استبيانات وتعتمد على التقييمات الذاتية المبلغ عنها ذاتيا5و6و7. ولا يزال التقييم الموضوعي لتقييم الأثر النهائي لإعادة التأهيل على وظيفة اليد في المنزل غير متاح.
في السنوات الأخيرة، تم تطوير العديد من التقنيات القابلة للارتداء وتنفيذها لالتقاط وظيفة الأطراف العليا في بيئات العالم الحقيقي. تستخدم أجهزة الاستشعار القابلة للارتداء مثل مقاييس التسارع ووحدات قياس القصور الذاتي (IMUs) بشكل شائع لقياس حركات الأطراف العليا في الحياة اليومية. ومع ذلك، هذه الأجهزة عادة لا يميز ما إذا كانت العهود المكتشفة تنتمي إلى حركات الأطراف العليا وظيفية8،9، تعرف بأنها حركات هادفة تهدف إلى إكمال المهمة المطلوبة. على سبيل المثال، بعض أجهزة الاستشعار القابلة للارتداء حساسة لوجود أرجوحات الأطراف العلوية أثناء المشي، وهي ليست حركة وظيفية للأطراف العلوية. وعلاوة على ذلك، على الرغم من أن مقاييس التسارع التي يرتديها المعصم تلتقط حركات الأطراف العلوية، إلا أنها لا تستطيع التقاط تفاصيل وظيفة اليد في بيئات العالم الحقيقي. تسمح القفازات الحسية بالتقاط معلومات أكثر تفصيلا حول التلاعب باليد10، ولكنها قد تكون مرهقة للأشخاص الذين تضعف بالفعل وظيفة اليد والإحساس. كما تم اقتراح نهج يمكن ارتداؤها لالتقاط حركات الأصابع من خلال قياس المغناطيسية أو مقاييس التسارع التي يرتديها الإصبع11،12،13، ولكن التفسير الوظيفي لتلك الحركات لا يزال يشكل تحديا14. وهكذا ، على الرغم من أن الأجهزة القابلة للارتداء المقترحة سابقا صغيرة ومريحة للاستخدام ، إلا أنها غير كافية لوصف التفاصيل والسياق الوظيفي للاستخدام اليدوي.
وقد اقترحت الكاميرات التي يمكن ارتداؤها لملء هذه الثغرات والتقاط تفاصيل وظيفة اليد خلال ADLs في المنزل لتطبيقات العودةالعصبية 15،16،17،18،19. التحليل الآلي لمقاطع الفيديو الأنانية باستخدام رؤية الكمبيوتر لديه إمكانات كبيرة لقياس وظيفة اليد في السياق ، من خلال توفير معلومات عن كل من الأيدي نفسها وحول المهام التي يتم تنفيذها في ADLs20الحقيقي. من ناحية أخرى، تقتصر مدة التسجيلات المستمرة عادة على ما يقرب من ساعة إلى 1.5 ساعة حسب اعتبارات البطارية والتخزين والراحة. هنا، ضمن هذه القيود، نقدم بروتوكول جمع الفيديو الأنانية تهدف إلى الحصول على البيانات التي تمثل كل من الحياة اليومية للفرد، فضلا عن بالمعلومات لتقييم وظيفة اليد.
وقد وافق على الدراسة مجلس أخلاقيات البحوث التابع للشبكة الصحية الجامعية. تم الحصول على موافقة موقعة عن علم من كل مشارك قبل التسجيل في الدراسة. كما تم الحصول على موافقة مستنيرة موقعة من أي من مقدمي الرعاية أو أفراد الأسرة الذين يظهرون في تسجيلات الفيديو.
1. التحقق من قابلية البروتوكول للتطبيق على الفرد
ملاحظة: يقصد بهذا البروتوكول أن يطبق على الأفراد الذين يعانون من ضعف في وظائف اليد ولكن ليس غائبا تماما (يمكن تكييف معايير محددة مع السكان و/أو مسألة الاهتمام).
2. تحديد الروتين اليومي للمشاركين
3. الاتفاق على تسجيل الجداول الزمنية واستهداف محتوى الفيديو مع المشاركين
4. التأكيد على أهمية أداء ADLs بشكل طبيعي
5. إخطار من قضايا الخصوصية المحتملة أثناء التسجيلات في المنزل
6. تعليمات الكاميرا والكمبيوتر اللوحي
ملاحظة: إذا أشار المشاركون أثناء الاتصال الأولي إلى أنهم يحتاجون إلى مساعدة مقدم الرعاية للعديد من احتياجاتهم اليومية، يتم تشجيع مقدم الرعاية على حضور زيارة الدراسة وتدريبه على استخدام المعدات، حتى يتمكنوا من مساعدة المشارك في وقت لاحق.

7. إعطاء المعدات
8. استكشاف الأخطاء وإصلاحها والمتابعة التجريبية
9. استرجاع المعدات وأشرطة الفيديو
التركيبة السكانية للمشاركين ومعايير الإدماج
تم تعيين عينة من 23 مشاركا لهذه الدراسات: 9 ناجين من السكتة الدماغية (6 رجال و3 نساء) و14 شخصا مصابين ب cSCI (12 رجلا وامرأتان). وترد في الجدول 1معلومات ديموغرافية وسرية موجزة عن العينة المعينة.
| العمر (سنوات) | المدة بعد الإصابة (أشهر) | المسببات | مستوى الإصابة | تقييم وظائف الأطراف العليا (متوسط ± SD) | |||
| مستوى الإصابة | AIS | UEMS: اليد اليمنى | UEMS: اليد اليسرى | ||||
| cSCI (N = 14) | 55.9 ± 7.1 | 56.4 ± 58.9 | 12 صدمة | C4 – C8 | أ – D | 18.1 ± 6.2 | 18.6 ± 6.4 |
| 2 غير صادم | |||||||
| السكتة الدماغية (N = 9) | 56.8 ± 19.3 | 94.4 ± 134.4 | 5 الإقفارية | FMA-UE: اليد المتضررة | ARAT: اليد المتضررة | ||
| 4 نزيفية | 45.6 ± 17.3 | 37.1 ± 19.1 | |||||
| AIS: مقياس انخفاض قيمة آسيا؛ UEMS: درجة المحرك أقصى العلوي | |||||||
| FMA-UE: تقييم Fugl-Meyer للأطراف العليا؛ ARAT: العمل اختبار ذراع البحوث |
الجدول 1 - الجداول المعلومات الديموغرافية والسريرية للمشاركين المعينين.
وكانت معايير الاشتمال المتبادل لكلا المجموعتين في هذه الدراسات: 1) أكثر من 18 سنة، 2) ضعف ولكن ليس غياب وظيفة اليد، 3) عدم وجود مرض عضلي عصبي آخر يؤثر على حركات الأطراف العليا، 4) لا تشوه مفاصل الأطراف العليا، و 5) غياب الألم عند تحريك الأطراف العليا. وكانت معايير الإدراج الإضافية لكل مجموعة من المجموعتين على النحو التالي.
بالنسبة للأفراد الذين يعانون من cSCI: 1) المستوى العصبي للإصابة بين C4 و C8 وفقا للمعايير الدولية للتصنيف العصبي لإصابة الحبل الشوكي (ISNCSCI)، 2) مقياس ضعف الرابطة الأمريكية لإصابات العمود الفقري (AIS) الصف A-D. 3) إصابات الصدمة أو غير الصدمة، 4) A من جانب واحد ISNCSCI العليا Extremity موتور نقاط (UEMS) بين 10 و 23 لأطرافهم واحد على الأقل.
بالنسبة للأفراد المصابين بالسكتة الدماغية: 1) ما لا يقل عن 6 أشهر بعد السكتة الدماغية، 2) مجموع الدرجات على اختبار ذراع أبحاث العمل (ARAT) أكبر من 10، 3) مونتريال التقييم المعرفي (موكا) درجة فوق 21 لتجنب الصعوبات المحتملة فهم واتباع إجراءات الدراسة.
محتوى الفيديو المسجل وطوله
وكانت أشرطة الفيديو المستخدمة للتحليل المعروض هنا من 22 مشاركا من بين 23 مشاركا. أما المشارك المتبقي (رجل مصاب ب cSCI) فقد أعاد الكاميرا دون أي بيانات قابلة للاستخدام بعد أن كان بعيدا عن فريق البحث لمدة 6 أشهر تقريبا، ولم يتم تضمينه في بقية التحليل. وعلى هذا النحو، نجح البروتوكول المقترح بالنسبة ل 95.7 في المائة من المشاركين. وسجل المشاركون في المتوسط أكثر من 5 أنشطة. وكانت الأنشطة المدرجة في تسجيلات الفيديو إعداد وجبة الطعام، وتناول الطعام، وغسل الصحون، والنشاط البدني، والحياكة(الشكل 2). تم الحصول على ما متوسطه 3.11 ± 0.98 ساعة من الفيديو لكل مشارك، بعد التخلص من الأجزاء التي كان فيها أفراد آخرون موجودين ولم يقدموا موافقة أو حيث كانت البيانات غير قابلة للاستخدام على الإطلاق (على سبيل المثال، تركت الكاميرا تسجل على طاولة). وبالإضافة إلى ذلك، كان متوسط طول تسجيل الفيديو اليومي لكل مشارك 60 ± 33 دقيقة. وأرجأ ثلاثة مشاركين التسجيلات بسبب المرض. سجل معظم المشاركين فيديو بعد الجداول المتفق عليها، لكنهم أفادوا بأنهم يشعرون بالتعب وعدم الارتياح عند ارتداء الكاميرا لأكثر من ساعة واحدة بسبب وزنها سخونتها ضد الجبهة. وكان من المقرر تسجيل تسجيلات إضافية لتحقيق هدف مدة الفيديو 3 ساعة عند الضرورة. وكان متوسط فترة التسجيل المطلوبة للحصول على 3 ساعات من الفيديو 22.3 ± 12.9 د. وتراوحت فترات التسجيل بين 12 و69 د، بعد احتساب اليوم الذي أعطي فيه المشارك الكاميرا إلى اليوم الذي أعادها فيه. في 4 حالات، كان طول مقاطع الفيديو التي تم الحصول عليها أقل من الهدف البالغ 3 ساعة بسبب الظروف الصحية أو قيود الجدولة. استغرق مشاركان أكثر من شهرين لتسجيل 2 ساعة من مقاطع الفيديو بسبب المسؤوليات العائلية. وسجل مشارك آخر ما يقرب من 2 ساعة من أشرطة الفيديو على مدى أسبوعين ثم قرر إعادة الكاميرا بسبب خطط السفر. وقام مشارك آخر بحذف جميع مقاطع الفيديو المسجلة عن طريق الخطأ، وبعد أن كان من المقرر إجراء تسجيلات إضافية، تمكن من توفير فيديو بدقة ساعة واحدة فقط بسبب مسؤوليات عائلية.
بالإضافة إلى الاختلافات في المدة ، أثرت رؤية اليد على جودة مقاطع الفيديو. ولم تظهر بعض الأنشطة المسجلة اليدين بوضوح، مثل التدريب البدني والوصول إلى الأشياء في الخزانات فوق الرأس. لم تظهر الأيدي في 3 ADLs من اثنين من المشاركين الذين يعانون من السكتة الدماغية. وفيما يتعلق بالتدريب البدني، كان أحد المشاركين يستخدم شريطا مرنا لتمارين الأطراف العليا ويلعب التنس في الفناء الخلفي. لم تكن الأيدي في الفيديو مرئية دائما لأن حركات الذراع كانت كبيرة وسريعة. وبصرف النظر عن الأنشطة التي تتطلب حركات الأطراف العلوية مع مجموعة واسعة، تم تنفيذ معظم ADLs المسجلة داخل مساحة عمل بين الخصر والكتف، مع اليدين مرئية في التسجيلات.

الشكل 2. أمثلة على اثنين من ADLs المسجلة بشكل متكرر من أشرطة الفيديو التي تم الحصول عليها. (أ) إعداد وجبة. (ب) غسل الصحون. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
المساعدة المطلوبة
واحتاج ستة من أصل اثنين وعشرين مشاركا (27 في المائة) إلى المساعدة من فريق البحث خلال فترات التسجيل في المنزل. في المتوسط، استغرق كل مكالمة مساعدة 5-10 دقيقة. ولم تكن هناك حاجة إلى زيارات منزلية. تتعلق الصعوبات التي واجهتها بتغيير البطارية واتصال Bluetooth واتصال Wi-Fi ومراجعة مقاطع الفيديو على الجهاز اللوحي وقصها والتحكم في التسجيلات من الجهاز اللوحي. 10 - ومن أجل حل هذه المسائل، اعتمدت الاستراتيجيات التالية:
وبما أن تغيير البطاريات قد يكون صعبا على الأفراد الذين يعانون من ضعف في وظيفة اليد، اقترح الباحث استخدام كابل الشحن لإعادة شحن الكاميرا. بالنسبة للمشاكل التقنية المتعلقة باتصالات الكاميرا والكمبيوتر اللوحي (على سبيل المثال، مشاكل Wi-Fi وBluetooth) وكذلك لمراجعة مقاطع الفيديو على الجهاز اللوحي، وجه الباحثون المشاركين شفهيا خلال الإجراءات خطوة بخطوة. بالنسبة للقضايا المتعلقة بقص مقاطع الفيديو، تم تقديم المساعدة عندما أعاد المشاركون مقاطع الفيديو إلى الباحثين شخصيا لتجنب حذف مقاطع الفيديو المسجلة الأخرى عن غير قصد. في حالة عدم تمكن المشاركين من استخدام الجهاز اللوحي لبدء التسجيلات وإيقافها ، قيل لهم استخدام الكاميرا وحدها ، من خلال النقر على زر التسجيل للتحكم في بدء وإيقاف تسجيلات الفيديو.
مخاوف الخصوصية
وتماشيا مع النتائج السابقة21،لم يبلغ معظم المشاركين وأفراد أسرهم عن مخاوف تتعلق بالخصوصية بشأن تسجيل ADLs في المنزل. ولم يكن أحد أفراد أسرة أحد المشاركين راغبا في إدراجه في الفيديو، وتمكن المشارك من تجنب الوضع. وإجمالا، ساعد أحد المشاركين في تشذيب مقاطع الفيديو التي أعيدت. سيتم الإبلاغ عن التحليلات النوعية لوجهات نظر المشاركين حول جمع مقاطع الفيديو الأنانية في المنزل في مكان آخر ، ومع ذلك ، فإن اعتبارات الخصوصية لم تسفر عن أي عقبات أمام جمع البيانات في هذه الدراسات. في هذا البروتوكول، تم تسجيل ADLs في البيئات المنزلية من أجل تجنب المخاوف المتعلقة بالخصوصية في الأماكن العامة. وإلى جانب المشاركين، أدرج 15 من المارة (بمن فيهم مقدمو الرعاية وأفراد الأسرة) من المشاركين في أشرطة الفيديو التي أعيدت ووافقوا على إدراجهم في الدراسة. ومن بين المارة ال 15 المشمولين في مقاطع الفيديو، لم يتم التعرف على 6 منهم نظرا لعدم عرض وجوههم. بالإضافة إلى ذلك، تم التخلص من حوالي 20 دقيقة من مقاطع الفيديو من أفراد أسرتي المشاركين المصابين بالسكتة الدماغية لأن أجزاء من مقاطع الفيديو أظهرت وجوههم دون موافقتهم.
المواد التكميلية. الرجاء الضغط هنا لتحميل هذا الملف.
وليس لدى صاحبي البلاغ ما يكشفان عنه.
ويقترح بروتوكول لالتقاط وظيفة اليد الطبيعية للأفراد الذين يعانون من ضعف اليد خلال روتينحياتهم اليومية باستخدام كاميرا الأنانية. والهدف من البروتوكول هو ضمان أن تكون التسجيلات ممثلة للاستخدام اليدوي النموذجي للفرد أثناء أنشطة الحياة اليومية في المنزل.
تم تمويل الدراسات التي استخدمت هذا البروتوكول من قبل مؤسسة القلب والسكتة الدماغية (G-18-0020952)، ومؤسسة كريغ نيلسن (542675)، ومجلس بحوث العلوم الطبيعية والهندسة الكندي (RGPIN-2014-05498)، ووزارة البحوث والابتكار والعلوم، أونتاريو (ER16-12-013).
| كاميرا أنانية | GoPro Inc. ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية | GoPro Hero 4 و 5 | كاميرا تسجل من زاوية الشخص الأول. |
| شاحن البطارية والبطاريات | GoPro Inc. ، CA ، الولايات المتحدة | الأمريكية ماكس شاحن بطارية مزدوج + بطارية | بطارية إضافية للكاميرا وشاحن البطارية شاحن |
| الكاميرا | GoPro Inc. ، CA ، الولايات المتحدة الأمريكية | شاحن فائق | متصل هذا الشاحن بالكاميرا مباشرة دون تفكيك إطار الكاميرا. |
| إطار الكاميرا | GoPro Inc. ، CA ، الولايات المتحدة الأمريكية | الإطار | يمكن استخدام مفصلة إطار الكاميرا لضبط زاوية رؤية الكاميرا. |
| عقال للكاميرا | GoPro Inc. ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية | حزام الرأس + QuickClip | |
| بطاقة SD | SanDisk ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية | 32GB microSD | |
| Tablet | ASUSTeK Computer Inc. ، Taiwan | ZenPad 8.0 Z380M | يتم تثبيت الجهاز اللوحي مع تطبيق GoPro من أجل الاتصال بالكاميرا. |