Name: 上肢障害を持つ個人の自己中心的なビデオを使用して自宅で代表的な手の使用をキャプチャ (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-12-23T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 25 s
Description: 学ぶ、上肢障害者の自宅での日常的な手の使用をウェアラブルカメラで記録する方法。リハビリテーション効果の評価や経過観察に活用でき、在宅医療の指針となる貴重なデータを取得できます。

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このプロトコルを使用した研究は、心臓脳卒中財団(G-18-0020952)、クレイグ・H・ニールセン財団(542675)、カナダ自然科学工学研究評議会(RGPIN-2014-05498)、オンタリオ州研究イノベーション科学省(ER16-12-013)によって資金提供されました。

この研究は、大学保健ネットワークの研究倫理委員会によって承認されました。署名されたインフォームド・コンセントは、調査に登録する前に各参加者から得られました。署名されたインフォームド・コンセントは、ビデオ録画に登場する介護者や世帯員からも得られました。
1. 個人に対するプロトコル適用性の検証
注:このプロトコルは、障害を持つが、完全に不在の手の機能を持つ個人に適用されることを意図しています(特定の基準は、人口および/または関心のある質問に適応することができます)。
<ol><li>参加者に、影響を受ける手がADLを実行する能力に影響を与えるかどうかを尋ねます。 注: 影響を受ける手で独立して実行できるタスクとできないタスクの例をいくつか参加者に示すことをお勧めします。</li>
	<li>モントリオール認知評価(MoCA)の合計スコアが21を超えているか確認し、プロトコル手順を理解し、次の手順を実行する潜在的な困難を避けます。</li>
</ol>2. 参加者の日常の決定
<ol><li>過去2週間の毎日の日課を思い出してもらいます。毎日のタスクがどの程度、どのくらいの期間、そしておよそ何時に実行されるのかを文書化します。</li>
	<li>参加者とのコラボレーションで、ビデオを録画する時間をそれぞれ1.5時間の3つのタイムスロットを選択します。異なる曜日に分散されるタイムスロットを選択し、通常は手を含むADLが順番に実行されるときに発生します。 注: 選択した ADL は、各参加者の典型的な活動を表すものであり、参加者が意味を持つものとして認識する必要があります。録画期間を異なる日にスケジュールすることは、録画されたADLの多様性を増やし、有用で意味のあるデータのキャプチャを促進することを目的としています。 メモ:録画タイムスロットは録画効率を上げるためにスケジュールされていますが、参加者は録画を開始するタイミングと停止するタイミングを完全に制御できる点を理解する必要があります。</li>
</ol>3. 参加者との録画スケジュールとターゲットビデオコンテンツに関する合意
<ol><li>記録スケジュールに関する各参加者の同意を得る, 彼らが持っている可能性のある懸念を議論した後.</li>
	<li>2週間にわたってビデオの3時間の目標を設定します。動画が足りない場合は、録画期間の延長につながる可能性があることを参加者に知らせます。</li>
</ol>4. ADLを自然に行うことの重要性を強調する
<ol><li>記録する特定のアクティビティを指定するのではなく、現実的なルーチンをキャプチャすることに集中するように参加者に指示します。指示の目的は、参加者が自分のために一般的であるよりも多くの量で特定の活動を人為的に記録するのを思いとどまらせることです。</li>
</ol>5. 自宅での録画中の潜在的なプライバシーの問題の通知
<ol><li>参加者は、プライバシーの問題を避けるために公共の場所ではなく、自宅内ですべての録音が行われるべきであることを理解してください。</li>
	<li>入浴、ドレッシング/脱衣、機密情報のチェックなど、プライバシーに関する懸念を引き起こす可能性のある例をいくつか挙げてみましょう。録音に顔を見せることがある鏡に気づくように参加者に思い出させます。</li>
	<li>ビデオでできるだけ家族や介護者などの他の人の存在を避けることを参加者に提案します。 注:研究の文脈では、他の人の存在が避けられない場合には、それらの個人からインフォームド・コンセントを得る必要があります。</li>
</ol>6. カメラとタブレットの指示
注:参加者が最初の接触の間に、彼らの毎日のニーズの多くのために介護者の援助を必要とすることを示した場合、介護者はまた、研究訪問に出席し、後で参加者を支援できるように、機器の使用に関する訓練を受けることを奨励されます。
<ol><li>参加者に対して自己中心カメラ (材料表) を使用する方法をデモンストレーションします。<ol>
<li>カメラのオンとオフを切り上げる方法をデモンストレーションします。</li>
		<li>カメラを使用して録画を制御する方法 (開始、一時停止、停止) をデモンストレーションします。</li>
	</ol>
</li>
	<li>プリインストールされたカメラ アプリでタブレット (表) を使用して、該当する場合は録画を制御する方法をデモンストレーションします。 注: デモには、カメラ アプリからの録画の制御、および録画したビデオの再生と編集 (トリミングまたは削除など) が含まれます。カメラリモコンは当初検討されていましたが(補足ファイル)、実際には、参加者がカメラやタブレットを使って録画を開始したり停止したりすることに慣れていたため、実際には使用されませんでした。<ol>
<li>タブレットのオン/オフを切り上げる方法をデモンストレーションします。</li>
		<li>カメラ アプリを使用してタブレットをカメラに接続する方法をデモンストレーションします。</li>
		<li>カメラ アプリから録画を制御する方法をデモンストレーションします。</li>
		<li>カメラ アプリから録画したビデオを確認する方法をデモンストレーションします。</li>
		<li>カメラ アプリでビデオをトリミングまたは削除する方法をデモンストレーションします。</li>
	</ol>
</li>
	<li>参加者の頭に合わせて調整可能な弾性ヘッドバンドを使用して、カメラをドン アンド オフする方法をデモンストレーションします。 注: 図 1を参照してください。 <img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61898/61898fig01.jpg"> 図 1.ウェアラブルカメラのセットアップ。 (A)自己中心カメラの位置決め。(B)カメラからの視野角。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61898/61898fig01large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
	<ol>
<li>カメラを参加者の額に置きます。ヘッドバンドを調整して、カメラを快適かつ着実に装着します。</li>
		<li>額に対してカメラの最適な角度を確保します。</li>
		<li>参加者に、手を前に動かしながら、オブジェクト(タブレットなど)を操作しながら、ビデオの短いセグメントを記録するように依頼します。</li>
		<li>録画したビデオを確認し、操作作業を行っている間に、シーンの中央領域に両手がはっきりと見えるようにします。</li>
		<li>彼らは能力を実証するまで、参加者とその介護者とカメラとタブレットの使用を練習します。</li>
	</ol>
</li>
</ol>7. 機器を与える
<ol><li>すべての機器を備えたキットを参加者に提供し、自宅でADLを記録します。カメラとタブレットに加えて、キットには、カメラのバッテリー、カメラとタブレットの両方のバッテリー充電器、充電ケーブル、カメラ用のヘッドバンド、およびカメラを使用するためのガイドラインの印刷されたセットが含まれています( 補足資料を参照)。</li>
</ol>8. 実験的なトラブルシューティングとフォローアップ
<ol><li>自宅で実際の記録中に障害物を解決するために研究者の連絡先情報を提供します。1週間後、研究者は参加者に電話して記録の進捗状況を文書化し、潜在的な技術的な問題を解決します。</li>
</ol>9. 機器・映像の検索
<ol><li>直接またはプリペイドメール小包を通じて参加者からのすべての機器やビデオを取り消します。</li>
	<li>参加者が返されたすべての動画を共有することに同意していることを確認します。参加者は、収集したすべてのビデオを研究チームに戻す前に確認し、共有したくない部分を削除することをお勧めします。</li>
	<li>調査では、返されたビデオを確認し、同意を得ずにビデオに表示される人がいるかどうかを確認します。その場合は、同意書を送信するか、動画に表示される個人に電話して、動画の使用に同意を得てください。個人が到達できない場合は、それらが表示されるビデオの一部が研究者によって削除されます。</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>

著者らは開示するものは何もない。

cSCIや脳卒中などの上肢障害を持つ個人のウェアラブルカメラを使用して、自宅でADLのビデオを記録するためのプロトコルを発表しました。このプロトコルは柔軟性があり、特定のADLで手の機能性能をキャプチャしたり、自宅に住む人々のリハビリテーションの進行状況を遠隔で追跡したりするために目標指向にすることができます。自己中心的なビジョンパラダイムは、地域に住む個人の手機能を遠隔監視し、入院治療から退院した後のリハビリテーションを最適化する大きな可能性を秘めています。拡張使用時の快適性に関するいくつかの制限(例えば、1時間以上)にもかかわらず、自己中心的なカメラは、機能的なADL中の手の使用の詳細をキャプチャし、加速度計やIムースを介して得ることができないコンテキスト情報を提供するためにかなりの可能性を秘めています。この技術の潜在的な用途には、自宅での独立した手の使用を定量化する新しい成果対策の基礎としての役割を果たすること、および姿勢情報を分析して、把握戦略や補償姿勢を特定し、治療計画を知らせることが含まれます。ウェアラブルカメラは自宅で自然な手の使用をキャプチャすることができますが、ウェアラブル技術の急速な進化は近い将来にこれらの制限を減ら...

手の機能は、上肢障害1、2を有する臨床集団全体の独立性と生活の質の決定要因である。在宅で手の障害を持つ人の手の機能を捉えて、リハビリ中とリハビリ後の日常生活(ADL)の活動を行う能力の進歩を評価するためには不可欠です。ほとんどの臨床手機能評価は、家庭3,4ではなく臨床環境または検査環境で行われます。自宅でADLへの影響を捉えようとする既存の臨床手機能評価は、アンケートであり、主観的自己申告評価5、6、7に依存しています。自宅での手機能に対するリハビリテーションの最終的な影響を評価するための客観的な評価はまだ不可能です。
近年、現実世界の環境で上肢機能を捉えるウェアラブル技術が数多く開発され、実装されています。加速度計や慣性測定ユニット(IUS)などのウェアラブルセンサーは、日常生活の上肢の動きを測定するために一般的に使用されてきました。しかし、これらのデバイスは、通常、検出されたエポックが機能的な上肢の動き8,9に属しているかどうかは区別しない。例えば、一部のウェアラブルセンサーは、上肢の機能的な動きではない歩行中の上肢のスイングの存在に敏感である。さらに、手首を装着した加速度計は上肢の動きを捉えますが、現実世界の環境では手の機能の詳細を捉えることはできません。感覚手袋は手操作10に関するより詳細な情報をキャプチャすることができますが、手の機能と感覚がすでに損なわれている人々にとっては面倒かもしれません。また、磁気計や指装着加速度計11、12、13を介して指の動きを捉えるためにウェアラブルアプローチも提案されているが、それらの動きの機能的解釈は依然として困難である14。従って、以前に提案されたウェアラブル機器は小型で使いやすいものの、手使いの詳細や機能的な文脈を説明するには不十分である。
ウェアラブルカメラは、神経リハビリテーションアプリケーション15、16、17、18、19のために、自宅でのADL中にこれらのギャップを埋め、手機能の詳細をキャプチャするために提案されています。コンピュータビジョンを用いた自己中心的な動画の自動分析は、手自体と実際のADL20で行われるタスクに関する情報を提供することで、文脈における手の機能を定量化する可能性が大きい。一方、連続録音の持続時間は、通常、バッテリ、ストレージ、および快適さの考慮事項によって約1〜1.5時間に制限されます。ここでは、これらの制約の中で、個人の日常生活を代表するデータを取得し、手関数評価のための有益なデータを得ることを目的とした自己中心的なビデオ収集プロトコルを提示する。

<table><tbody><tr><td>エゴセントリックカメラ</td><td>GoPro Inc., CA, USA</td><td>GoPro Hero 4 and 5</td><td>一人称視点で録画するカメラです。</td></tr><tr><td>バッテリーチャージャーとバッテリー</td><td>GoPro Inc., CA, USA</td><td>MAX デュアルバッテリーチャージャー+バッテリー</td><td>カメラとバッテリーチャージャー用の予備バッテリー</td></tr><tr><td>カメラチャージャー</td><td>GoPro Inc., CA, USA</td><td>スーパーチャージャー</td><td>この充電器は、カメラフレームを分解することなく、カメラに直接接続できます。</td></tr><tr><td>カメラフレーム</td><td>GoPro Inc., CA, USA</td><td>フレーム カメラ</td><td>フレームのヒンジを使用して、カメラの画角を調整できます。</td></tr><tr><td>カメラ用ヘッドバンド</td><td>GoPro Inc., CA, USA</td><td>ヘッドストラップ + QuickClip</td><td></td></tr><tr><td>SDカード</td><td>SanDisk, CA, USA</td><td>32GB microSD</td><td></td></tr><tr><td>タブレット</td><td>ASUSTeK Computer Inc., Taiwan</td><td>ZenPad 8.0 Z380M</td><td>タブレットは、カメラと接続するためにGoProアプリと一緒にインストールされます。</td></tr></tbody></table>

上肢障害を持つ個人の自己中心的なビデオを使用して自宅で代表的な手の使用をキャプチャ

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

神経学的傷害後の手機能障害は、独立性と生活の質に大きな影響を与える可能性があります。ほとんどの既存の上肢評価は直接行われ、必ずしも地域社会での手の使用を示しているわけではありません。リハビリテーション介入の真の影響を測定するために、日常生活の中で手の機能をキャプチャするための新しいアプローチが必要です。自己中心的なビデオとコンピュータビジョンを組み合わせて自動分析を行い、家庭での手の使用を評価することが提案されている。ただし、連続録画の継続時間には制限があります。私たちは、取得したビデオが参加者のプライバシーを尊重しながら、毎日のルーチンを代表するように設計されたプロトコルを提示します。 
代表的な録画スケジュールは、研究者と参加者の共同作業で選択され、ビデオが自然なタスクとパフォーマンスをキャプチャし、手の評価に役立つようにします。機器と手順の使用は参加者に示されます。合計 3 時間のビデオ録画が 2 週間にわたってスケジュールされます。プライバシーに関する懸念を軽減するために、参加者は録画の開始と停止を完全に制御し、ビデオを編集してから研究チームに戻す機会を与えます。リマインダーは、必要に応じて、ヘルプコールや家庭訪問だけでなく、提供されています。 
このプロトコルは、9人の脳卒中生存者と子宮頸部脊髄損傷を有する14人で試験された。得られたビデオには、食事の準備、食器洗い、編み物などの様々な活動が含まれていました。平均3.11±0.98時間のビデオが得られました。記録期間は、病気や予期せぬ出来事によって12-69 dから変化した。23名の参加者のうち22名からデータを取得し、6名の参加者が自宅記録期間中に調査官の支援を必要としました。このプロトコルは、神経学的傷害後に自宅で手機能に関する貴重な情報を含むビデオを収集するのに有効でした。

参加者の人口統計と包含基準 これらの研究のために23人の参加者のサンプルが募集されました:9脳卒中生存者(6人の男性、3人の女性)とcSCIを持つ14人(12人の男性、2人の女性)。募集したサンプルの人口統計情報と臨床情報の概要を 表 1に示します。
<table border="1" fo:keep-together.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td rowspan="2"></td>
			<td rowspan="2">年齢(年)</td>
			<td rowspan="2">怪我後の期間(月)</td>
			<td rowspan="2">病因</td>
			<td colspan="2">怪我のレベル</td>
			<td colspan="2">上肢機能評価(平均±SD)</td>
		</tr>
<tr>
<td>怪我のレベル</td>
			<td>AIS</td>
			<td>...

自己中心的なカメラを使用して、毎日のルーチン中に手の障害を持つ個人の自然な手の機能をキャプチャするためのプロトコルが提案されています。プロトコルの目的は、記録が自宅での日常生活の活動中に個人の典型的な手の使用の代表であることを確認することです。

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

このプロトコルは、ウェアラブルカメラまたは自己中心的なビデオを使用して、上肢障害を持つ個人の代表的な日常生活をキャプチャします。その目的は、リハビリテーション用途のために自宅で評価し、使用することです。画像化された手の使用は、家庭環境における新しい治療法の影響を評価するのに役立ちます。このプロトコルは、ユーザーの日常生活を代表するデータを効率的にキャプチャするように設計されています。このプロトコルを使用して得られた情報は、リハビリテーションの影響を評価したり、経時的な進行状況を追跡したり、遠隔医療を指導したりするために使用できます。参加者との良好なコミュニケーションが不可欠です。彼らが通常のルーチンやタスクを実行する方法を変更しないことの重要性を理解していることを確認してください。まず、影響を受けた手が日常生活動作(ADL)を実行する能力に影響を与えるかどうかを参加者に尋ねます。参加者に、影響を受けた手で独立して実行できるタスクと実行できないタスクの例をいくつか挙げてもらいます。参加者に、過去2週間の日常生活を思い出してもらいます。どの日常のタスクが、どのくらいの時間、おおよそ何時に実行されるかを文書化します。参加者と協力して、ビデオの録画を行う90分の時間枠を3つ選択します。曜日ごとに分散し、ハンドが関与するADLが通常順番に実行される時間帯に行われる時間帯を選択します。参加者が抱えている可能性のある懸念事項について話し合った後、録音スケジュールについて参加者の同意を得ます。2週間で3時間のビデオを撮影するという目標を設定し、ビデオが不足していると録画期間が長引く可能性があることを参加者に伝えます。参加者に、現実的なルーチンをキャプチャすることに集中するように指示します。すべての録音は公共の場所ではなく、自宅内で行われるべきであることを参加者が理解していることを確認してください。入浴、着替え、機密情報の確認など、プライバシーの懸念を引き起こす可能性のある例をいくつか挙げてください。録画に自分の顔が映る可能性のある鏡に注意するよう、参加者に伝えます。参加者がビデオに家族や介護者などの他の人の存在をできるだけ避けることを提案します。エゴセントリック カメラの使用方法を実演します。具体的には、カメラのオンとオフの切り替え方法と録画の制御方法を参加者に示します。参加者にカメラのオンとオフを練習してもらい、カメラから録画してみます。該当する場合は、カメラアプリがプリインストールされたタブレットの使用方法を実演します。タブレットの電源をオン/オフする方法、カメラアプリを使用してタブレットをカメラに接続する方法、録画を制御する方法を示します。参加者に、デモンストレーションされた手順を練習してもらいます。次に、録画したビデオを確認する方法と、それらをトリミングまたは削除する方法を示します。参加者に、タブレットから録画を確認、トリミング、削除する練習をしてもらいます。次に、参加者の頭に合わせて調整できる伸縮性のあるヘッドバンドを使用して、カメラを着脱する方法を示します。カメラを参加者の額に置き、ヘッドバンドを調整して、カメラを快適かつ安定して着用します。額に対してカメラの最適な角度を確保します。参加者に、手を前に動かして物体を操作しながら、ビデオの短いセグメントを録画してもらいます。録画されたビデオを確認し、操作タスクを実行している間、両手がシーンの中央領域にはっきりと見えることを確認します。カメラとタブレットの使用を、参加者とその介護者と一緒に練習し、彼らが習熟度を示すまで練習します。参加者に、自宅でADLを記録するための機器が入ったキットを渡します。キットには、カメラとタブレットに加えて、予備のカメラバッテリー、カメラとタブレットの両方のバッテリー充電器、充電ケーブル、カメラ用のヘッドバンド、カメラの使用に関するガイドラインの印刷セットが含まれている必要があります。脳卒中生存者9人と脊髄損傷患者14人を含む23人の参加者のサンプルが募集されました。提案されたプロトコルは、参加者の95.7%で成功しました。記録された活動には、食事の準備、食事、皿洗い、身体活動、編み物が含まれていました。参加者1人あたりの1日平均ビデオ録画時間は60分で、参加者1人あたり平均3時間のビデオが取得されました。一部の参加者は、カメラの重さと額への熱のために、カメラを1時間以上着用していると疲労感と不快感を感じたと報告しました。27%の参加者が、自宅での収録期間中に研究チームの支援を必要としていました。平均して、各ヘルプコールには5〜10分かかりました。また、参加者の介護者15名が自宅での動画撮影のお手伝いにも参加しました。活動の選択は、現実的で代表的で有意義なルーチンが確実にキャプチャされるように、研究者と参加者の間の協力的なプロセスである必要があります。これらのビデオから得られたデータは、コンピュータービジョンと機械学習技術を通じて自動分析に使用でき、リハビリテーションの進行状況と結果を追跡するための新しいツールを作成できます。

capturing-representative-hand-use-at-home-using-egocentric-video

Research

JoVE Journal

Bioengineering

バイオエンジニアリング（生体工学）

この研究では、一次運動皮質、神経navigation、手筋の筋電図活動の登録に対する単パルス経頭蓋磁気刺激を用いて、参加者が行動配列を観察している間にコルチコ脊髄興奮性を探求した。...

行動観察中のコルチコ脊髄興奮性変調

新規仮想現実ベース セットアップ (非訓練) 手に運動技能のパフォーマンスを向上させる 1...

仮想現実を使用して 1 つの手から別の運動技能知識を転送するには

このプロトコルでは、特異な到達把持運動を定量化するフレームでビデオ分析を使用する方法について説明します。比較分析のテクニックを示すために使用が見えていない健康な成人と発見に到達、メソッドは発達・臨床集団の研究にも適用することができます。...

特異な到達把持運動のフレームでビデオ分析

このプロトコルでは、運動性能とストロークと健全なコントロールを個人に適用される上肢の感覚運動機能を評価する客観的方法について説明します。標準化されたテストの手順では、タスクを飲んでの 3次元モーション...

上肢障害の有無にかかわらず人に飲酒のタスクの 3 D モーションを用いた運動解析をキャプチャします。

モーション キャプチャ システムで日常生活 (IADL) の活動を評価するために仮想現実のテストを考案しました。軌道、移動距離と IADL 機能の評価の完了までの時間を含む様々...

バーチャル ・ リアリティーのモーション キャプチャ システムで日常の生活動作の運動を測定

脳神経障害は、眼と体のモーター システムを損傷する可能性が。モータ制御ポスト傷害の評価を与える病気の検出、監視、および予後に役立つバイオ マーカー。目と手の運動制御健康と病理学的コミュニケーションを図りながら、目と手の連携を評価するために見て-リーチ...

失調スペクトルに目と手のコーディネーションを効率的に記録

本研究では、手のリハビリテーションのための新しいロボット支援タスク指向プログラムの開発を報告する。発達過程は、脳卒中を起こし、その後の運動制御機能障害に苦しんだ健康な被験者と被験者の両方を用いた実験から成る。...

バイマニュアル外骨格ロボットハンドを用いた新規タスク指向リハビリテーションプログラムの開発

身体自意識に関する以前の研究では、自己および他の起源の動きは知覚的に区別できると仮定していましたが、このプロトコルは、意図しないわずかな動きを持つ仮想手であいまいになることを可能にします。これにより、SoAの不在ではなく、SoOや他の生産されたSoAによって形成された経験を観察することができます。...

自己と他の起源との間のあいまいな動きを持つ仮想手:所有権の感覚と「他の生産」機関

このプロトコルは、4つのモードを通じてインテリジェントなフィードバックを提供する上肢リハビリテーションロボットについて説明しています。これらのモードは、上肢の機能と柔軟性を強化し、それによって患者の生活の質を向上させます。...

上肢リハビリテーションロボットによる脳卒中の上肢機能と運動能力の向上

この論文では、自然な指のジェスチャー中に手筋電図検査(EMG)と視覚的な指の追跡を同時に記録するための包括的なプロトコルを提示しています。視覚データは、指のジェスチャー認識のための正確なEMGベースの計算モデルを開発するためのグラウンドトゥルースとして機能するように設計されています。...

高解像度の表面筋電図とコンピュータービジョンによるダイナミックな指のジェスチャーのキャプチャ

飲酒課題の運動学的指標は上肢脳中リハビリテーションに推奨されていますが、従来の運動学的研究は実用的ではないと考えられています。現在のプロトコルは、飲酒タスクの動画をウェブベースに記録するガイドを提供しており、コンピュータビジョンと互換性があり推奨運動学的指標を抽出しています。...

標準化された飲酒課題運動学のウェブベースの臨床ガイド コンピュータビジョン解析のための互換性のあるビデオ録画

学ぶ、上肢障害者の自宅での日常的な手の使用をウェアラブルカメラで記録する方法。リハビリテーション効果の評価や経過観察に活用でき、在宅医療の指針となる貴重なデータを取得できます。

上肢障害を持つ個人の自己中心的なビデオを使用して自宅で代表的な手の使用をキャプチャ

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