Capturer l’utilisation représentative des mains à la maison à l’aide d’une vidéo égocentrique chez les personnes atteintes d’une déficience des membres supérieurs
Summary
Un protocole est proposé pour capturer la fonction naturelle de la main des personnes ayant une déficience de la main au cours de leurs routines quotidiennes à l’aide d’une caméra égocentrique. L’objectif du protocole est de s’assurer que les enregistrements sont représentatifs de l’utilisation typique de la main par une personne pendant les activités de la vie quotidienne à la maison.
Abstract
Une altération de la fonction de la main après des lésions neurologiques peut avoir un impact majeur sur l’indépendance et la qualité de vie. La plupart des évaluations existantes des membres supérieurs sont effectuées en personne, ce qui n’indique pas toujours l’utilisation de la main dans la communauté. De nouvelles approches pour capturer la fonction de la main dans la vie quotidienne sont nécessaires pour mesurer le véritable impact des interventions de réadaptation. La vidéo égocentrique combinée à la vision par ordinateur pour l’analyse automatisée a été proposée pour évaluer l’utilisation de la main à la maison. Cependant, il y a des limites à la durée des enregistrements continus. Nous présentons un protocole conçu pour s’assurer que les vidéos obtenues sont représentatives des routines quotidiennes tout en respectant la vie privée des participants.
Un calendrier d’enregistrement représentatif est sélectionné à l’aide d’un processus de collaboration entre les chercheurs et les participants, afin de s’assurer que les vidéos capturent les tâches et les performances naturelles, tout en étant utiles pour l’évaluation des mains. L’utilisation de l’équipement et des procédures est démontrée aux participants. Au total, 3 heures d’enregistrements vidéo sont prévues sur deux semaines. Pour réduire les préoccupations en matière de protection de la vie privée, les participants ont le contrôle total pour démarrer et arrêter les enregistrements, et la possibilité de modifier les vidéos avant de les retourner à l’équipe de recherche. Des rappels sont fournis, ainsi que des appels d’aide et des visites à domicile si nécessaire.
Le protocole a été testé auprès de 9 survivants d’un AVC et de 14 personnes souffrant d’une lésion de la moelle épinière cervicale. Les vidéos obtenues contenaient une variété d’activités, telles que la préparation des repas, le lavage de la vaisselle et le tricot. Une moyenne de 3,11 ± 0,98 h de vidéo ont été obtenus. Les périodes d’enregistrement variaient de 12 à 69 j, en raison d’une maladie ou d’événements inattendus dans certains cas. Les données ont été obtenues avec succès auprès de vingt-deux des 23 participants, 6 participants ayant besoin de l’aide des enquêteurs pendant la période d’enregistrement à domicile. Le protocole était efficace pour recueillir des vidéos contenant des informations précieuses sur le fonctionnement de la main à la maison après des blessures neurologiques.
Introduction
La fonction de la main est un déterminant de l’indépendance et de la qualité de vie dans les populations cliniques présentant des déficiences des membres supérieurs1,2. La capture de la fonction de la main des personnes ayant une déficience de la main à la maison est essentielle pour évaluer les progrès de leur capacité à effectuer des activités de la vie quotidienne (ADL) pendant et après la réadaptation. La plupart des évaluations cliniques de la fonction de la main sont effectuées dans un environnement clinique ou de laboratoire, plutôt qu’à la maison3,4. Les évaluations cliniques existantes de la fonction de la main qui cherchent à saisir l’impact sur les ALD à domicile sont des questionnaires et reposent sur des évaluations subjectives autodéclarées5,6,7. Une évaluation objective visant à évaluer l’impact ultime de la réadaptation sur la fonction de la main à domicile n’est toujours pas disponible.
Au cours des dernières années, de nombreuses technologies portables ont été développées et mises en œuvre pour capturer la fonction des membres supérieurs dans des environnements réels. Les capteurs portables tels que les accéléromètres et les unités de mesure inertielle (IMU) ont été couramment utilisés pour mesurer les mouvements des membres supérieurs dans la vie quotidienne. Cependant, ces dispositifs ne distinguent généralement pas si les époques détectées appartiennent à des mouvements fonctionnels des membres supérieurs8,9, définis comme des mouvements intentionnels destinés à accomplir une tâche souhaitée. Par exemple, certains capteurs portables sont sensibles à la présence de balancements des membres supérieurs pendant la marche, ce qui n’est pas un mouvement fonctionnel du membre supérieur. De plus, bien que les accéléromètres portés au poignet capturent les mouvements des membres supérieurs, ils ne peuvent pas capturer les détails du fonctionnement de la main dans des environnements réels. Les gants sensorisés permettent de capturer des informations plus détaillées sur les manipulations de la main10, mais ils peuvent être encombrants pour les personnes dont la fonction et la sensation de la main sont déjà altérées. Des approches portables ont également été proposées pour capturer les mouvements des doigts par magnétométrie ou accéléromètres portés par les doigts11,12,13, mais l’interprétation fonctionnelle de ces mouvements reste difficile14. Ainsi, bien que les dispositifs portables proposés précédemment soient petits et pratiques à utiliser, ils sont insuffisants pour décrire les détails et le contexte fonctionnel de l’utilisation des mains.
Des caméras portables ont été proposées pour combler ces lacunes et capturer les détails du fonctionnement de la main pendant les AVD à la maison pour les applications de neuroréadaptation15,16,17,18,19. L’analyse automatisée de vidéos égocentriques à l’aide de la vision par ordinateur a un potentiel considérable pour quantifier la fonction de la main en contexte, en fournissant des informations à la fois sur les mains elles-mêmes et sur les tâches effectuées dans les ADL réels20. D’autre part, la durée des enregistrements continus est généralement limitée à environ 1 à 1,5 h par des considérations de batterie, de stockage et de confort. Ici, dans le cadre de ces contraintes, nous présentons un protocole de collecte vidéo égocentrique destiné à obtenir des données à la fois représentatives de la vie quotidienne d’un individu et informatives pour l’évaluation du fonctionnement de la main.
Protocol
Representative Results
Discussion
Nous avons présenté un protocole pour l’enregistrement de vidéos d’ADL à la maison à l’aide de caméras portables chez des personnes ayant des déficiences des membres supérieurs, telles que l’ICSc et un accident vasculaire cérébral. Le protocole est flexible et peut être orienté vers des objectifs pour capturer la performance de la fonction de la main dans des ADL spécifiques ou pour suivre les progrès de la réadaptation à distance chez les personnes vivant à la maison. Le paradigme de la vision ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les études utilisant ce protocole ont été financées par la Fondation des maladies du cœur et de l’AVC (G-18-0020952), la Fondation Craig H. Neilsen (542675), le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (RGPIN-2014-05498) et le ministère de la Recherche, de l’Innovation et des Sciences de l’Ontario (ER16-12-013).
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. |
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