Capturer l’utilisation représentative des mains à la maison à l’aide d’une vidéo égocentrique chez les personnes atteintes d’une déficience des membres supérieurs
23 décembre 2020
Un protocole est proposé pour capturer la fonction naturelle de la main des personnes ayant une déficience de la main au cours de leurs routines quotidiennes à l’aide d’une caméra égocentrique. L’objectif du protocole est de s’assurer que les enregistrements sont représentatifs de l’utilisation typique de la main par une personne pendant les activités de la vie quotidienne à la maison.
Ce protocole capture une routine quotidienne représentative des personnes atteintes de déficiences des membres supérieurs à l’aide de caméras portables ou de vidéos égocentriques. Son but est d’évaluer et d’utiliser à domicile pour des applications de réadaptation. L’utilisation de la main imagée peut aider à évaluer l’impact des nouvelles thérapies dans les environnements domestiques.
Le protocole est conçu pour capturer efficacement des données représentatives de la vie quotidienne de l’utilisateur. Les informations obtenues à l’aide de ce protocole peuvent être utilisées pour évaluer l’impact de la réadaptation, suivre les progrès au fil du temps ou orienter les soins à distance. Une bonne communication avec les participants est essentielle.
Assurez-vous qu’ils comprennent l’importance de ne pas changer leur routine habituelle ou la manière dont ils effectuent les tâches. Commencez par demander au participant si ses mains affectées ont un impact sur sa capacité à effectuer des activités de la vie quotidienne, ou des AVQ. Demandez au participant de donner quelques exemples de tâches qu’il peut et ne peut pas effectuer de manière indépendante avec ses mains affectées.
Demandez aux participants de se rappeler leurs routines quotidiennes des deux dernières semaines. Documentez les tâches quotidiennes effectuées, pendant combien de temps et à quelle heure approximative. En collaboration avec le participant, sélectionnez trois plages horaires de 90 minutes chacune, pendant lesquelles enregistrer des vidéos.
Choisissez des plages horaires qui sont réparties sur différents jours de la semaine et qui ont lieu lorsque les AVQ impliquant les mains sont généralement effectuées dans l’ordre. Obtenez l’accord du participant sur les horaires d’enregistrement après avoir discuté de ses préoccupations. Fixez-vous un objectif de trois heures de vidéos sur deux semaines et informez le participant qu’un nombre insuffisant de vidéos peut entraîner une prolongation de ses périodes d’enregistrement.
Demandez au participant de se concentrer sur la capture de routines réalistes. Assurez-vous que le participant comprend que tous les enregistrements doivent avoir lieu à l’intérieur de sa maison, et non dans des lieux publics. Donnez quelques exemples qui peuvent soulever des préoccupations en matière de protection de la vie privée, comme le bain, l’habillement et la vérification de renseignements confidentiels.
Rappelez au participant de faire attention aux miroirs, qui peuvent montrer son visage dans les enregistrements. Suggérez au participant d’éviter autant que possible la présence d’autres personnes, comme des membres de la famille ou des aidants, dans les vidéos. Montrez comment utiliser une caméra égocentrique.
Plus précisément, montrez au participant comment allumer et éteindre la caméra et comment contrôler les enregistrements. Demandez au participant de s’entraîner à allumer et à éteindre la caméra, puis d’essayer d’enregistrer à partir de la caméra. Le cas échéant, montrez comment utiliser une tablette avec l’application appareil photo préinstallée.
Montrez comment allumer et éteindre la tablette, comment connecter la tablette à l’appareil photo via l’application appareil photo et comment contrôler les enregistrements. Demandez au participant de pratiquer les pas démontrés. Ensuite, montrez-leur comment examiner les vidéos enregistrées et comment les découper ou les supprimer.
Demandez au participant de s’entraîner à réviser, découper et supprimer un enregistrement de la tablette. Ensuite, montrez comment mettre ou enlever l’appareil photo à l’aide d’un bandeau élastique réglable sur la tête du participant. Placez l’appareil photo sur le front du participant et ajustez le bandeau pour porter l’appareil photo confortablement et régulièrement.
Assurez-vous d’un angle optimal de la caméra par rapport au front. Demandez au participant d’enregistrer un court segment de vidéo tout en bougeant ses mains devant lui et en manipulant un objet. Examinez la vidéo enregistrée et assurez-vous que les deux mains sont clairement visibles dans la région centrale de la scène pendant que vous effectuez des tâches de manipulation.
Pratiquez l’utilisation de l’appareil photo et de la tablette avec le participant et ses soignants jusqu’à ce qu’ils démontrent leurs compétences. Donnez au participant le kit avec l’équipement pour enregistrer ses AVQ à la maison. En plus de l’appareil photo et de la tablette, le kit doit inclure des batteries supplémentaires pour l’appareil photo, des chargeurs de batterie pour l’appareil photo et la tablette, des câbles de charge, un bandeau pour l’appareil photo et un ensemble imprimé de directives pour l’utilisation de l’appareil photo.
Un échantillon de 23 participants a été recruté, dont neuf survivants d’AVC et 14 personnes atteintes de lésions de la moelle épinière. Le protocole proposé a été couronné de succès pour 95,7 % des participants. Les activités enregistrées comprenaient la préparation des repas, l’alimentation, la vaisselle, l’activité physique et le tricot.
La durée moyenne quotidienne d’enregistrement vidéo par participant était de 60 minutes, avec une moyenne de trois heures de vidéo obtenues par participant. Certains participants ont déclaré se sentir fatigués et inconfortables à porter l’appareil photo pendant plus d’une heure, en raison de son poids et de sa chaleur contre le front. 27 % des participants ont eu besoin de l’aide de l’équipe de recherche pendant les périodes d’enregistrement à domicile.
En moyenne, chaque appel d’aide prenait de cinq à dix minutes. De plus, 15 proches aidants des participants ont participé à l’enregistrement de vidéos à domicile. La sélection des activités doit être un processus collaboratif entre le chercheur et les participants afin de s’assurer que des routines réalistes, représentatives et significatives sont saisies.
Les données obtenues à partir de ces vidéos peuvent être utilisées pour l’analyse automatique, grâce à des techniques de vision par ordinateur et d’apprentissage automatique afin de créer de nouveaux outils de suivi des progrès et des résultats de la réadaptation.
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Aperçu
Ce protocole capture une routine quotidienne représentative des individus ayant des déficiences des membres supérieurs en utilisant des caméras portables ou des vidéos egocentriques. L'objectif est d'évaluer la fonction de la main pendant les activités quotidiennes à domicile pour des applications de réadaptation.
Composantes clés de l'étude
Domaine de la science
- Neuroscience
- Réadaptation
- Technologie d'assistance
Contexte
- Les individus ayant des déficiences de la main font souvent face à des défis dans les activités quotidiennes.
- Comprendre la fonction naturelle de la main est crucial pour une réadaptation efficace.
- Les caméras portables peuvent fournir des informations sur l'utilisation réelle de la main.
- La collecte de données dans des environnements domestiques peut améliorer l'évaluation de la thérapie.
Objectif de l'étude
- Capturer l'utilisation typique de la main chez les individus ayant des déficiences des membres supérieurs.
- Évaluer l'impact des thérapies de réadaptation.
- Suivre les progrès au fil du temps dans un cadre naturel.
Méthodes utilisées
- Utilisation de caméras egocentriques pour la collecte de données.
- Enregistrement des routines quotidiennes des participants.
- Engagement avec les participants pour une communication efficace.
- Analyse de la fonction de la main dans des environnements domestiques.
Résultats principaux
- Les données collectées reflètent l'utilisation typique de la main pendant les activités quotidiennes.
- Les informations obtenues peuvent éclairer les stratégies de réadaptation.
- Le suivi des progrès est facilité par une surveillance continue.
- Le retour des participants est essentiel pour l'efficacité du protocole.
Conclusions
- Le protocole capture efficacement la fonction naturelle de la main.
- Il peut guider les applications de soins à distance et de réadaptation.
- Les études futures peuvent s'appuyer sur cette méthodologie pour des applications plus larges.
Questions fréquemment posées
Executive Industry Relevance
Capturing natural hand function in home environments addresses a critical gap in rehabilitation assessment, where clinic-based measures often fail to reflect real-world performance. This protocol enables biopharma R&D to evaluate therapeutic impact in ecologically valid settings, supporting go/no-go decisions based on functional outcomes that matter to patients and payers. By generating longitudinal, privacy-respecting behavioral data, it enhances predictive confidence in early-stage neurorehabilitation programs.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses by measuring real-world hand use as a functional biomarker of neurological recovery.
- Operational Value: Supports target validation through objective, ecologically relevant endpoints that reduce reliance on surrogate clinic measures.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares validated behavioral readouts for downstream screening of rehabilitative interventions by establishing baseline variability and sensitivity to change.
- Operational Value: Promotes assay standardization via structured recording schedules and participant-controlled privacy safeguards, improving data reproducibility across sites.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Bridges discovery and preclinical continuity by capturing disease-relevant hand function in spinal cord injury and stroke models, aligning with translational biomarker goals.
- Operational Value: Facilitates risk-adjusted advancement decisions by quantifying functional gains in naturalistic settings, reducing mechanistic ambiguity in preclinical-to-clinical translation.
Pipeline & Workflow Integration
The method fits within the discovery continuum from early target validation through preclinical efficacy testing, where functional hand use serves as a quantitative, patient-centered outcome to prioritize neurorehabilitation candidates.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by linking neural repair mechanisms to observable changes in daily hand manipulation tasks.
- Screening: Enhances assay readiness through standardized, repeatable video capture protocols that yield analyzable behavioral endpoints for compound or therapy comparison.
- Analytics: Generates quantitative dependent variables (e.g., hand use duration, task frequency, movement symmetry) enabling statistical comparison across conditions and time points.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity by providing a disease-relevant system (stroke, spinal cord injury) where hand function correlates with independence and quality of life.
- Enterprise Reuse: Positions the protocol as a reusable platform for multi-site studies, leveraging participant training, equipment kits, and remote support to scale data collection across diverse neurological populations.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence by reducing the gap between laboratory assessments and real-world functional outcomes in neurorehabilitation.
- Operational Value: Improves reproducibility and scalability through collaborative scheduling, privacy controls, and remote technical support, minimizing site variability.
- Strategic Value: Enhances capital efficiency by enabling earlier identification of ineffective therapies, reducing late-stage failure risk in neurorehabilitation pipelines.
- Portfolio Impact: Informs risk-adjusted prioritization by delivering functional outcome data that reflect meaningful patient experiences, supporting regulatory and reimbursement discussions.
Implementation Considerations
- Requires expertise in neurorehabilitation assessment, participant engagement, and wearable sensor deployment to ensure protocol adherence and data quality.
- Dependent on egocentric camera systems, tablets or smartphones for recording, and secure video transfer/storage infrastructure to support home-based data collection.
- Necessitates cross-team standardization between clinical, data science, and engineering teams to align on video collection schedules, privacy protocols, and analytical pipelines.
- Involves adaptation considerations across model systems, as recording schedules and task relevance must be customized for different neurological conditions (e.g., stroke vs. spinal cord injury) and severity levels.
- Includes practical limitations such as participant burden from prolonged wear, technical challenges in low-light environments, and the need for caregiver support in severely impaired individuals, all documented in the source.
