Name: Catturare luso rappresentativo della mano a casa usando video egocentrici in individui con compromissione degli arti superiori (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-12-23T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 25 s
Description: Scopri come catturare l'uso quotidiano della mano a casa con videocamere egocentriche in persone con compromissione degli arti superiori. Questo metodo supporta la valutazione e il monitoraggio della riabilitazione.

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Gli studi che utilizzano questo protocollo sono stati finanziati dalla Heart and Stroke Foundation (G-18-0020952), dalla Craig H. Neilsen Foundation (542675), dal Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (RGPIN-2014-05498) e dal Ministero della Ricerca, dell'Innovazione e della Scienza, Ontario (ER16-12-013).

Lo studio è stato approvato dal Research Ethics Board dell'University Health Network. Il consenso informato firmato è stato ottenuto da ciascun partecipante prima dell'arruolamento nello studio. Il consenso informato firmato è stato ottenuto anche da eventuali caregiver o membri della famiglia che appaiono nelle registrazioni video.
1. Verifica dell'applicabilità del protocollo all'individuo
NOTA: Questo protocollo è destinato ad essere applicato a individui con funzione della mano compromessa ma non completamente assente (criteri specifici possono essere adattati alla popolazione e / o alla questione di interesse).
<ol><li>Chiedi ai partecipanti se le loro mani colpite influiscono sulla loro capacità di eseguire ADL. NOTA: Si consiglia di chiedere ai partecipanti di fornire alcuni esempi di attività che possono e non possono eseguire in modo indipendente con le mani interessate.</li>
	<li>Verificare che il punteggio totale sul Montreal Cognitive Assessment (MoCA) sia superiore a 21, al fine di evitare potenziali difficoltà di comprensione e seguire le procedure di protocollo.</li>
</ol>2. Determinazione della routine quotidiana dei partecipanti
<ol><li>Chiedi ai partecipanti di ricordare le loro routine quotidiane nelle ultime due settimane. Documentare quali attività quotidiane vengono eseguite, per quanto tempo e approssimativamente a che ora.</li>
	<li>In collaborazione con i partecipanti, selezionare 3 fasce orarie di 1,5 ore ciascuna durante le quali registrare video. Seleziona le fasce orarie che sono distribuite in diversi giorni della settimana e si verificano quando le ADL che coinvolgono le mani vengono in genere eseguite in sequenza. NOTA: le ADL selezionate devono essere rappresentative delle attività tipiche di ciascun partecipante ed essere percepite da loro come significative. La pianificazione di periodi di registrazione in giorni diversi ha lo scopo di aumentare la varietà di ADL registrati e di promuovere l'acquisizione di dati utili e significativi. NOTA: le fasce orarie di registrazione sono programmate per l'efficienza della registrazione, ma i partecipanti devono capire che hanno il pieno controllo di quando avviare e interrompere le registrazioni.</li>
</ol>3. Accordo sui programmi di registrazione e sui contenuti video target con i partecipanti
<ol><li>Ottenere l'accordo di ciascun partecipante sui programmi di registrazione, dopo aver discusso eventuali dubbi che potrebbero avere.</li>
	<li>Imposta un obiettivo di 3 ore di video in due settimane. Informare i partecipanti che video insufficienti possono portare a prolungare i loro periodi di registrazione.</li>
</ol>4. Enfasi sull'importanza di eseguire ADL in modo naturale
<ol><li>Istruisci i partecipanti a concentrarsi sull'acquisizione di routine realistiche, invece di specificare particolari attività da registrare. L'intento dell'istruzione è quello di scoraggiare i partecipanti dal registrare artificialmente attività specifiche in quantità maggiori di quelle tipiche per loro.</li>
</ol>5. Notifica di potenziali problemi di privacy durante le registrazioni a casa
<ol><li>Assicurati che i partecipanti comprendano che tutte le registrazioni dovrebbero avvenire all'interno delle loro case, non in luoghi pubblici per evitare problemi di privacy.</li>
	<li>Fornire alcuni esempi che potrebbero sollevare problemi di privacy, come fare il bagno, vestirsi / spogliarsi e controllare le informazioni riservate. Ricorda ai partecipanti di essere consapevoli degli specchi, che possono mostrare i loro volti nelle registrazioni.</li>
	<li>Suggerisci ai partecipanti di evitare il più possibile la presenza di altre persone come familiari o caregiver nei video. NOTA: Nel contesto di studi di ricerca, nei casi in cui la presenza di altre persone è inevitabile, è necessario ottenere il consenso informato da tali individui.</li>
</ol>6. Istruzioni per fotocamera e tablet
NOTA: Se i partecipanti indicano durante il contatto iniziale che hanno bisogno dell'assistenza del caregiver per molte delle loro esigenze quotidiane, il caregiver è incoraggiato a partecipare anche alla visita di studio e ad essere addestrato sull'uso dell'attrezzatura, in modo che possano successivamente assistere il partecipante.
<ol><li>Dimostrare come utilizzare una fotocamera egocentrica (Tabella dei materiali) ai partecipanti.<ol>
<li>Dimostrare come accendere e spegnere la fotocamera.</li>
		<li>Dimostrare come controllare le registrazioni (avvio, pausa, arresto) utilizzando la fotocamera.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Dimostrare come utilizzare un tablet (Tabella dei materiali) con l'app fotocamera preinstallata per controllare le registrazioni, se applicabile. NOTA: la dimostrazione include il controllo delle registrazioni dall'app della fotocamera, nonché la riproduzione e la modifica (ad esempio, tagliare o eliminare) i video registrati. Inizialmente è stato preso in considerazione un telecomando per fotocamera(File supplementari),ma in pratica non è stato utilizzato perché i partecipanti si sono abituati a utilizzare la fotocamera o il tablet per avviare e interrompere le registrazioni.<ol>
<li>Dimostrare come accendere e spegnere il tablet.</li>
		<li>Dimostrare come collegare il tablet alla fotocamera tramite l'app fotocamera.</li>
		<li>Dimostrare come controllare le registrazioni dall'app della fotocamera.</li>
		<li>Dimostra come rivedere i video registrati dall'app della fotocamera.</li>
		<li>Dimostra come tagliare o eliminare i video dall'app della fotocamera.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Dimostrare come donare e sventolare la fotocamera utilizzando una fascia elastica regolabile sulla testa del partecipante. NOTA: vedere la Figura 1. <img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61898/61898fig01.jpg"> Figura 1. Configurazione della fotocamera indossabile.  (A) Posizionamento della telecamera egocentrica. (B) Angolo di visione dalla telecamera. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61898/61898fig01large.jpg" target="_blank">Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
	<ol>
<li>Posizionare la fotocamera sulla fronte del partecipante. Regolare l'archetto per indossare la fotocamera in modo comodo e costante.</li>
		<li>Garantire un angolo ottimale della fotocamera rispetto alla fronte.</li>
		<li>Chiedi ai partecipanti di registrare un breve segmento di video mentre muovi le mani davanti a loro e manipolano un oggetto (ad esempio, il tablet).</li>
		<li>Rivedi il video registrato e assicurati che le due mani fossero chiaramente visibili nella regione centrale della scena durante lo svolgimento di attività di manipolazione.</li>
		<li>Pratica l'uso della fotocamera e del tablet con i partecipanti e i loro caregiver, fino a quando non dimostrano competenza.</li>
	</ol>
</li>
</ol>7. Dare l'attrezzatura
<ol><li>Dare il kit con tutta l'attrezzatura ai partecipanti per registrare i loro ADL a casa. Oltre alla fotocamera e al tablet, il kit include batterie aggiuntive per fotocamera, caricabatterie per fotocamera e tablet, cavi di ricarica, archetto per la fotocamera e una serie stampata di linee guida per l'utilizzo della fotocamera (vedere il materiale supplementare).</li>
</ol>8. Risoluzione dei problemi sperimentale e follow-up
<ol><li>Fornire le informazioni di contatto dei ricercatori per aiutare a risolvere gli ostacoli durante le registrazioni effettive a casa. Dopo una settimana, i ricercatori chiamano i partecipanti per documentare i progressi della registrazione e risolvere eventuali problemi tecnici.</li>
</ol>9. Recupero di attrezzature e video
<ol><li>Ritreive tutte le attrezzature e i video dei partecipanti di persona o tramite pacchi postali prepagati.</li>
	<li>Assicurati che i partecipanti accettino di condividere tutti i video restituiti. I partecipanti sono incoraggiati a rivedere tutti i video raccolti prima di restituirli al team di ricerca e ad eliminare tutte le parti che non desiderano condividere.</li>
	<li>Per gli studi di ricerca, rivedere i video restituiti e verificare se qualcuno appare nel video senza aver dato il proprio consenso. In tal caso, invia moduli di consenso o chiama le persone che appaiono nei video per ottenere i loro consensi per l'uso dei video. Se gli individui non sono raggiungibili, le parti dei video in cui appaiono vengono eliminate dai ricercatori.</li>
</ol>

<ol><li>Nichols-Larsen, D. S., Clark, P., Zeringue, A., Greenspan, A., Blanton, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Factors+influencing+stroke+survivors%27+quality+of+life+during+subacute+recovery%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Factors influencing stroke survivors' quality of life during subacute recovery.</a> Stroke. 36 (7), 1480-1484 (2005).</li>
<li>Anderson, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeting+recovery%3A+priorities+of+the+spinal+cord-injured+population%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Targeting recovery: priorities of the spinal cord-injured population.</a> Journal of Neurotrauma. 21 (10), 1371-1383 (2004).</li>
<li>Gladstone, D. J., Danells, C. J., Black, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Fugl-Meyer+assessment+of+motor+recovery+after+stroke%3A+a+critical+review+of+its+measurement+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehabilitation+and+Neural+Repair%22%5BJournal%5D)">The Fugl-Meyer assessment of motor recovery after stroke: a critical review of its measurement properties.</a> Neurorehabilitation and Neural Repair. 16 (3), 232-240 (2002).</li>
<li>Barreca, S. R., Stratford, P. W., Lambert, C. L., Masters, L. M., Streiner, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Test-retest+reliability%2C+validity%2C+and+sensitivity+of+the+Chedoke+arm+and+hand+activity+inventory%3A+a+new+measure+of+upper-limb+function+for+survivors+of+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Physical+Medicine+and+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Test-retest reliability, validity, and sensitivity of the Chedoke arm and hand activity inventory: a new measure of upper-limb function for survivors of stroke.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 86 (8), 1616-1622 (2005).</li>
<li>Uswatte, G., Taub, E., Morris, D., Vignolo, M., McCulloch, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reliability+and+validity+of+the+upper-extremity+Motor+Activity+Log-14+for+measuring+real-world+arm+use%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Reliability and validity of the upper-extremity Motor Activity Log-14 for measuring real-world arm use.</a> Stroke. 36 (11), 2493-2496 (2005).</li>
<li>Duncan, P. W., Bode, R. K., Lai, S. M., Perera, S., Antagonist, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rasch+analysis+of+a+new+stroke-specific+outcome+scale%3A+the+Stroke+Impact+Scale%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Physical+Medicine+and+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Rasch analysis of a new stroke-specific outcome scale: the Stroke Impact Scale.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 84 (7), 950-963 (2003).</li>
<li>Marino, R. J., Shea, J. A., Stineman, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+capabilities+of+upper+extremity+instrument%3A+reliability+and+validity+of+a+measure+of+functional+limitation+in+tetraplegia%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Physical+Medicine+and+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">The capabilities of upper extremity instrument: reliability and validity of a measure of functional limitation in tetraplegia.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 79 (12), 1512-1521 (1998).</li>
<li>Hayward, K. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exploring+the+role+of+accelerometers+in+the+measurement+of+real+world+upper-limb+use+after+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Impairment%22%5BJournal%5D)">Exploring the role of accelerometers in the measurement of real world upper-limb use after stroke.</a> Brain Impairment. 17 (1), 16-33 (2016).</li>
<li>van der Pas, S. C., Verbunt, J. A., Breukelaar, D. E., van Woerden, R., Seelen, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+arm+activity+using+triaxial+accelerometry+in+patients+with+a+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Physical+Medicine+and+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Assessment of arm activity using triaxial accelerometry in patients with a stroke.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 92 (9), 1437-1442 (2011).</li>
<li>Oess, N. P., Wanek, J., Curt, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+evaluation+of+a+low-cost+instrumented+glove+for+hand+function+assessment%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroengineering+and+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Design and evaluation of a low-cost instrumented glove for hand function assessment.</a> Journal of Neuroengineering and Rehabilitation. 9 (1), 2(2012).</li>
<li>Friedman, N., Rowe, J. B., Reinkensmeyer, D. J., Bachman, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+manumeter%3A+a+wearable+device+for+monitoring+daily+use+of+the+wrist+and+fingers%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Journal+of+Biomedical+Health+Informatics%22%5BJournal%5D)">The manumeter: a wearable device for monitoring daily use of the wrist and fingers.</a> IEEE Journal of Biomedical Health Informatics. 18 (6), 1804-1812 (2014).</li>
<li>Liu, X., Rajan, S., Ramasarma, N., Bonato, P., Lee, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+a+finger-worn+accelerometer+for+monitoring+of+hand+use+in+ambulatory+settings%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Journal+of+Biomedical+Health+Informatics%22%5BJournal%5D)">The use of a finger-worn accelerometer for monitoring of hand use in ambulatory settings.</a> IEEE Journal of Biomedical Health Informatics. 23 (2), 599-606 (2018).</li>
<li>Lee, S. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+upper-limb+function+measure+derived+from+finger-worn+sensor+data+collected+in+a+free-living+setting%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">A novel upper-limb function measure derived from finger-worn sensor data collected in a free-living setting.</a> PloS One. 14 (3), (2019).</li>
<li>Rowe, J. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+variable+relationship+between+arm+and+hand+use%3A+a+rationale+for+using+finger+magnetometry+to+complement+wrist+accelerometry+when+measuring+daily+use+of+the+upper+extremity%5BTitle%5D)+AND+%222014+36th+Annual+International+Conference+of+the+IEEE+Engineering+in+Medicine+and+Biology+Society%22%5BJournal%5D)">The variable relationship between arm and hand use: a rationale for using finger magnetometry to complement wrist accelerometry when measuring daily use of the upper extremity.</a> 2014 36th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. , 4087-4090 (2014).</li>
<li>Dousty, M., Zariffa, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tenodesis+Grasp+Detection+in+Egocentric+Video%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Journal+of+Biomedical+and+health%22%5BJournal%5D)">Tenodesis Grasp Detection in Egocentric Video.</a> IEEE Journal of Biomedical and health. , (2020).</li>
<li>Likitlersuang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Egocentric+video%3A+a+new+tool+for+capturing+hand+use+of+individuals+with+spinal+cord+injury+at+home%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroengineering+and+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Egocentric video: a new tool for capturing hand use of individuals with spinal cord injury at home.</a> Journal of Neuroengineering and Rehabilitation. 16 (1), 83(2019).</li>
<li>Tsai, M. -F., Wang, R. H., Zariffa, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generalizability+of+Hand-Object+Interaction+Detection+in+Egocentric+Video+across+Populations+with+Hand+Impairment%5BTitle%5D)+AND+%222020+42nd+Annual+International+Conference+of+the+IEEE+Engineering+in+Medicine+%26+Biology+Society+%28EMBC%29%22%5BJournal%5D)">Generalizability of Hand-Object Interaction Detection in Egocentric Video across Populations with Hand Impairment.</a> 2020 42nd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC). , 3228-3231 (2020).</li>
<li>Bandini, A., Dousty, M., Zariffa, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+wearable+vision-based+system+for+detecting+hand-object+interactions+in+individuals+with+cervical+spinal+cord+injury%3A+First+results+in+the+home+environment%5BTitle%5D)+AND+%222020+42nd+Annual+International+Conference+of+the+IEEE+Engineering+in+Medicine+%26+Biology+Society+%28EMBC%29%22%5BJournal%5D)">A wearable vision-based system for detecting hand-object interactions in individuals with cervical spinal cord injury: First results in the home environment.</a> 2020 42nd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC). , 2159-2162 (2020).</li>
<li>Dousty, M., Zariffa, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+Clustering+Hand+Grasps+of+Individuals+with+Spinal+Cord+Injury+in+Egocentric+Video%5BTitle%5D)+AND+%222020+42nd+Annual+International+Conference+of+the+IEEE+Engineering+in+Medicine+%26+Biology+Society+%28EMBC%29%22%5BJournal%5D)">Towards Clustering Hand Grasps of Individuals with Spinal Cord Injury in Egocentric Video.</a> 2020 42nd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC). , 2151-2154 (2020).</li>
<li>Bandini, A., Zariffa, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+the+hands+in+egocentric+vision%3A+A+survey%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Pattern+Analysis+and+Machine+Intelligence%22%5BJournal%5D)">Analysis of the hands in egocentric vision: A survey.</a> IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. , (2020).</li>
<li>Likitlersuang, J., Sumitro, E. R., Theventhiran, P., Kalsi-Ryan, S., Zariffa, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Views+of+individuals+with+spinal+cord+injury+on+the+use+of+wearable+cameras+to+monitor+upper+limb+function+in+the+home+and+community%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Spinal+Cord+Medicine%22%5BJournal%5D)">Views of individuals with spinal cord injury on the use of wearable cameras to monitor upper limb function in the home and community.</a> Journal of Spinal Cord Medicine. 40 (6), 706-714 (2017).</li>
</ol>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Abbiamo presentato un protocollo per la registrazione di video di ADL a casa utilizzando telecamere indossabili in individui con disabilità degli arti superiori, come cSCI e ictus. Il protocollo è flessibile e può essere diretto all'obiettivo di catturare le prestazioni della funzione della mano in ADL specifici o di monitorare i progressi della riabilitazione da remoto nelle persone che vivono a casa. Il paradigma della visione egocentrica ha un grande potenziale per il monitoraggio remoto della funzione della mano negl...

La funzione della mano è un fattore determinante dell'indipendenza e della qualità della vita tra le popolazioni cliniche con compromissione degli arti superiori1,2. Catturare la funzione della mano di individui con disabilità della mano a casa è vitale per valutare i progressi della loro capacità di svolgere attività di vita quotidiana (ADL) durante e dopo la riabilitazione. La maggior parte delle valutazioni cliniche della funzione della mano sono condotte in un ambiente clinico o di laboratorio, piuttosto che a casa3,4. Le valutazioni cliniche della funzione della mano esistenti che cercano di catturare l'impatto sulle ADL a casa sono questionari e si basano su valutazioni soggettive auto-riferiti5,6,7. Una valutazione obiettiva per valutare l'impatto finale della riabilitazione sulla funzione della mano a casa non è ancora disponibile.
Negli ultimi anni, molte tecnologie indossabili sono state sviluppate e implementate per catturare la funzione degli arti superiori in ambienti reali. Sensori indossabili come accelerometri e unità di misura inerziale (ICU) sono stati comunemente usati per misurare i movimenti degli arti superiori nella vita quotidiana. Tuttavia, questi dispositivi in genere non distinguono se le epoche rilevate appartengono ai movimenti funzionali degli arti superiori8,9, definiti come movimenti intenzionali destinati a completare un compito desiderato. Ad esempio, alcuni sensori indossabili sono sensibili alla presenza di oscillazioni degli arti superiori durante la deambulazione, che non è un movimento funzionale dell'arto superiore. Inoltre, sebbene gli accelerometri da polso catturino i movimenti degli arti superiori, non possono catturare i dettagli della funzione della mano in ambienti reali. I guanti sensorizzati consentono di acquisire informazioni più dettagliate sulle manipolazioni delle mani10, ma possono essere ingombranti per le persone la cui funzione e sensazione della mano sono già compromesse. Sono stati proposti anche approcci indossabili per catturare i movimenti delle dita attraverso la magnetometria o gli accelerometriindossatidalle dita11, 12,13,ma l'interpretazione funzionale di tali movimenti rimane impegnativa14. Pertanto, sebbene i dispositivi indossabili precedentemente proposti siano piccoli e convenienti da usare, sono insufficienti per descrivere i dettagli e il contesto funzionale dell'uso manuale.
Le fotocamere indossabili sono state proposte per colmare queste lacune e catturare i dettagli della funzione della mano durante le ADL a casa per applicazioni di neuroriabilitazione15,16, 17,18,19. L'analisi automatizzata di video egocentrici utilizzando la visione artificiale ha un notevole potenziale per quantificare la funzione della mano nel contesto, fornendo informazioni sia sulle mani stesse che sui compiti svolti in ADLreali 20. D'altra parte, la durata delle registrazioni continue è in genere limitata a circa 1-1,5 ore da batteria, archiviazione e considerazioni di comfort. Qui, all'interno di questi vincoli, presentiamo un protocollo di raccolta video egocentrico destinato a ottenere dati che sono sia rappresentativi della vita quotidiana di un individuo che informativi per la valutazione della funzione della mano.

<table><tbody><tr><td>Fotocamera egocentrica</td><td>GoPro Inc., CA, USA</td><td>GoPro Hero 4 e 5</td><td>Una fotocamera che registra da un'angolazione in prima persona.</td></tr><tr><td>Caricabatteria e batterie</td><td>GoPro Inc., CA, USA</td><td>MAX Caricabatteria doppio + batteria</td><td>Batterie extra per la fotocamera e il caricabatteria</td></tr><tr><td>Caricabatteria</td><td>GoPro Inc., CA, USA</td><td>Supercharger</td><td>Questo caricabatterie è collegato direttamente alla fotocamera senza smontare il telaio della fotocamera.</td></tr><tr><td>Cornice della fotocamera</td><td>GoPro Inc., CA, USA</td><td>La cornice</td><td>La cerniera della cornice della fotocamera può essere utilizzata per regolare l'angolo di campo della fotocamera.</td></tr><tr><td>Archetto per la fotocamera</td><td>GoPro Inc., CA, USA</td> Fascia per la <td>testa + scheda SD QuickClip</td><td></td></tr><tr><td></td><td>SanDisk, CA, USA</td><td>Tablet microSD</td><td></td>da 32 GB</tr><tr><td></td><td>ASUSTeK Computer Inc., Taiwan</td><td>ZenPad 8.0 Z380M</td><td>Il tablet è installato con l'app GoPro per connettersi alla fotocamera.</td></tr></tbody></table>

catturare l'uso rappresentativo della mano a casa usando video egocentrici in individui con compromissione degli arti superiori

Capturing Representative Hand Use at Home Using Egocentric Video in Individuals with Upper Limb Impairment

La compromissione della funzione della mano dopo lesioni neurologiche può avere un impatto importante sull'indipendenza e sulla qualità della vita. La maggior parte delle valutazioni degli arti superiori esistenti vengono effettuate di persona, il che non è sempre indicativo dell'uso della mano nella comunità. Sono necessari nuovi approcci per catturare la funzione della mano nella vita quotidiana per misurare il vero impatto degli interventi di riabilitazione. Il video egocentrico combinato con la visione artificiale per l'analisi automatizzata è stato proposto per valutare l'uso delle mani a casa. Tuttavia, ci sono limitazioni alla durata delle registrazioni continue. Presentiamo un protocollo progettato per garantire che i video ottenuti siano rappresentativi della routine quotidiana nel rispetto della privacy dei partecipanti. 
Un programma di registrazione rappresentativo viene selezionato attraverso un processo collaborativo tra ricercatori e partecipanti, per garantire che i video catturino compiti e prestazioni naturali, pur essendo utili per la valutazione manuale. L'uso delle attrezzature e delle procedure è dimostrato ai partecipanti. Un totale di 3 ore di registrazioni video sono programmate nell'arco di due settimane. Per ridurre i problemi di privacy, i partecipanti hanno il pieno controllo per avviare e interrompere le registrazioni e l'opportunità di modificare i video prima di restituirli al team di ricerca. Vengono forniti promemoria, nonché chiamate di aiuto e visite a domicilio, se necessario. 
Il protocollo è stato testato con 9 sopravvissuti all'ictus e 14 individui con lesioni del midollo spinale cervicale. I video ottenuti contenevano una varietà di attività, come la preparazione dei pasti, il lavaggio dei piatti e il lavoro a maglia. Sono stati ottenuti in media 3,11 ± 0,98 ore di video. I periodi di registrazione variavano da 12 a 69 d, a causa di malattie o eventi imprevisti in alcuni casi. I dati sono stati ottenuti con successo da ventidue partecipanti su 23, con 6 partecipanti che hanno richiesto assistenza agli investigatori durante il periodo di registrazione a casa. Il protocollo era efficace per la raccolta di video che contenevano preziose informazioni sulla funzione della mano a casa dopo lesioni neurologiche.

Dati demografici e criteri di inclusione dei partecipanti Un campione di 23 partecipanti è stato reclutato per questi studi: 9 sopravvissuti all'ictus (6 uomini, 3 donne) e 14 individui con cSCI (12 uomini, 2 donne). Le informazioni demografiche e cliniche riassuntive per il campione reclutato sono riportate nella Tabella 1.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td rowspan="2"></td>
			<td rows...

Viene proposto un protocollo per catturare la funzione naturale della mano di individui con disabilità della mano durante le loro routine quotidiane utilizzando una fotocamera egocentrica. L'obiettivo del protocollo è garantire che le registrazioni siano rappresentative dell'uso tipico della mano di un individuo durante le attività della vita quotidiana a casa.

Catturare l'uso rappresentativo della mano a casa usando video egocentrici in individui con compromissione degli arti superiori

Impaired hand function after neurological injuries can have a major impact on independence and quality of life. Most existing upper limb assessments are ...

Questo protocollo cattura una routine quotidiana rappresentativa di individui con disabilità degli arti superiori utilizzando telecamere indossabili o video egocentrici. Il suo scopo è quello di valutare e utilizzare a casa per applicazioni riabilitative. L'uso della mano per immagini può aiutare a valutare l'impatto delle nuove terapie negli ambienti domestici.Il protocollo è progettato per acquisire in modo efficiente dati rappresentativi della vita quotidiana dell'utente. Le informazioni ottenute utilizzando questo protocollo possono essere utilizzate per valutare l'impatto della riabilitazione, monitorare i progressi nel tempo o guidare l'assistenza remota. Una buona comunicazione con i partecipanti è essenziale.Assicurati che comprendano l'importanza di non cambiare la loro routine abituale o il modo in cui svolgono le attività. Inizia chiedendo al partecipante se le sue mani colpite influiscono sulla sua capacità di svolgere le attività della vita quotidiana, o ADL. Chiedi al partecipante di fornire alcuni esempi di compiti che può e non può svolgere in modo indipendente con le sue mani interessate.Chiedi ai partecipanti di ricordare le loro routine quotidiane nelle ultime due settimane. Documenta quali attività quotidiane vengono eseguite, per quanto tempo e approssimativamente a che ora. In collaborazione con il partecipante, selezionare tre fasce orarie di 90 minuti ciascuna, durante le quali registrare video.Seleziona le fasce orarie distribuite in diversi giorni della settimana e che si svolgono quando le ADL che coinvolgono le mani vengono generalmente eseguite in sequenza. Ottenere l'accordo del partecipante sui programmi di registrazione dopo aver discusso eventuali dubbi che potrebbero avere. Stabilisci un obiettivo di tre ore di video in due settimane e informa il partecipante che video insufficienti possono portare a prolungare i periodi di registrazione.Chiedi al partecipante di concentrarsi sull'acquisizione di routine realistiche. Assicurati che il partecipante comprenda che tutte le registrazioni devono avvenire all'interno delle loro case, non in luoghi pubblici. Fornisci alcuni esempi che potrebbero sollevare problemi di privacy, come fare il bagno, vestirsi e controllare le informazioni riservate.Ricorda al partecipante di prestare attenzione agli specchi, che potrebbero mostrare il suo volto nelle registrazioni. Suggerisci al partecipante di evitare il più possibile la presenza di altre persone, come familiari o caregiver, nei video. Dimostra come usare una fotocamera egocentrica.In particolare, mostra al partecipante come accendere e spegnere la fotocamera e come controllare le registrazioni. Chiedi al partecipante di esercitarsi ad accendere e spegnere la fotocamera, quindi di provare a registrare dalla fotocamera. Se applicabile, dimostrare come utilizzare un tablet con l'app della fotocamera preinstallata.Dimostra come accendere e spegnere il tablet, come collegare il tablet alla fotocamera tramite l'app della fotocamera e come controllare le registrazioni. Chiedi al partecipante di esercitarsi con i passaggi dimostrati. Quindi, mostra loro come rivedere i video registrati e come tagliarli o eliminarli.Chiedi al partecipante di esercitarsi a rivedere, tagliare ed eliminare una registrazione dal tablet. Successivamente, dimostra come indossare o togliere la fotocamera utilizzando una fascia elastica regolabile sulla testa del partecipante. Posiziona la fotocamera sulla fronte del partecipante e regola l'archetto per indossarla comodamente e costantemente.Garantire un'angolazione ottimale della telecamera rispetto alla fronte. Chiedi al partecipante di registrare un breve segmento di video mentre muove le mani davanti a sé e manipola un oggetto. Rivedi il video registrato e assicurati che le due mani siano chiaramente visibili nella regione centrale della scena durante l'esecuzione delle attività di manipolazione.Esercitati nell'uso della fotocamera e del tablet con il partecipante e i suoi caregiver fino a quando non dimostrano competenza. Consegna al partecipante il kit con l'attrezzatura per registrare le proprie ADL a casa. Oltre alla fotocamera e al tablet, il kit dovrebbe includere batterie extra per la fotocamera, caricabatterie per fotocamera e tablet, cavi di ricarica, fascia per la fotocamera e una serie stampata di linee guida per l'uso della fotocamera.È stato reclutato un campione di 23 partecipanti, tra cui nove sopravvissuti all'ictus e 14 individui con lesione del midollo spinale. Il protocollo proposto ha avuto successo per il 95,7% dei partecipanti. Le attività registrate includevano la preparazione dei pasti, il mangiare, il lavaggio dei piatti, l'attività fisica e il lavoro a maglia.La durata media giornaliera della registrazione video per partecipante è stata di 60 minuti, con una media di tre ore di video ottenuti per partecipante. Alcuni partecipanti hanno riferito di sentirsi stanchi e a disagio nell'indossare la fotocamera per oltre un'ora, a causa del suo peso e del calore contro la fronte. Il 27% dei partecipanti ha richiesto l'assistenza del team di ricerca durante i periodi di registrazione a casa.In media, ogni chiamata di assistenza durava dai cinque ai 10 minuti. Inoltre, 15 caregiver dei partecipanti sono stati coinvolti nell'aiutare a registrare video a casa. La selezione delle attività deve essere un processo collaborativo tra il ricercatore e i partecipanti per garantire che vengano catturate routine realistiche, rappresentative e significative.I dati ottenuti da questi video possono essere utilizzati per l'analisi automatica, attraverso tecniche di computer vision e machine learning per creare nuovi strumenti per monitorare i progressi e gli esiti della riabilitazione.

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JoVE Journal

Bioengineering

Bioingegneria

La stimolazione magnetica transcranica a impulsi singoli sulla corteccia motoria primaria, la neurona pesantezzazione e la registrazione dell'attività elettromiografica dei muscoli delle mani sono state utilizzate in questo studio per esplorare l'eccitabilità corticospinale mentre i partecipanti osservavano sequenze d'azione.

Modulazione di eccitabilità corticospinale durante l'osservazione dell'azione

Descriviamo un'impostazione basata romanzo di realtà virtuale che sfrutta il controllo volontario di una mano per migliorare le prestazioni del motore-abilità in altra mano (non qualificato). Ciò si ottiene fornendo feedback sensoriale basato sul movimento in tempo reale, come se la mano non addestrato è in movimento. Questo nuovo approccio può essere utilizzato per migliorare la riabilitazione di pazienti con emiparesi unilaterale.

Utilizzo di realtà virtuale per trasferire conoscenza motoria da un lato a altro

Questo protocollo descrive come utilizzare analisi video frame-by-frame per quantificare idiosincratici portata da afferrare movimenti in esseri umani. Un'analisi comparativa delle raggiungendo nel avvistato contro adulti sani non vedenti viene utilizzato per illustrare la tecnica, ma il metodo può essere applicato anche allo studio di popolazioni cliniche e di sviluppo.

Analisi Video frame-by-Frame di idiosincratici Reach da afferrare movimenti in esseri umani

Questo protocollo descrive un metodo oggettivo per valutare le prestazioni di movimento e funzione sensitivo-motoria dell'arto superiore applicato agli individui con ictus e controlli sani. Una procedura di prova standardizzati, cinematiche variabili di analisi ed il risultato per la cattura di movimento tridimensionale di bere attività sono fornite.

Analisi cinematica utilizzando 3D Motion Capture di bere compito in persone con e senza i danni del superiore-estremità

Abbiamo progettato un test di realtà virtuale per valutare le attività strumentali della vita quotidiana (IADL) con un sistema di motion capture. Vi proponiamo una dettagliata analisi cinematica per interpretare il partecipante vari movimenti, tra cui traiettoria, distanza commovente e il tempo di completamento per valutare le capacità IADL.

Misura della cinematica dei movimenti di vita quotidiana con sistemi di Motion Capture in realtà virtuale

Lesione cerebrale possa danneggiare sistemi motori sia oculari che somatici. Caratterizzazione di post-lesioni controllo motore offre biomarcatori che aiutano nella diagnosi della malattia, il monitoraggio e la prognosi. Esaminiamo un metodo per misurare il controllo del movimento di occhio-mano in salute e in incoordinazione patologica, con paradigmi di look-and-reach per valutare la coordinazione tra occhio e mano.

Registrazione in modo efficiente la coordinazione occhio-mano allo spettro di incoordinazione

Questo studio riporta lo sviluppo di un nuovo programma orientato al compito assistito da robot per la riabilitazione delle mani. Il processo di sviluppo consiste in esperimenti che utilizzano sia soggetti sani che soggetti che hanno avuto un ictus e hanno sofferto di una successiva disfunzione del controllo motorio.

Sviluppo di un nuovo programma di riabilitazione orientato alle attività utilizzando una mano robotica dell'esoscheletro bimanuale

Mentre precedenti ricerche sull'autocoscienza corporea presumevano che i movimenti di auto e di altra origine fossero percettivamente distinguibili, questo protocollo permette loro di essere ambigui su una mano virtuale con movimenti leggeri involontari. Questo ci permette di osservare la nostra esperienza formata da SoO e soa di altro prodotto, piuttosto che l'assenza di SoA.

Mano virtuale con movimento ambiguo tra sé e altra origine: senso di proprietà e agenzia "altri prodotti"

Questo protocollo descrive un robot per la riabilitazione degli arti superiori che fornisce un feedback intelligente attraverso quattro modalità. Queste modalità migliorano la funzione e la flessibilità degli arti superiori, migliorando così la qualità della vita dei pazienti.

Miglioramento della funzione e delle capacità motorie dell'arto superiore dopo l'ictus attraverso un robot per la riabilitazione dell'arto superiore

L'articolo presenta un protocollo completo per la registrazione simultanea dell'elettromiografia manuale (EMG) e del tracciamento visivo delle dita durante la gestualità naturale delle dita. I dati visivi sono progettati per fungere da base per lo sviluppo di modelli computazionali accurati basati su EMG per il riconoscimento dei gesti delle dita.

Acquisizione di gesti dinamici delle dita con l'elettromiografia di superficie ad alta risoluzione e la visione artificiale

Le metriche cinematiche del compito di bere sono state raccomandate per l'uso nella riabilitazione dell'ictus dell'arto superiore, ma gli approcci convenzionali agli studi cinematici sono considerati poco pratici. Il protocollo attuale descrive una guida web per catturare video del compito di bere, compatibili con la visione artificiale per estrarre metriche cinematiche raccomandate.

Guida per clinici basata sul web e la registrazione di video compatibili della cinematica standardizzata dei compiti di alcol per l'analisi della visione artificiale

Scopri come catturare l'uso quotidiano della mano a casa con videocamere egocentriche in persone con compromissione degli arti superiori. Questo metodo supporta la valutazione e il monitoraggio della riabilitazione.

Catturare l'uso rappresentativo della mano a casa usando video egocentrici in individui con compromissione degli arti superiori

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