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Bioengineering

Capturando representante uso da mão em casa usando vídeo egocêntrico em indivíduos com comprometimento do membro superior

Published: December 23, 2020 doi: 10.3791/61898

Summary

Um protocolo é proposto para capturar a função natural da mão de indivíduos com deficiências manuais durante suas rotinas diárias usando uma câmera egocêntrica. O objetivo do protocolo é garantir que as gravações representem o uso típico de mão de um indivíduo durante as atividades de vida diária em casa.

Abstract

A função da mão prejudicada após lesões neurológicas pode ter um grande impacto na independência e qualidade de vida. A maioria das avaliações de membros superiores existentes são realizadas pessoalmente, o que nem sempre indica o uso manual na comunidade. Novas abordagens para capturar a função da mão no cotidiano são necessárias para medir o verdadeiro impacto das intervenções de reabilitação. Vídeo egocêntrico combinado com visão computacional para análise automatizada foi proposto para avaliar o uso manual em casa. No entanto, há limitações à duração das gravações contínuas. Apresentamos um protocolo projetado para garantir que os vídeos obtidos sejam representativos das rotinas diárias, respeitando a privacidade dos participantes.

Um cronograma de gravação representativo é selecionado por meio de um processo colaborativo entre os pesquisadores e participantes, para garantir que os vídeos capturem tarefas naturais e desempenho, ao mesmo tempo em que são úteis para avaliação manual. O uso dos equipamentos e procedimentos é demonstrado aos participantes. Um total de 3 horas de gravações de vídeo estão programadas ao longo de duas semanas. Para reduzir as preocupações com a privacidade, os participantes têm controle total para iniciar e parar as gravações e a oportunidade de editar os vídeos antes de devolvê-los à equipe de pesquisa. Lembretes são fornecidos, bem como chamadas de ajuda e visitas domiciliares, se necessário.

O protocolo foi testado com 9 sobreviventes de acidente vascular cerebral e 14 indivíduos com lesão medular cervical. Os vídeos obtidos continham uma variedade de atividades, como preparação de refeições, lavagem de pratos e tricô. Foram obtidas médias 3,11 ± 0,98h de vídeo. Os períodos de registro variaram de 12 a 69 d, devido a doenças ou eventos inesperados em alguns casos. Os dados foram obtidos com sucesso de 22 dos 23 participantes, com 6 participantes necessitando de assistência dos investigadores durante o período de registro domiciliar. O protocolo foi eficaz para a coleta de vídeos que continham informações valiosas sobre a função da mão em casa após lesões neurológicas.

Introduction

A função manual é determinante da independência e qualidade de vida entre populações clínicas com comprometimento dos membros superiores1,2. Capturar a função manual de indivíduos com deficiências manuais em casa é vital para avaliar o progresso de sua capacidade de realizar atividades de vida diária (ADLs) durante e após a reabilitação. A maioria das avaliações de funções manuais clínicas são realizadas em ambiente clínico ou laboratorial, e não em casa3,4. As avaliações de funções clínicas existentes que buscam capturar o impacto sobre as ADLs em casa são questionários e dependem das classificações subjetivas autorrenotadas5,6,7. Uma avaliação objetiva para avaliar o impacto final da reabilitação na função manual em casa ainda não está disponível.

Nos últimos anos, muitas tecnologias vestíveis foram desenvolvidas e implementadas para capturar a função dos membros superiores em ambientes do mundo real. Sensores vestíveis, como acelerômetros e unidades de medição inercial (IMUs) têm sido comumente usados para medir os movimentos dos membros superiores na vida diária. No entanto, esses dispositivos normalmente não distinguem se as épocas detectadas pertencem a movimentos funcionais do membro superior8,9, definidos como movimentos propositais destinados a completar uma tarefa desejada. Por exemplo, alguns sensores vestíveis são sensíveis à presença de balanços de membros superiores durante a caminhada, que não é um movimento funcional do membro superior. Além disso, embora os acelerômetros desgastados pelo pulso capturem movimentos dos membros superiores, eles não podem capturar os detalhes da função da mão em ambientes do mundo real. Luvas sensoriais permitem capturar informações mais detalhadas sobre manipulações manuais10,mas podem ser complicadas para pessoas cuja função e sensação da mão já estão prejudicadas. Abordagens vestíveis também foram propostas para capturar movimentos dos dedos através de magnetometria ou acelerômetros desgastados pelos dedos11,12,13, mas a interpretação funcional desses movimentos permanece desafiadora14. Assim, embora os dispositivos vestíveis previamente propostos sejam pequenos e convenientes de usar, eles são insuficientes para descrever os detalhes e o contexto funcional do uso manual.

Câmeras vestíveis foram propostas para preencher essas lacunas e capturar detalhes da função manual durante as ADLs em casa para aplicações de neuroreabilitação15,16,17,18,19. A análise automatizada de vídeos egocêntricos usando visão computacional tem um potencial considerável para quantificar a função da mão no contexto, fornecendo informações tanto sobre as próprias mãos quanto sobre as tarefas realizadas em ADLsreais 20. Por outro lado, a duração das gravações contínuas é tipicamente limitada a aproximadamente 1 a 1,5 h por considerações de bateria, armazenamento e conforto. Aqui, dentro dessas restrições, apresentamos um protocolo egocêntrico de coleta de vídeo destinado a obter dados que sejam tanto representativos do cotidiano de um indivíduo quanto informativos para avaliação da função manual.

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Protocol

O estudo foi aprovado pelo Conselho de Ética em Pesquisa da Rede Universitária de Saúde. O consentimento informado assinado foi obtido de cada participante antes da inscrição no estudo. O consentimento informado assinado também foi obtido de qualquer cuidador ou familiar que aparecesse em gravações de vídeo.

1. Verificação da aplicabilidade do protocolo ao indivíduo

NOTA: Este protocolo destina-se a ser aplicado a indivíduos com função manual prejudicada, mas não completamente ausente (critérios específicos podem ser adaptados à população e/ou questão de interesse).

  1. Pergunte aos participantes se suas mãos afetadas afetam sua capacidade de realizar ADLs.
    NOTA: Recomenda-se pedir aos participantes que dêem alguns exemplos de tarefas que podem e não podem realizar independentemente com as mãos afetadas.
  2. Verifique se o escore total da Avaliação Cognitiva de Montreal (MoCA) está acima de 21, a fim de evitar possíveis dificuldades para entender e seguir os procedimentos de protocolo.

2. Determinação da rotina diária dos participantes

  1. Peça aos participantes que relembrem suas rotinas diárias nas últimas duas semanas. Documento que tarefas diárias são realizadas, por quanto tempo, e aproximadamente em que momento.
  2. Em colaboração com os participantes, selecione 3 horários de 1,5 h cada durante o qual para gravar vídeos. Selecione horários que são espalhados ao longo de diferentes dias da semana, e ocorra quando ADLs envolvendo as mãos são normalmente realizadas em sequência.
    NOTA: Os ADLs selecionados devem ser representativos das atividades típicas de cada participante e serem percebidos por eles como significativos. Agendar períodos de gravação em dias diferentes visa aumentar a variedade de ADLs gravadas e promover a captura de dados úteis e significativos.
    NOTA: Os horários de gravação estão programados para registrar a eficiência, mas os participantes devem entender que têm controle total de quando iniciar e parar as gravações.

3. Acordo sobre cronogramas de gravação e conteúdo de vídeo direcionado com os participantes

  1. Obtenha concordância de cada participante nos horários de gravação, depois de discutir quaisquer preocupações que possam ter.
  2. Estabeleça uma meta de 3h de vídeos ao longo de duas semanas. Informe os participantes que vídeos insuficientes podem levar à extensão de seus períodos de gravação.

4. Ênfase na importância de realizar ADLs naturalmente

  1. Instrua os participantes a se concentrarem em capturar rotinas realistas, em vez de especificar atividades específicas para registrar. A intenção da instrução é desencorajar os participantes de registrar artificialmente atividades específicas em maiores quantidades do que é típico para eles.

5. Notificação de possíveis problemas de privacidade durante gravações em casa

  1. Certifique-se de que os participantes entendam que todas as gravações devem ocorrer dentro de suas casas, não em locais públicos para evitar problemas de privacidade.
  2. Dê alguns exemplos que podem levantar preocupações de privacidade, como tomar banho, vestir/tirar a roupa e verificar informações confidenciais. Lembre os participantes para estarem atentos aos espelhos, que podem mostrar seus rostos nas gravações.
  3. Sugiro que os participantes evitem a presença de outras pessoas, como familiares ou cuidadores, tanto quanto possível nos vídeos.
    NOTA: No contexto de estudos de pesquisa, nos casos em que a presença de outras pessoas é inevitável, o consentimento informado deve ser obtido desses indivíduos.

6. Instrução de câmera e tablet

NOTA: Se os participantes indicarem durante o contato inicial que necessitam de assistência ao cuidador para muitas de suas necessidades diárias, o cuidador é incentivado a também participar da visita de estudo e ser treinado sobre o uso do equipamento, para que possam posteriormente auxiliar o participante.

  1. Demonstre como usar uma câmera egocêntrica(Tabela de Materiais)aos participantes.
    1. Demonstre como ligar e desligar a câmera.
    2. Demonstre como controlar gravações (iniciar, pausar, parar) usando a câmera.
  2. Demonstre como usar um tablet (Tabela de Materiais) com o aplicativo de câmera pré-instalado para controlar as gravações, se for o caso.
    NOTA: A demonstração inclui controlar as gravações do aplicativo da câmera, bem como reproduzir e editar (por exemplo, aparar ou excluir) os vídeos gravados. Um controle remoto da câmera foi inicialmente considerado(Arquivos Suplementares),mas na prática não foi utilizado porque os participantes estavam confortáveis usando a câmera ou tablet para iniciar e parar as gravações.
    1. Demonstre como ligar e desligar o tablet.
    2. Demonstre como conectar o tablet à câmera através do aplicativo de câmera.
    3. Demonstre como controlar as gravações do aplicativo da câmera.
    4. Demonstre como revisar vídeos gravados do aplicativo de câmera.
    5. Demonstre como aparar ou excluir os vídeos do aplicativo da câmera.
  3. Demonstre como doar e doff a câmera usando uma faixa elástica ajustável à cabeça do participante.
    NOTA: Veja a Figura 1.
    Figure 1
    Figura 1. Configuração da câmera vestível.  (A) Posicionamento da câmera egocêntrica. (B) Ângulo de visão da câmera. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
    1. Coloque a câmera na testa do participante. Ajuste a faixa da cabeça para usar a câmera de forma confortavelmente e constante.
    2. Certifique-se de um ângulo ideal da câmera em relação à testa.
    3. Peça aos participantes que gravem um pequeno segmento de vídeo enquanto movem as mãos na frente deles e manipulam um objeto (por exemplo, o tablet).
    4. Revise o vídeo gravado e garanta que as duas mãos fossem claramente visíveis na região central da cena enquanto conduziam tarefas de manipulação.
    5. Pratique o uso da câmera e do tablet com os participantes e seus cuidadores, até demonstrarem proficiência.

7. Dar o equipamento

  1. Dê o kit com todos os equipamentos aos participantes para registrar suas ADLs em casa. Além da câmera e tablet, o kit inclui baterias extras de câmera, carregadores de bateria para câmera e tablet, cabos de carregamento, banda na cabeça para a câmera e um conjunto impresso de diretrizes para o uso da câmera (Veja o Material Suplementar).

8. Solução experimental de problemas e acompanhamento

  1. Fornecer informações de contato dos pesquisadores para ajudar a resolver obstáculos durante as gravações reais em casa. Após uma semana, os pesquisadores convocam os participantes para documentar o progresso da gravação e resolver eventuais problemas técnicos.

9. Recuperação de equipamentos e vídeos

  1. Retreive todos os equipamentos e vídeos dos participantes pessoalmente ou através de encomendas de correio pré-pagas.
  2. Certifique-se de que os participantes concordem em compartilhar todos os vídeos retornados. Os participantes são encorajados a revisar todos os vídeos coletados antes de devolvê-los à equipe de pesquisa e a excluir quaisquer partes que eles não desejam compartilhar.
  3. Para estudos de pesquisa, revise os vídeos retornados e verifique se alguém aparece no vídeo sem ter dado seu consentimento. Nesse caso, envie formulários de consentimento ou ligue para os indivíduos que aparecem nos vídeos para obter seus consentimentos para uso dos vídeos. Se os indivíduos não forem alcançáveis, as partes dos vídeos em que aparecem são excluídas pelos pesquisadores.

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Representative Results

Demografia dos participantes e critérios de inclusão
Foram recrutados 23 participantes para estes estudos: 9 sobreviventes de AVC (6 homens, 3 mulheres) e 14 indivíduos com ICSCI (12 homens, 2 mulheres). As informações demográficas e clínicas sumárias da amostra recrutada são relatadas na Tabela 1.

Idade (anos) Duração após lesão (meses) Etiologia Nível de Lesão Avaliação da função do membro superior (SD de ± média)
Nível de Lesão AIS UEMS: Mão direita UEMS: Mão esquerda
cSCI (N=14) 55.9 ± 7.1 56.4 ± 58.9 12 Traumático C4 – C8 A – D 18.1 ± 6.2 18.6 ± 6.4
2 Não-traumático
Traçado (N=9) 56,8 ± 19,3 94,4 ± 134,4 5 Isquêmico FMA-UE: Mão afetada ARAT: Mão afetada
4 Hemorrágico 45.6 ± 17.3 37.1 ± 19.1
AIS: Escala de Prejuízo DA ÁSIA; UEMS: Pontuação do motor da extremidade superior
FMA-UE: Avaliação de Fugl-Meyer para extremidade superior; ARAT: Teste do braço de pesquisa de ação

Mesa 1. Informações demográficas e clínicas dos participantes recrutados.

Os critérios de inclusão mútua para ambos os grupos nesses estudos foram: 1) maiores de 18 anos, 2) prejudicados, mas não ausentes, 3) ausência de outra doença neuromusculoesquelético que afete os movimentos dos membros superiores, 4) sem deformidade das articulações dos membros superiores e 5) ausência de dor ao mover membros superiores. Os critérios adicionais de inclusão para cada um dos dois grupos foram os seguintes.

Para indivíduos com cSCI: 1) nível neurológico de lesão entre C4 e C8 de acordo com os Padrões Internacionais para a Classificação Neurológica da Lesão medular (ISNCSCI), 2) American Spinal Injury AssociationInjury Scale (AIS) grau A-D. 3) Lesões traumáticas ou não traumáticas, 4) Pontuação unilateral do Motor de Extremidade Superior do ISNCSCI (UEMS) entre 10 e 23 para pelo menos um membro.

Para indivíduos com AVC: 1) pelo menos 6 meses após o acidente vascular cerebral, 2) pontuação total no Teste do Braço de Pesquisa de Ação (ARAT) maior que 10, 3) Montreal Cognitive Assessment (MoCA) pontua acima de 21 para evitar possíveis dificuldades de compreensão e acompanhamento dos procedimentos de estudo.

Conteúdo e duração do vídeo gravado
Os vídeos utilizados para a análise aqui apresentada foram de 22 dos 23 participantes. O participante restante (homem com cSCI) devolveu a câmera sem nenhum dado utilizável após ficar fora de contato com a equipe de pesquisa por cerca de 6 meses, e não está incluído no restante da análise. Como tal, o protocolo proposto foi bem sucedido para 95,7% dos participantes. Em média, os participantes registraram mais de 5 atividades. As atividades incluídas nas gravações de vídeo foram preparação de refeições, alimentação, lavagem de pratos, atividade física etricô (Figura 2). Uma média de 3,11 ± 0,98h de vídeo foram obtidas por participante, após descartar segmentos onde outros indivíduos estavam presentes que não forneceram consentimento ou onde os dados não eram utilizáveis (por exemplo, a câmera foi deixada gravando em uma mesa). Além disso, a média diária de gravação de vídeo por participante foi de 60 ± 33 min. Três participantes adiaram as gravações por doença. A maioria dos participantes gravou vídeo seguindo os horários acordados, mas relataram sentir-se cansados e desconfortáveis usando a câmera por mais de 1h devido ao seu peso e calor contra a testa. Gravações adicionais foram agendadas para cumprir o alvo de duração do vídeo de 3 horas quando necessário. O período médio de gravação necessário para adquirir 3 horas de vídeo foi de 22,3 ± 12,9 d. Os períodos de gravação variaram de 12 a 69 d, contando desde o dia em que o participante recebeu a câmera até o dia em que a devolveu. Em 4 casos, o tempo de vídeos obtidos foi inferior à meta de 3h devido a condições de saúde ou restrições de agendamento. Dois participantes levaram mais de 2 meses para gravar 2h de vídeos devido a responsabilidades familiares. Outro participante gravou quase 2h de vídeos ao longo de duas semanas e depois decidiu devolver a câmera por causa dos planos de viagem. Outro participante acidentalmente excluiu todo o vídeo gravado, e depois de ser agendado para gravações adicionais foi capaz de fornecer apenas 1h de vídeo devido a responsabilidades familiares.

Além das variações de duração, a visibilidade manual influenciou a qualidade dos vídeos. Algumas atividades gravadas não mostraram claramente as mãos, como treinamento físico e busca de objetos em armários over-head. As mãos não foram mostradas em 3 ADLs de dois participantes com derrame. Em relação ao treinamento físico, um participante estava usando uma faixa elástica para exercícios de membros superiores e jogando tênis no quintal. As mãos no vídeo nem sempre eram visíveis, pois os movimentos do braço eram grandes e rápidos. Além das atividades que requerem movimentos dos membros superiores com ampla gama, a maioria dos ADLs registrados foram realizadas dentro de um espaço de trabalho entre a cintura e o ombro, com as mãos visíveis nas gravações.

Equation Figure 2
Figura 2. Exemplos de duas ADLs frequentemente gravadas a partir dos vídeos obtidos. (A) Preparação da refeição. (B) Lavagem de pratos. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. 

Assistência necessária
Seis dos vinte e dois (27%) participantes precisaram de assistência da equipe de pesquisa durante os períodos de gravação em casa. Em média, cada chamada de ajuda levou de 5 a 10 minutos. Não foram necessárias visitas domiciliares. As dificuldades encontradas relacionadas à troca de bateria, conexão Bluetooth, conexão Wi-Fi, revisão e corte de vídeos no tablet e controle das gravações do tablet. Para resolver essas questões foram adotadas as seguintes estratégias:

Como a troca de baterias pode ser difícil para indivíduos com função de mão prejudicada, o pesquisador sugeriu usar o cabo de carregamento para recarregar a câmera. Para questões técnicas relacionadas a conexões câmera-tablet (por exemplo, problemas Wi-Fi e Bluetooth) bem como para revisar vídeos no tablet, os pesquisadores orientaram verbalmente os participantes através dos procedimentos passo a passo. Para as questões relacionadas ao corte de vídeos, a assistência foi prestada quando os participantes retornaram vídeos aos pesquisadores pessoalmente para evitar a exclusão involuntaria de outros vídeos gravados sem querer. Caso os participantes não pudessem usar o tablet para iniciar e parar as gravações, eles foram orientados a usar a câmera sozinhos, clicando no botão de gravação para controlar a partida e parar as gravações de vídeo.

Preocupações com privacidade
Consistente com os achados anteriores21, a maioria dos participantes e seus familiares não relataram preocupações de privacidade sobre a gravação de ADLs em casa. Um membro da família de um participante não quis ser incluído no vídeo, e o participante conseguiu evitar a situação. No total, um participante foi auxiliado a aparar os vídeos devolvidos. Análises qualitativas da opinião dos participantes sobre a coleta de vídeos egocêntricos em casa serão relatadas em outros lugares, no entanto, considerações de privacidade não resultaram em obstáculos à coleta de dados nesses estudos. Neste protocolo, as ADLs foram registradas em ambientes domésticos, a fim de evitar preocupações de privacidade em espaços públicos. Além dos participantes, 15 espectadores (incluindo cuidadores e familiares) dos participantes foram incluídos nos vídeos retornados e consentidos com suas inclusões no estudo. Entre os 15 espectadores incluídos nos vídeos, 6 deles não eram identificáveis, já que seus rostos não eram mostrados. Além disso, aproximadamente 20 minutos de vídeos de 2 familiares de participantes com AVC foram descartados porque partes dos vídeos mostraram seus rostos sem seus consentimentos.

Material Suplementar. Clique aqui para baixar este arquivo. 

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Discussion

Apresentamos um protocolo para gravação de vídeos de ADLs em casa usando câmeras vestíveis em indivíduos com deficiências nos membros superiores, como cSCI e derrame. O protocolo é flexível e pode ser direcionado para capturar o desempenho da função manual em ADLs específicos ou acompanhar o progresso da reabilitação remotamente em pessoas que vivem em casa. O paradigma da visão egocêntrica tem grande potencial para o monitoramento remoto da função manual em indivíduos que vivem na comunidade, e para otimizar a reabilitação uma vez que as pessoas são dispensadas do atendimento hospitalar. Apesar de algumas limitações relacionadas ao conforto durante o uso prolongado (por exemplo, acima de 1 h), as câmeras egocêntricas têm um potencial considerável para capturar os detalhes do uso manual durante as ADLs funcionais e fornecer informações contextuais que não podem ser obtidas através de acelerômetros e IMUs. As aplicações potenciais dessa tecnologia incluem servir de base para novas medidas de desfechos quantificando o uso independente da mão em casa, bem como a análise de informações posturais para identificar estratégias de apreensão ou posturas compensatórias e informar o planejamento terapêutico. Embora as câmeras vestíveis nos permitam capturar o uso natural da mão em casa, as câmeras não podem gravar continuamente por várias horas devido à duração da bateria, armazenamento e limitações de conforto, embora a rápida evolução da tecnologia vestível possa reduzir essas limitações em um futuro próximo. Para captar rotinas representativas dos participantes apesar da duração limitada do registro, o protocolo aqui apresentado conta com um processo colaborativo entre os pesquisadores e participantes para selecionar um cronograma de gravação adequado.

Graças aos dados coletados de indivíduos com cSCI e sobreviventes de acidente vascular cerebral, conseguimos refinar o protocolo e identificar armadilhas e lacunas que poderiam ser melhoradas em estudos futuros. Por exemplo, o período de gravação geralmente demorou mais do que as duas semanas previstas para obter 3 horas de dados de vídeo. Em nossos estudos, essas situações geralmente eram causadas por eventos inesperados (por exemplo, doenças, viagens inesperadas para fora da cidade, etc.) que impediam os participantes de gravar vídeos de acordo com a programação planejada. Nesses casos, fornecemos suporte aos participantes por meio de chamadas telefônicas semanais, não apenas para verificar o andamento da gravação, mas também para solucionar problemas técnicos que possam surgir de um uso não frequente da tecnologia. No total, 15 cuidadores de participantes estiveram envolvidos na ajuda para gravar vídeos em casa. Além de questões técnicas, existem duas recomendações gerais a adotar ao gravar dados de vídeo usando câmeras vestíveis em indivíduos com prejuízos manuais: 1) Enfatizar quando os participantes devem gravar, em vez do que devem gravar, a fim de evitar gravar durações artificialmente longas de uma única atividade e aumentar a variedade de ADLs. 2) Manter a câmera por gravações contínuas mais longas, desde que seja confortável para fazê-lo, a fim de aumentar a eficiência de gravação e capturar sequências naturalistas de atividades.

Este protocolo pode ser usado para capturar a função natural da mão no contexto de uma variedade de atividades. Nos vídeos coletados, alguns participantes incluíram não apenas necessidades de vida diária (ou seja, alimentação), mas também atividades de lazer. Dar aos participantes a liberdade de registrar atividades de suas rotinas diárias, em vez de especificar uma lista estrita de ADLs, nos permitiu alcançar dois objetivos importantes: primeiro, nos certificamos de que as atividades fossem realizadas de forma semelhante às condições naturais; segundo, conseguimos registrar uma grande variedade de atividades. No entanto, os participantes estavam cientes da presença da câmera em sua cabeça e esse sentimento poderia ter levado alguns deles a registrar mais atividades do que sua rotina normal.

Para obter uma coleta eficiente e significativa de dados de vídeo em condições naturais de vida, tivemos que encontrar um equilíbrio nas diretrizes e informações dadas aos participantes antes das gravações de vídeo. Dar muita direção sobre as atividades mais interessantes para registrar pode levar os participantes a registrar apenas essas atividades, deixando assim de captar suas rotinas diárias e desempenho de ADLs naturais. Por outro lado, não dar informações suficientes pode causar confusão nos participantes, que podem não gravar vídeo suficiente ou perder o interesse no estudo. Para resolver essas questões e encontrar uma compensação ideal para uma coleta de dados bem-sucedida, uma sessão de treinamento minuciosa com os participantes é essencial, a fim de entender suas rotinas e garantir que eles entendam claramente o propósito do estudo, que aqui se concentrou em registrar suas rotinas naturais em vez de coletar um conjunto padrão de atividades.

Três limitações do protocolo proposto podem ser identificadas. Em primeiro lugar, indivíduos com problemas cognitivos podem ter dificuldade em recordar suas rotinas diárias ou aprender a usar o equipamento. Em segundo lugar, indivíduos com função de mão baixa podem precisar de um cuidador para ajudar na configuração das gravações em casa. Em terceiro lugar, uma vez que os participantes têm a oportunidade de cortar ou excluir gravações, é possível que eles possam remover exemplos de ADLs mal sucedidas e viés dos dados obtidos. No entanto, essa possibilidade é menos provável pelo fato de que as ADLs registradas eram regularmente realizadas pelos participantes e, portanto, geralmente tinham estratégias estabelecidas para realizar as tarefas com sucesso. Comunicar cuidadosamente que o objetivo de usar este protocolo é capturar o desempenho típico de ADL e que as variações na função são esperadas pode diminuir o desejo dos participantes de aparar tarefas mal sucedidas.

Coletar vídeos de ADLs naturais é essencial para entender a função manual de indivíduos com deficiências manuais em casa. A partir dos vídeos coletados, pesquisadores e médicos são capazes de ver as tarefas típicas realizadas em casa, o uso das mãos durante essas tarefas, bem como as posturas manuais e estratégias de compensação que são adotadas durante as manipulações de objetos. As informações obtidas a partir de vídeos são valiosas na reabilitação e permitem o desenvolvimento de ferramentas inovadoras e inteligentes para a análise automática da função manual em casa. De fato, algoritmos de visão computacional foram desenvolvidos com o objetivo de quantificar o uso da mão (por exemplo, número e duração das interações mão-objeto para cada mão) em indivíduos com cSCI e curso 16,17,18. Com o aprimoramento constante das técnicas de visão computacional para análise manual egocêntrica e a disponibilidade de dados de vídeo mais coletados, detalhes adicionais sobre a qualidade das manipulações manuais também podem ser obtidos20. Eventualmente, o protocolo atual e a tecnologia disponível levarão a uma descrição abrangente do uso manual em indivíduos com deficiências de membros superiores que vivem na comunidade, com o objetivo final de otimizar sua recuperação e melhorar sua qualidade de vida.

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Disclosures

Os autores não têm nada a revelar.

Acknowledgments

Os estudos que utilizam este protocolo foram financiados pela Fundação Coração e AVC (G-18-0020952), pela Fundação Craig H. Neilsen (542675), pelo Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá (RGPIN-2014-05498) e pelo Ministério da Pesquisa, Inovação e Ciência, Ontário (ER16-12-013).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Egocentric camera GoPro Inc., CA, USA GoPro Hero 4 and 5 A camera that records from a first-person angle.
Battery chager and batteries GoPro Inc., CA, USA MAX Dual Battery Charger + Battery Extra batteries for the camera and battery charger
Camera charger GoPro Inc., CA, USA Supercharger This charger is connected to the camera directly without disassembling the camera frame.
Camera frame GoPro Inc., CA, USA The Frame The hinge of the camera frame can be used to adjust the angle of view of the camera.
Headband for the camera GoPro Inc., CA, USA Head Strap + QuickClip
SD card SanDisk, CA, USA 32GB microSD
Tablet ASUSTeK Computer Inc., Taiwan ZenPad 8.0 Z380M The tablet is installed with the GoPro App in order to connect with the camera.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Bioengenharia Questão 166 Visão Egocêntrica Função do membro superior medidas de resultado monitoramento remoto tecnologia vestível comprometimento da função manual avaliação da função manual
Capturando representante uso da mão em casa usando vídeo egocêntrico em indivíduos com comprometimento do membro superior
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Tsai, M. F., Bandini, A., Wang, R.More

Tsai, M. F., Bandini, A., Wang, R. H., Zariffa, J. Capturing Representative Hand Use at Home Using Egocentric Video in Individuals with Upper Limb Impairment. J. Vis. Exp. (166), e61898, doi:10.3791/61898 (2020).

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