Rehabilitation Assessment of Motor Function In Cerebral Palsy Using Explainable AI
Rehabilitation Assessment of Motor Function in Ambulatory Children With Cerebral Palsy Using Explainable Machine Learning
Studienübersicht
Status
Status
Bedingungen
Bedingungen
Intervention / Behandlung
Intervention / Behandlung
Detaillierte Beschreibung
Studientyp
Studientyp
Einschreibung (Geschätzt)
Einschreibung
Kontakte und Standorte
Studienkontakt
Studienkontakt
- Name: Qamar Mehmood, Phd Rehab
- Telefonnummer: 03335151063
- E-Mail: qamar.mehmood@riphah.edu.pk
Studienorte
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Islamabad, Pakistan
- Alfarabi special education center
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Kontakt:
- Sidra Ghias, PhD*
- Telefonnummer: 03224356227
- E-Mail: sidrahasan1989@gmail.com
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Kontakt:
- E-Mail: sidrahasan1989@gmail.com
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Hauptermittler:
- Sidra Ghias, PhD*
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Islamabad, Pakistan
- Army special education Academy
-
Islamabad, Pakistan
- National institute of Rehabilitation medicine
-
Kontakt:
- Sidra Ghias, PhD*
- Telefonnummer: 03224356227
- E-Mail: sidrahasan1989@gmail.com
-
Kontakt:
- E-Mail: sidrahasan1989@gmail.com
-
Hauptermittler:
- Sidra Ghias, PhD*
-
Karachi, Pakistan
- Karachi institue of neurological diseases and rehabilitation(KIND-R)
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Kontakt:
- E-Mail: sidrahasan1989@gmail.com
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Hauptermittler:
- Sidra Ghias, PhD*
-
Kontakt:
- Sidra Ghias, PhD*
- Telefonnummer: 03314140498
- E-Mail: sidrahasan1989@gmail.com
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Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
- Kind
- Erwachsene
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Probenahmeverfahren
Studienpopulation
Beschreibung
Inclusion Criteria:
- Age 4 to18 years
- Diagnosed any motor type of cerebral palsy (spastic, dyskinetic, ataxic, mixed),)
- GMFCS levels I -III (able to walk with or without an assistive device).
- All participants must be able to ambulate at least 10 meters with or without an assistive device.
- Capable of following simple verbal instructions.
- Parental informed consent and child assent
Exclusion Criteria:
- Recent orthopedic or neurosurgical interventions (<6 months).
- Uncontrolled seizures affecting gait.
- Non-ambulatory (GMFCS IV-V) or cognitive impairments preventing cooperation.
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
Anzahl der Gruppen / Kohorten
Kohorten und Interventionen
Gruppe / KohorteGruppe / Kohorte |
Intervention / BehandlungIntervention / Behandlung |
|---|---|
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Ambulatory Children with Spastic Cerebral Palsy (GMFCS I-III)
Children diagnosed with spastic cerebral palsy who are ambulatory and classified within Gross Motor Function Classification System (GMFCS) Levels I to III.
Participants will undergo clinical, functional, and gait assessments for AI-based prediction of functional mobility and gait outcomes
|
Participants will continue receiving their standard/routine physiotherapy rehabilitation program as prescribed by their treating therapist.
The study will involve observational collection of clinical, functional, and gait-related data using standardized assessment tools, and AI-based video analysis.
No additional therapeutic intervention will be administered specifically for research purposes.
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Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
|---|---|---|
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Edinburgh visual gait scale (EVGS)
Zeitfenster: Baseline to 6 Months
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Edinburgh visual gait scale (EVGS) EVGS can be a supportive tool that adds quantitative data instead of only qualitative assessment to a video only gait evaluation.
Interobserver agreement is 60-90% and Kappa values are 0.18-0.85
for the 17 items in EVGS.
Reliability is higher for distal segments (foot/ankle/knee 63-90%; trunk/pelvis/hip 60-76%).
Agreement between EVGS and 3DGA is 52-73%.
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Baseline to 6 Months
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WeeFIM (Functional Independence Measure for Children)
Zeitfenster: Baseline to 6 months
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WeeFIM (Functional Independence Measure for Children) Reliability: High internal consistency and ICCs (motor and cognitive scales) ~0.91-0.98 in children with cerebral palsy Validity: Construct and external validity supported (scale fits Rasch model expectations and correlates with related developmental measures)
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Baseline to 6 months
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GMFM-88
Zeitfenster: Baseline to 6 months followup
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GMFM (Gross Motor Function Measure) Reliability: Excellent.
Internal consistency Cronbach's α ~0.997-1.00;
intra- and inter-rater ICC ~0.994-0.999
(both GMFM-88 & GMFM-66) Validity: Construct and concurrent validity supported by strong correlations with related motor function classifications (e.g., GMFCS, PEDI mobility)
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Baseline to 6 months followup
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Markerless Gait Analysis
Zeitfenster: Baseline to 6 months
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Gait videos will be processed using a validated markerless pose estimation framework . Spatiotemporal and kinematic gait parameters will be extracted, including but not limited to:
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Baseline to 6 months
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Sekundäre Ergebnismessungen
Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
|---|---|---|
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Feasibility of markerless video-based gait analysis for routine physiotherapy assessment in low-resource clinical settings
Zeitfenster: Through study completion, 12 month
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Feasibility will be evaluated using: (1) video acquisition success rate; (2) data processing completion rate; (3) time required for analysis; and (4) clinician usability and interpretability feedback, obtained through structured questionnaires and semi-structured interviews with practicing physiotherapists regarding SHAP-based model outputs.
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Through study completion, 12 month
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Predictive accuracy of the machine learning model for gait and motor function
Zeitfenster: At model validation ,post data collection ,6 month
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Model performance will be evaluated using RMSE, MAE, and R² for continuous outcomes.
Explainability will be assessed using SHAP values, with examination of feature importance consistency across cross-validation folds.
based on gait and motor function data collected from participants with ambulatory cerebral palsy.
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At model validation ,post data collection ,6 month
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Robustness of model predictive performance and change in functional and gait outcomes across heterogeneous therapy exposure contexts
Zeitfenster: Baseline to 6-month follow-up
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The Phase 2 trained model will be applied to 6-month follow-up data without retraining.
Predictive performance (RMSE, MAE, R²) will be compared across therapy exposure subgroups (regular vs. irregular/no physiotherapy).
Temporal prognosis will additionally be characterized using change from baseline in GMFM-66, WeeFIM, and EVGS, alongside gait symmetry indices derived from video analysis.
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Baseline to 6-month follow-up
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Mitarbeiter und Ermittler
Sponsor
Sponsor
Ermittler
Ermittler
- Hauptermittler: Sidra Ghias, PhD* Rehab, Riphah International university Isalambad
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn (Geschätzt)
Studienbeginn
Primärer Abschluss (Geschätzt)
Primärer Abschluss
Studienabschluss (Geschätzt)
Studienabschluss
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst gepostet (Tatsächlich)
Zuerst gepostet
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Tatsächlich)
Letztes Update gepostet
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Zuletzt verifiziert
Zuletzt verifiziert
Mehr Informationen
Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie
Andere Studien-ID-Nummern
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- RCRAHS-ISB/REC/PhD/011111
Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)
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Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt
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