Internetowy przewodnik dla klinicystów do nagrywania kompatybilnego wideo ze standaryzowanej kinematyki zadań picia do analizy widzenia komputerowego

Nasze badania dotyczą precyzyjnej rehabilitacji kończyn górnych, a my skupiamy się na wykorzystaniu przystępnych narzędzi, do których ludzie mają dostęp, takich jak kamery wideo, czujniki noszone oraz technologie AI.So otwartego źródła, z których obecnie korzystamy, to technologia AI, np. wizja komputerowa, a także technologie sensorów, czyli kamery wideo i czujniki noszone. Te technologie naprawdę zmieniły zasady gry w naszej dziedzinie, ponieważ pozwoliły nam mierzyć odzyskiwanie częściej, bardziej obiektywnie i potencjalnie z dokładniejszym ziarnym rozdzielczością, by uchwycić rzeczy, których obecnie możemy przeoczyć. Na początek ustaw krzesło o regulowanej wysokości z oparciem, tak aby obiekt mógł siedzieć z dłońmi założonymi do dołu na stole, a zagięcie nadgarstków wyrównane z krawędzią stołu.

Reguluj wysokość siedziska, aby osiągnąć około 90 stopni zgięcia zarówno bioder, jak i kolan. Zmodyfikuj wysokość stołu tak, aby obiekt utrzymywał wyprostowaną postawę, z ramionami wygodnie osadzonymi po bokach i łokciami zgiętymi pod kątem 90 stopni. Wyrównaj przednią krawędź podkładki z krawędzią stołu bezpośrednio przed obiektem.

Upewnij się, że pole docelowe na podkładce jest wyśrodkowane względem linii środkowej osoby. Następnie umieść plastikowy kubek o masie 250 mililitrów w kwadratowym pudełku na podkładce, umieszczając go 30 centymetrów od krawędzi stołu i bezpośrednio przed obiektem. Napełnij kubek 100 mililitrami wody pitnej.

Teraz ustaw kamerę stereo, aby uchwycić widok z góry na obiekt i kubek. Dostosuj pozycję kamery, aby mieć pewność, że docelowa głośność jest w pełni widoczna. Aby kalibrować, otwórz moduł Aktywności Kalibracyjnej, przechodząc do panelu aplikacji internetowej i wybierając Przewodnik Aktywności Kalibracji z menu.

Przed rozpoczęciem nagrywania trzymaj wzór szachownicy mniej więcej na wysokości klatki piersiowej, prostopadle do powierzchni stołu. Rozpocznij nagrywanie, klikając ikonę Start nagrywania w aplikacji webowej. Po rozpoczęciu kalibracji przesuń wzór szachownicy do przodu w kierunku kamery w płynny i kontrolowany sposób.

Następnie odwróć ruch i przesuń wzór szachownicy do tyłu, z dala od kamery, zachowując płynny i kontrolowany ruch. Powtarzaj ruchy do przodu i do tyłu, aż przechwycenie obrazu zostanie zakończone. Przejrzyj nagranie kalibracyjne.

Upewnij się, że cały wzór szachownicy pozostaje widoczny przez cały film, a oświetlenie zapewnia wyraźną widoczność. Jeśli nagranie nie jest zadowalające, kliknij opcję Powtórz, aby ponownie rozpocząć nagrywanie wideo przy kolejnej próbie. Po pomyślnej kalibracji kliknij ikonę Zapisz Obrazy kalibracyjne.

Gdy pojawi się komunikat Zapisz, wybierz wybrany docelowy folder do przechowywania obrazów kalibracyjnych. Po potwierdzeniu zapisu obrazów wybierz Potwierdź zapis, aby kontynuować. Poinstruuj podmiot, aby podczas początkowego nagrania używał określonej ręki, prawej lub lewej.

Poproś badanego, aby ćwiczył ćwiczenie picia, aby poznać procedurę. Otwórz moduł aktywności Drinking Task, przechodząc do menu dashboardu aplikacji webowej i wybierając Przewodnik po zadaniach pijackich. Przed nagraniem poinformuj uczestnika o trzysekundowym odliczaniu wizualnym i dźwiękowym udostępnionym przez aplikację, a następnie o wskazówkę do rozpoczęcia zadania.

Rozpocznij nagrywanie wideo, klikając ikonę Start nagrywania, i polec osobie wykonać zadanie picia po wskazaniu. Gdy zostaje zawołany do rozpoczęcia zadania picia, pozwól badanemu wykonać aktywność używając określonej ręki. Następnie polec im przywrócić kubek do pierwotnie wyznaczonego miejsca, a rękę do pierwotnej pozycji wyjściowej.

Przejrzyj nagranie nagrania z czynnością pijącą. Upewnij się, że nagrane wideo pokazuje twarz, tułów, kończyny górne oraz kubek w każdej formie kadru badanego. Sprawdź, czy badany wykonał całe zadanie picia, podnosząc kubek, biorąc łyk, wracając kubek do pierwotnej pozycji i przesuwając ciało oraz ręce z powrotem do pozycji startowej.

Aby przeprowadzić kolejne badania z tym samym badanym, wybierz opcję Powtórz kolejne badanie i kontynuuj nagrywanie oraz przeglądanie nowych badań, korzystając z tych samych instrukcji. Po nagraniu wszystkich pożądanych prób wybierz opcję Zakończ się wszystkimi próbami, aby rozpocząć zapis pliku wideo. W polu Notatki wpisz komentarze istotne dla przyszłego przetwarzania, analizy lub interpretacji danych.

Następnie wybierz Pakuj i Dodaj notatki, aby kontynuować. Kliknij ikonę Zapisz Picie Zadań Wideo i wybierz miejsce docelowe folderu, gdy pojawi się ten komunikat. Po zakończeniu zapisu pliku wideo kliknij Potwierdź zapis, aby sfinalizować.

Workflow Computer Vision wyodrębniał trójwymiarowe pozowane dane z dwuwymiarowych filmów poprzez zastosowanie kalibracji, wykrywania pozycji, procedur podnoszenia oraz wygładzania filtrów. Korzystając z wyodrębnionych danych o pozycji 3D, obliczono kinematyczne metryki, w tym liczbę jednostek ruchu, przemieszczenie bagażnika oraz czas ruchu. Profile prędkości nadgarstka podczas zadania picia wykazały różną liczbę jednostek ruchu między lewą a prawą kończyną górną u osoby z przewlekłą hemiparezą po udarze.

Biomechanika kończyn górnych nie wymaga już skomplikowanych systemów wielokamerowych, które historycznie były wymagane do tych pomiarów. I udowodniliśmy, że prostsze podejście, wykorzystujące takie rzeczy jak kamery wideo i widzenie komputerowe, pozwala nam uzyskać te same pomiary z równą wiarygodnością. Te badania poprawiają dostęp do biomechaniki kończyn górnych, a naszym prawdziwym celem jest przyspieszenie badań nad rehabilitacją precyzyjną oraz wzmocnienie przeniesienia tych badań do kliniki dla pacjentów.

Moje przyszłe badania będą więc skupiać się głównie na biomechanice kończyn górnych dłoni z umiejętnościami motoryki małej. Naszym dodatkowym celem jest opracowanie interwencji wykorzystujących biomechaniczne sprzężenie zwrotne, aby poprawić wyniki pacjentów.