February 12th, 2018
근육 기능의 객관적인 측정은 아이 들에서 특히 도전적 이다. 상업적으로 이용 가능한 디지털 3 차원 센서를 바탕으로, 어린이 친화적인 게임 테스트 임상 시험 상 지 기능을 평가 하기 위해 개발 되었다.
상업적으로 이용 가능한 디지털 3D 센서를 기반으로 하는 이 아동 친화적인 게임 테스트의 전반적인 목표는 임상 시험을 위해 상지 기능을 객관적으로 평가하는 것입니다. 이 방법은 많은 신경-근육 질환에서 근육 기능이 어떻게 변화했는지와 같은 주요 정보를 제공할 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 평가가 고해상도로 객관적이고 정량적이라는 것입니다.
우리의 방법이 척수성 근위축증의 질병 진행을 측정하기 위해 어떻게 확장되는지에 대한 함의는 어린이가 표준 임상 평가에서 종종 저조한 성적을 거두기 때문입니다. 우리가 설계한 검사는 상지 움직임에 대한 통찰력을 제공할 수 있지만, 동일한 기술이 전신 보행 및 균형 분석과 같은 다른 운동 증상에도 적용될 수 있습니다. 이 방법에 대한 아이디어는 약물 효과 평가 분야에서 게임화의 가능성에 대해 브레인스토밍을 할 때 처음 떠올랐습니다.
이 방법의 시연은 게임의 역학에 대한 의미 있는 통찰력을 제공하고 설정을 이해하는 매우 빠른 방법이기 때문에 더 광범위합니다. 이 절차를 시연하는 사람은 연구가 수행된 바젤 대학 병원의 의사이자 연구에 참여한 건강한 지원자인 울리케 보나티(Ulrike Bonati)입니다. 시작하려면 3D 센서 드라이버와 옷장 게임 응용 프로그램을 테스트 컴퓨터에 설치합니다.
그런 다음 0.5-1미터 높이의 테이블 위에 컴퓨터를 놓습니다. 3D 장치를 컴퓨터 중간에 정렬된 테이블 위에 놓고 필요에 따라 3D 센서의 각도를 조정하여 피사체를 올바르게 캡처합니다. 그런 다음 해당 케이블을 사용하여 3-D 센서 어댑터를 컴퓨터, 3-D 센서 및 전원 공급 장치에 연결합니다.
마지막으로 테이블에서 약 2m 떨어진 곳에 조절 가능한 의자를 놓습니다. 테스트를 시작하기 전에 컴퓨터를 시작하고 볼륨을 조정하고 자동 데이터 전송을 허용하도록 인터넷이 연결되어 있는지 확인하십시오. 다음으로, 피험자에게 의자에 앉아서 컴퓨터에서 응용 프로그램을 시작하도록 지시합니다.
그런 다음 첫 번째 페이지에 고유한 주체 ID를 입력합니다. 시작 버튼을 클릭하여 옷장 게임 페이지로 들어갑니다. 화면에 보이는 해골 형상은 커다란 가상 옷장 앞에 있는 피험자의 신체를 나타낸다.
피험자에게 팔을 흔들고 3D 센서가 피험자를 포착할 때까지 다른 동작을 수행하도록 지시합니다. 3D 센서는 적외선을 사용하여 인체를 감지하므로 방에 직사광선이 있거나 강한 경우 골격 그림이 왜곡되거나 보이지 않을 수 있습니다. 화면에 표시된 지침을 읽고 지침이 녹색 글꼴로 표시될 때까지 피사체의 위치를 조정합니다.
트레이닝 버튼을 클릭하면 데이터를 기록하지 않고 트레이닝 세션을 시작할 수 있습니다. 피험자가 화면에 주어진 지시 사항을 따르고 의상 게임에서 요청한 대로 팔 동작을 수행하도록 합니다. 먼저, 피험자는 한쪽 팔을 뻗어 깜빡이는 가상의 물체를 잡으라고 한다.
다음으로, 피험자는 같은 팔을 구부리고 몸에 표시된 점을 터치하여 가상 물체를 놓으라는 지시를 받습니다. 피험자가 근육 기능 부족으로 물체에 닿거나 물체를 놓을 수 없을 경우, 해당 물체는 12초 후에 프로그램에 의해 자동으로 건너뜁니다. 또는 작업자가 버튼을 눌러 개체를 건너뛸 수 있습니다.
시작 버튼을 클릭하면 피사체가 팔 동작을 다시 수행할 때 녹화가 시작됩니다. 4분 후, 피험자가 일련의 팔 동작을 완성하지 못할 경우 게임은 자동으로 종료된다. 게임이 완료되면, 피험자의 관절 범위를 나타내는 거미 플롯이 나타난다.
마지막으로 종료 버튼을 클릭하여 게임을 종료합니다. 9개의 상체 지점의 흔적은 피험자가 옷장 게임인 팔 기능 평가의 일환으로 팔 동작을 수행하는 동안 표시되었습니다. 이 그림에서 9개의 신체 점의 공간적 위치는 건강한 대조군의 척수성 근위축증 환자에 대해 시간 경과에 따라 플롯됩니다.
이에 비해 대조군은 환자보다 머리, 목, 몸통의 움직임이 상대적으로 적었습니다. 이 방법론을 사용하여 얻은 원시 3D 데이터에서 추출한 정보는 여러 차례의 테스트에서 단일 환자의 움직임을 비교하는 데 사용할 수 있습니다. 여기에 표시된 것은 두 라운드에서 팔꿈치 확장 및 팔꿈치 굴곡 단계의 분할된 손 추적 플롯입니다.
궤적은 두 라운드 모두에서 일관되게 유지되며 양손의 세 가지 하단 물체에 대한 눈에 띄는 오버리치가 있습니다. 한 명의 환자의 오른손과 왼손의 차이도 측정했습니다. 이 그림에서 볼 수 있듯이 한 명의 환자의 오른손과 왼손의 속도 사이에는 큰 차이가 없었습니다.
원시 3D 데이터에서 추출한 정보는 또한 개별 피험자 간의 차이점을 설명했습니다. 환자 2와 환자 3 사이의 몸통 보상 움직임에서 명백한 피험자 내 차이가 관찰되었습니다. 환자 1과 환자 3 사이의 손 속도 중앙값에서도 눈에 띄는 차이가 감지되었습니다.
이 비디오를 시청한 후에는 팔 기능에 대한 객관적인 정보를 얻기 위해 이 옷장 게임을 설정하고 실행하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 이 테스트를 마스터하면 제대로 수행하면 5분 안에 완료할 수 있습니다. 이 절차에 대한 후속 조치로, 예를 들어 근육 지구력에 대한 추가 질문에 답하기 위해 다른 테스트를 수행할 수 있습니다.
이 절차를 시도하는 동안 테스트 설계와 환자의 능력이 적절하게 일치하는 것이 성공의 열쇠라는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 개발 후 이 기술은 임상 바이오마커 분야의 연구자들이 치료 혜택과 질병 진행을 측정하기 위한 다른 디지털 장치를 탐색할 수 있는 길을 열었습니다.
이 기사는 임상 시험에서 디지털 3차원 센서를 사용하여 상지 기능을 객관적으로 평가하는 아동 친화적인 게임 테스트를 소개합니다. 이 방법은 특히 신경근육 질환에 대한 근육 기능 변화에 대한 정량적인 통찰력을 제공하는 것을 목표로 합니다.
Objective, quantitative assessment of upper limb function using 3-D sensor technology addresses a critical gap in neuromuscular disease research, particularly for pediatric populations where standard clinical scales lack sensitivity. This approach enhances predictive confidence in early-stage clinical trials by enabling high-resolution, reproducible measurement of motor function. Integrating digital motion capture into discovery and translational workflows supports robust biomarker development and risk-adjusted portfolio decisions.
This digital assessment method bridges early discovery, lead identification, and translational research by providing standardized, quantitative movement data across the R&D continuum.