Une évaluation Objective et adaptée aux enfants de la fonction de bras en utilisant un capteur 3D

L’objectif global de ce test de jeu adapté aux enfants, basé sur un capteur 3D numérique disponible dans le commerce, est d’évaluer objectivement la fonction des membres supérieurs pour les essais cliniques. Cette méthode peut fournir des informations clés telles que la façon dont la fonction musculaire a changé pour de nombreuses maladies neuromusculaires. Le principal avantage de cette technique est que l’évaluation est objective et quantitative avec une haute résolution.

Les implications de la façon dont notre méthode s’étend à la mesure de la progression de la maladie de l’amyotrophie spinale, car les enfants obtiennent souvent de mauvais résultats dans l’évaluation clinique standard. Bien que notre test puisse fournir des informations sur le mouvement des membres supérieurs, la même technique peut également s’appliquer à d’autres symptômes moteurs comme la démarche de tout le corps et l’analyse de l’équilibre. Nous avons eu l’idée de cette méthode pour la première fois lorsque nous réfléchissions à la possibilité de la gamification dans le domaine de l’évaluation de l’effet des médicaments.

La démonstration de cette méthode est plus large car elle donne un aperçu significatif de la dynamique du jeu et c’est un moyen très rapide de comprendre la configuration. Ulrike Bonati, médecin de l’Hôpital universitaire de Bâle où l’étude a été réalisée et volontaire en bonne santé qui a également participé à l’étude, fera la démonstration de la procédure. Pour commencer, installez les pilotes du capteur 3D et l’application de jeu de garde-robe sur l’ordinateur de test.

Placez ensuite l’ordinateur sur une table d’une hauteur de 0,5 à un mètre. Placez l’appareil 3D sur la table, aligné avec le milieu de l’ordinateur, et ajustez l’angle du capteur 3D si nécessaire pour capturer correctement le sujet. Ensuite, connectez l’adaptateur de capteur 3D à l’ordinateur, au capteur 3D et à l’alimentation électrique à l’aide des câbles respectifs.

Enfin, placez une chaise réglable à environ deux mètres de la table. Avant de commencer le test, démarrez l’ordinateur et réglez le volume et assurez-vous que l’Internet est connecté pour permettre la transmission automatique des données. Ensuite, demandez au sujet de s’asseoir sur la chaise et de démarrer l’application sur l’ordinateur.

Entrez ensuite l’ID d’objet unique sur la première page. Cliquez sur le bouton de démarrage pour accéder à la page avec le jeu de garde-robe. La figure squelette visible à l’écran représente le corps du sujet devant une grande armoire virtuelle.

Demandez au sujet d’agiter les bras et d’effectuer d’autres mouvements jusqu’à ce que le capteur 3D capture le sujet. Le capteur 3D utilise l’infrarouge pour détecter le corps humain, donc si la pièce a un ensoleillement direct ou fort, la figure du squelette peut être déformée ou même ne pas être vue. Lisez les instructions affichées à l’écran et ajustez la position du sujet jusqu’à ce qu’elles s’affichent en vert.

Cliquez sur le bouton d’entraînement pour commencer la séance d’entraînement sans enregistrer de données. Permettez au sujet de suivre les instructions données à l’écran et d’effectuer des mouvements de bras comme demandé par le jeu de garde-robe. Tout d’abord, le sujet sera invité à étendre l’un de ses bras pour atteindre puis saisir un objet virtuel vacillant.

Ensuite, le sujet sera invité à fléchir le même bras et à toucher les points indiqués sur son corps pour placer l’objet virtuel. Lorsque le sujet n’est pas en mesure d’atteindre ou de placer un objet en raison d’une fonction musculaire insuffisante, cet objet sera automatiquement ignoré après 12 secondes par le programme. Alternativement, l’opérateur peut appuyer sur un bouton pour sauter l’objet.

Cliquez sur le bouton de démarrage pour commencer à enregistrer le sujet pendant qu’il effectue à nouveau les mouvements de bras. Au bout de quatre minutes, le jeu se terminera automatiquement si le sujet n’est pas en mesure de terminer la série de mouvements de bras. Une fois le jeu terminé, un graphique en araignée indiquant les portées articulaires du sujet apparaîtra.

Enfin, cliquez sur le bouton de fin pour quitter le jeu. Les traces de neuf points du haut du corps ont été tracées pendant que les sujets effectuaient des mouvements de bras dans le cadre du jeu de garde-robe, l’évaluation de la fonction des bras. Dans cette figure, les localisations spatiales de neuf points du corps sont tracées au fil du temps pour un patient atteint d’amyotrophie spinale par rapport à celles d’un témoin sain.

En comparaison, le sujet témoin avait relativement moins de mouvements de la tête, du cou et du torse que le patient. Les informations extraites des données 3D brutes obtenues à l’aide de cette méthodologie pourraient être utilisées pour comparer le mouvement d’un seul patient sur plusieurs séries de tests. Voici un tracé segmenté des phases d’extension et de flexion du coude à partir de deux tours.

La trajectoire reste cohérente tout au long des deux tours, avec une surportée notable pour les trois objets inférieurs pour les deux mains. Les différences entre la main droite et la main gauche d’un même patient ont également été mesurées. Comme le montre cette figure, il n’y avait pas de différence significative entre la vitesse de la main droite et de la main gauche d’un seul patient.

Les informations extraites des données 3D brutes ont également élucidé les différences entre les sujets individuels. Des différences évidentes entre les sujets ont été observées dans les mouvements de compensation du tronc entre le patient deux et le patient trois. Des différences notables ont également été détectées dans la vitesse médiane de la main entre le premier et le troisième patient.

Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon de configurer et d’exécuter ce jeu de garde-robe pour obtenir des informations objectives sur le fonctionnement du bras. Une fois maîtrisé, ce test peut être effectué en cinq minutes s’il est effectué correctement. Dans le cadre du suivi de cette procédure, d’autres tests peuvent être effectués afin de répondre à des questions supplémentaires, par exemple sur l’endurance musculaire.

Lors de la tentative de cette procédure, il est important de se rappeler qu’une bonne adéquation entre la conception du test et la capacité du patient est la clé du succès. Après sa mise au point, cette technique a ouvert la voie aux chercheurs dans le domaine des biomarqueurs cliniques pour explorer d’autres dispositifs numériques permettant de mesurer les avantages du traitement et la progression de la maladie.