Tilgængelig fjernrehabiliteringssystem til realtids biomekanisk overvågning

Denne undersøgelse har til formål at udvikle og validere et kamera-baseret telerehabiliteringsplatform, der er i stand til at estimere biomekaniske parametre for den menneskelige hånd og overekstremitet i realtid. Muskuloskeletale og neurologiske tilstande kræver ofte kontinuerlig overvågning under rehabilitering, men mange patienter - især dem i landlige eller underbetjente regioner - har begrænset adgang til hyppige personlige terapisessioner. Eksisterende telemedicinske systemer er primært afhængige af subjektiv rapportering eller periodiske videokonsultationer og mangler ofte kvantitative biomekaniske målinger, der er nødvendige for præcis overvågning af genopretning.

Formålet med denne forskning er at evaluere, om computervision og biomekanisk modellering kan give nøjagtige, kvantitative målinger af ledbevægelse og kraft ved hjælp af et enkelt kamera. Den centrale hypotese er, at kunstig intelligens-algoritmer kan detektere anatomiske landemærker på hånden fra videodata og kombinere dem med mekaniske modelleringsteknikker til at estimere ledvinkler, drejningsmomenter og muskelkræfter i realtid. Kontinuerlig biomekanisk sporing kan give klinikere mulighed for bedre at overvåge rehabiliteringsfremskridt og foretage rettidige justeringer af terapiprotokoller.

Deltagere vil udføre standardiserede håndbevægelsesøvelser, mens videodata indsamles ved hjælp af et forbrugerkamera såsom et smartphone- eller laptopkamera. Computervisionalgoritmer vil identificere håndlandemærker og beregne ledkinematik. Disse målinger vil derefter blive integreret med invers dynamikmodellering for at estimere biomekaniske parametre inklusive ledmoment, bevægelsesomfang og kraftgenerering.

Undersøgelsen vil evaluere pålideligheden og validiteten af det foreslåede system ved at sammenligne de beregnede biomekaniske målinger med etablerede biomekaniske modeller og referencedatasæt. Nøgleresultater inkluderer nøjagtigheden af landemærkedetektion, pålideligheden af biomekanisk parameterestimering og gennemførligheden af fjernovervågning under rehabiliteringsøvelser.

Vellykket gennemførelse af denne undersøgelse vil demonstrere gennemførligheden af en lavpris, tilgængelig telerehabiliteringsplatform, der er i stand til at levere objektiv biomekanisk feedback til klinikere og patienter. Denne tilgang har potentiale til at forbedre adgangen til rehabiliteringsydelser, øge patientengagement og understøtte datadrevet klinisk beslutningstagning i fjernhelseindstillinger.