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
Summary
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。
Abstract
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。
Introduction
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。
Protocol
Representative Results
Discussion
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…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
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。
Materials
| 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. |
Referências
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