17 maja 2024
Ten artykuł przedstawia ocenę sprawności motorycznej niemowląt za pomocą urządzenia do noszenia na ciele z wieloma sensorami i jego w pełni zautomatyzowanym potokiem analizy opartym na głębokim uczeniu. Metoda określa ilościowo postawę i wzorce ruchowe niemowląt od leżenia na wznak do momentu, gdy opanują samodzielne chodzenie.
MAIJU to urządzenie do noszenia z wieloma czujnikami, które wygląda jak zwykłe miejsce z pływaniem do niego lub w rozmiarze niemowlęcia, gdzie znajdują się cztery czujniki, po jednym na każdej kończynie. MAIJU służy do rejestrowania ruchu niemowląt, w zasadzie w dowolnym miejscu, ale jest to szczególnie przydatne, gdy chcesz zmierzyć ruch niemowląt w niekontrolowanej sytuacji, takiej jak ich spontaniczna aktywność w domu. MAIJU służy do oceny rozwoju motorycznego, monitorowanie kamieni milowych rozwoju, takich jak toczenie się, siedzenie, chodzenie, co jest istotną częścią ogólnej obserwacji rozwoju.
Z punktu widzenia opieki zdrowotnej problemy z rozwojem motorycznym są bardzo powszechne, a w wielu badaniach terapeutycznych używamy również sprawności motorycznej jako kluczowej miary wyników, a zarówno dla celów, jak i celów, potrzebujemy lepszych metod oceny motorycznej. W porównaniu z tradycyjnymi, ustandaryzowanymi metodami kamieni milowych, MAIJU jest zautomatyzowaną, skalowalną i bardziej obiektywną metodą niż poprzednie. Możesz iść wziąć go w dowolnym miejscu na świecie i to da Ci porównywalne wyniki.
Po pierwsze, wybierz odpowiedni rozmiar kombinezonu, aby kombinezon przylegał ciasno, ale wygodnie, a dziecko mogło swobodnie się poruszać bez przeszkód. Uruchom aplikację MAIJU logger, która przeprowadzi Cię przez przygotowania. Wyposaż czujniki w baterie przed każdym nagraniem.
Sparuj każdy czujnik z rejestratorem MAIJU, wybierając lokalizację kończyny w aplikacji i zbliżając czujnik do urządzenia mobilnego. Upewnij się, że w aplikacji wyświetlany jest prawidłowy numer czujnika. Upewnij się również, że poziom naładowania baterii przekracza 80%, sprawdzając wskaźnik poniżej numeru czujnika.
Po połączeniu każdego czujnika z aplikacją, umieść go i zamocuj w uchwycie zatrzaskowym w odpowiedniej kieszeni. Podczas umieszczania czujników w kieszeniach postępuj zgodnie z prowadnicą położenia na uchwycie, aby zapewnić prawidłową orientację. Nieprawidłowa orientacja doprowadzi do tego, że dane staną się bezużyteczne.
Przejdź do sprawdzenia poprawności parowania czujnika. Potrząśnij czujnikami jeden po drugim i sprawdź aplikację, aby zobaczyć, czy porusza się właściwy wskaźnik. Po zakończeniu sprawdzania przejdź do strony startowej.
W razie potrzeby czas trwania nagrania można ustawić ręcznie w ustawieniach. Możesz teraz rozpocząć nagrywanie, naciskając przycisk nagrywania. Poczekaj, aż czujniki będą gotowe.
Może to potrwać kilka chwil. W przypadku nagrań domowych bez nadzoru zablokuj ekran urządzenia mobilnego i spakuj kombinezon do dostarczenia do odbiorcy. Skorzystaj z usług kuriera lub podobnej firmy, aby dostarczyć garnitur do odbiorcy natychmiast po jego przygotowaniu.
Upewnij się, że niemowlę jest karmione piersią i czuje się bezpiecznie podczas naturalnej zabawy, zanim założysz kombinezon na niemowlę. W razie potrzeby kombinezon można później zdjąć w celu zmiany pieluchy. Ubierz garnitur na niemowlę tak, jak robisz to ze zwykłym kombinezonem.
Sprawdź, czy kieszenie na czujniki są skierowane na zewnątrz, a kombinezon ściśle przylega do kończyn w każdym miejscu czujnika. W razie potrzeby wyreguluj paski w pobliżu kieszeni czujników. Trzymaj urządzenie mobilne w tym samym pomieszczeniu lub w odległości nie większej niż 10 metrów od niemowlęcia, aby zapewnić niezawodną transmisję danych przez połączenie Bluetooth.
Oczekuje się, że rodzice nie będą obsługiwać urządzenia mobilnego, dlatego praktyczne może być trzymanie urządzenia w kieszeni, która była używana do transportu kurierskiego. Nie zaleca się wstrzymywania, a następnie kontynuowania nagrywania, ponieważ może to zakłócić połączenie między czujnikami a urządzeniem mobilnym. Zaaranżuj otoczenie tak, aby ułatwiało zabawę zabawkami i innymi przedmiotami, a także zachęcało maluszka do swobodnego poruszania się na miarę swoich możliwości.
Celem jest rejestrowanie naturalnych ruchów niemowlęcia, a więc upewnienie się, że niemowlę czuje się wystarczająco komfortowo i bezpiecznie, aby zaangażować się w spontaniczną zabawę bez odczuwania niepokoju z powodu nowych osób lub nieznanych miejsc O ile nie wskazano inaczej, kontynuuj nagrywanie przez co najmniej godzinę swobodnej zabawy. Może składać się z wielu epok. W przypadku nagrań domowych bez nadzoru nagrywanie jest ustawione tak, aby zatrzymało się automatycznie.
W ustawieniach nadzorowanych zakończ nagrywanie, naciskając przycisk stop w aplikacji. Kombinezon można zdjąć i spakować w celu zwrócenia do laboratorium. Po zwróceniu kombinezonu do laboratorium, zarejestrowane dane są przesyłane z urządzenia mobilnego na serwery Baba Cloud w celu analizy obliczeniowej, Zarejestrowane dane są przechowywane na urządzeniu mobilnym jako plik zip, który można wyeksportować z bazy danych w aplikacji.
Uruchamia przesyłanie na stronę Baba Cloud. Podczas przesyłania danych wybierz numer identyfikacyjny tematu. Następnie dodaj wymagane informacje zgodnie ze wskazaniami przepływu pracy Baba Cloud.
Szczegółowe instrukcje dotyczące korzystania z interfejsu Baba Cloud można znaleźć w pisemnym raporcie. Po przesłaniu zautomatyzowanego lejka analitycznego będzie on pracował na danych i wygeneruje wyniki w ciągu kilku minut. Wyniki pojawią się na stronie internetowej Baba Cloud pod podanym identyfikatorem podmiotu. Metoda określa ilościowo sprawność motoryczną niemowląt poprzez klasyfikację pozycji i ruchów w każdej sekundzie sesji pomiarowej.
Odbywa się to za pomocą zautomatyzowanego potoku analizy opartego na algorytmach uczenia maszynowego. Wyniki wyjściowe klasyfikatora to macierz tekstowa, w której czas jest wyświetlany w pierwszej kolumnie, a odpowiadające mu kategorie postawy i ruchu są wyświetlane w następnych kolumnach. W poniższych kolumnach mogą również znajdować się inne dane wyjściowe klasyfikatora, takie jak wykrywanie przenoszenia.
Następnie potok oblicza proporcję czasu spędzonego w każdej pozycji i typie ruchu, a ich zmiany zależne od wieku można przedstawić, na przykład, w postaci wykresów skrzypiec. Jeśli przy przesyłaniu danych do analizy zostanie podany wiek dziecka, raport będzie przedstawiał aktualne dane w odniesieniu do typowych proporcji wieku. W przypadku niektórych celów bardziej przydatne jest połączenie wszystkich danych dotyczących ruchu i postawy w całościowe oszacowanie.
Jedną z takich miar jest Baba Infant motor Score (BIMS). Modeluje typowy postęp rozwojowy umiejętności motorycznych poprzez przewidywanie wieku dziecka na podstawie wszystkich zarejestrowanych danych, które są następnie normalizowane do wyniku BIM. Aby uzyskać pełną elastyczność analityczną, zawsze możesz pobrać surowe dane z czujnika i przeprowadzić bardziej szczegółowe badania, takie jak wykrywanie nieprawidłowości lub analiza ruchu zależnego od kontekstu, który koncentruje się tylko na określonych pozycjach.
Podsumowując, zautomatyzowany potok analizy zapewni Ci wiele alternatywnych i uzupełniających środków. Miary te mogą być wykorzystywane do śledzenia rozwoju lub jego aspektu. Umożliwiają one ilościowe badanie różnic w populacji lub mogą być wykorzystywane jako miara wyników w interwencjach terapeutycznych.
Metryki pochodzące z potoku analizy mają być ogólne. Można je wykorzystać na wiele sposobów, aby odpowiedzieć na pytania dotyczące badania, a Ty możesz opracować dalsze środki zoptymalizowane pod kątem Twoich badań. Technologie podobne do MAIJU otwierają nowe drzwi w badaniach naukowych i medycznych, a w szczególności przenoszą oprzyrządowanie z laboratorium na świat.
To bardzo ważne, że MAIJU jest w stanie rejestrować niemowlęta w ich własnym środowisku, co oznacza, że to, co mierzymy, to ich rzeczywista wydajność, a nie to, co zrobiłyby w być może przerażającym i dziwnym środowisku szpitalnym lub laboratoryjnym. Podsumowując, uważam, że MAIJU jest doskonałym narzędziem do pomiaru sprawności motorycznej niemowląt. Jednak MAIJU jest, powinieneś myśleć o MAIJU bardziej jako o umożliwiaczu, a nie wykonawcy, a użyteczność lub korzyści płynące z MAIJU zależą w pełni od twoich kreatywnych sposobów korzystania z niego.
Niniejsze badanie ocenia sprawność motoryczną niemowląt z wykorzystaniem wieloczujnikowego urządzenia ubieralnego MAIJU. Zautomatyzowany potok analizy oparty na głębokim uczeniu ilościowo określa wzorce postawy i ruchu, od pozycji leżącej na plecach po samodzielne chodzenie.
Obiektywna, ilościowa ocena grubych umiejętności motorycznych niemowląt z wykorzystaniem wielosensorowych urządzeń ubieralnych umożliwia skalowalny i powtarzalny pomiar kamieni milowych rozwoju neurologicznego. Zautomatyzowana analityka oparta na chmurze dostarcza ustandaryzowanych wyników, które są kluczowe dla wczesnych etapów badań terapeutycznych oraz badań populacyjnych. Podejście to zwiększa pewność prognostyczną w analizie trajektorii rozwoju i pozwala na dostosowanie ryzyka w ramach portfeli badawczo-rozwojowych w pediatrii.
Przepływ pracy MAIJU integruje procesy od wczesnego etapu odkrywania po badania przedkliniczne, wspierając testowanie hipotez, walidację punktów końcowych oraz opracowywanie biomarkerów translacyjnych.