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PANDA Gym: Automatisierte Bewertung der Neuroentwicklung bei Säuglingen mit einem Risiko für motorische Behinderung

6. August 2026 aktualisiert von: University of Pennsylvania

Automatisierte Bewertung der Neuroentwicklung bei Säuglingen mit einem Risiko für motorische Behinderung

Die frühkindliche Erkennung motorischer Verzögerungen oder Beeinträchtigungen bietet die Möglichkeit einer frühzeitigen Behandlung, die die gesundheitlichen Ergebnisse verbessert. Diese Studie wird hochmoderne Sensoren in Kombination mit maschinellen Lernalgorithmen verwenden, um objektive, genaue und benutzerfreundliche Tools für die frühzeitige Bewertung von Defiziten zu entwickeln, und legt den Grundstein für die frühzeitige Vorhersage körperlicher Behinderungen.

Studienübersicht

Status

Abgeschlossen

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

Bei Kindern mit neurologischen Entwicklungsstörungen verbessert eine frühzeitige Behandlung im ersten Lebensjahr die langfristigen Ergebnisse. Die Ermittler werden jedoch derzeit durch Unzulänglichkeiten der verfügbaren klinischen Tests zur Messung und Vorhersage von Beeinträchtigungen zurückgehalten. Bestehende Tests sind schwer durchzuführen, erfordern eine spezielle Schulung und haben einen begrenzten langfristigen Vorhersagewert. Es besteht ein dringender Bedarf, ein objektives, genaues und benutzerfreundliches Instrument für die frühzeitige Vorhersage einer langfristigen körperlichen Behinderung zu entwickeln. Der Bereich Pädiatrie und Säuglingsentwicklung würde stark von einem quantitativen Score profitieren, der mit bestehenden klinischen Maßnahmen korrelieren würde, die heute verwendet werden, um Bewegungsstörungen bei sehr jungen Säuglingen zu erkennen. Um eine neue Generation von Tests zu realisieren, die einfach durchzuführen sind, werden die Forscher große Datensätze von Säuglingen erhalten, die in einem instrumentierten Fitnessstudio spielen oder einfach aufgezeichnet werden, während sie sich in Rückenlage bewegen. Video- und Sensordatenanalysen werden Bewegungen basierend auf unserem Wissen über die Problemdomäne in Merkmalsvektoren umwandeln. Unser Ansatz wird maschinelles Lernen verwenden, um diese Merkmalsvektoren mit derzeit empfohlenen klinischen Tests oder anderen Ground-Truth-Informationen in Beziehung zu setzen. Die Stärke dieses Designs besteht darin, dass Algorithmen viele Aspekte der Bewegung nutzen können, um die relevanten Bewertungen zu erstellen.

Studientyp

Beobachtungs

Einschreibung (Tatsächlich)

166

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

  • Vereinigte Staaten
    • Pennsylvania
      • Philadelphia, Pennsylvania, Vereinigte Staaten, 19104
        • Childrens Hospital of Philadelphia

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

1 Sekunde bis 6 Monate (Kind)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Ja

Probenahmeverfahren

Nicht-Wahrscheinlichkeitsprobe

Studienpopulation

Studie 1: 150 Säuglinge (75 mit früher Hirnschädigung, 75 Kontrollen). Alter 1-6 Monate. Studie 2: 50 Säuglinge (25 mit früher Hirnschädigung, 25 Kontrollen). Alter 1 Monat. Studie 3: 1200 Säuglinge (400 mit EBI, 400 Frühgeborene ohne EBI/Risiko für zukünftige Behinderung, 400 Kontrollen) aus Videodaten. Alter 1-6 Monate.

Säuglinge ohne EBI/Risiko für zukünftige Behinderung: Säuglinge ohne bekannte Hirnverletzungen, aber mit einer Vorgeschichte von Frühgeburten vor weniger als 32 Schwangerschaftswochen, erheblichen medizinischen Problemen, Essschwierigkeiten oder fehlender Kopfkontrolle im Alter von 4 Monaten oder später werden klassifiziert als mittleres Risiko.

Beschreibung

Kleinkinder, männlich und weiblich, zwischen 0 und 6 Monaten (Säuglinge, die älter als 6 Monate vor der Erstanmeldung sind, werden ausgeschlossen).

  • Säuglinge mit früher Hirnschädigung (EBI):

    • Hydrozephalus
    • Hypoxisch-ischämische Enzephalopathie (HIE)
    • Periventrikuläre Leukomalazie (PVL)
    • Intraventrikuläre Blutung (IVH)
    • Schlaganfall

  • Gesunde Säuglinge (Kontrollen):

    o Keine Vorgeschichte einer frühen Hirnverletzung (EBI)

  • Säuglinge ohne EBI/Risiko für zukünftige Invalidität:

    • Säuglinge ohne bekannte Hirnverletzungen, aber mit einer Vorgeschichte von Frühgeburten vor weniger als der 32. Schwangerschaftswoche mit erheblichen medizinischen Problemen, Essschwierigkeiten oder einem Mangel an Kopfkontrolle im Alter von 4 Monaten oder später, werden als mäßiges Risiko eingestuft.

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Beobachtungsmodelle: Sonstiges
  • Zeitperspektiven: Interessent

Kohorten und Interventionen

Gruppe / Kohorte
Intervention / Behandlung
Querschnitt – 150 Säuglinge (atypisch vs. typisch)
Arm (Studie) 1: Um die gleichzeitige Gültigkeit eines multimodalen instrumentierten Fitnessstudios mit bestehenden klinischen Instrumenten zu bewerten. Hier werden wir uns unter Verwendung von 150 Säuglingen darauf konzentrieren, Daten aus einem instrumentierten Fitnessstudio in Schätzungen der klinischen Standardtests umzuwandeln.
Diagnosetest: PANDA-Fitnessstudio
Kleinkinder liegen auf einer ebenen Fläche in Rückenlage und werden in das PANDA-Fitnessstudio gebracht, wo sie sich entweder selbst bewegen oder mit einem instrumentierten Spielzeug interagieren. Wir werden Video-, Matten- und Spielzeugdaten aus dem PANDA-Fitnessstudio unter zwei Bedingungen sammeln: 1) Kleinkinder, die ohne Spielzeug auf dem Rücken liegen, und 2) Kleinkinder erreichen, greifen und treten nach dem neuen PANDA-Spielzeug. Eine Testsitzung wird wie folgt ablaufen: Das Kind wird für die 2-Minuten-Bedingung ohne Spielzeug auf dem Rücken an einer vorbestimmten Position auf der Gymnastikmatte platziert. Als nächstes wird das Spielzeug dem Baby gegeben und so eingestellt, dass es es erreichen oder treten kann. Eine Pflegekraft sitzt am Kopf des Babys (außerhalb der Sichtweite des Babys), um bei Bedarf Trost zu spenden. Die Tests werden auf der Neugeborenen-Intensivstation oder in der Kindertagesstätte oder im Rehabilitationsrobotiklabor der University of Pennsylvania durchgeführt.
Längsschnittkohorte – 50 Säuglinge (atypisch vs. typisch)
Arm (Studie) 2: Um die Merkmale zu entdecken, die mit der langfristigen motorischen Entwicklung zusammenhängen. Hier werden wir Längsschnittdaten von 50 Säuglingen unter Verwendung von instrumentiertem Fitnessstudio und Videoaufzeichnungen in Schätzungen umwandeln, die sich bei klinischen Standardtests im Laufe der Zeit ändern, und Merkmale über Entwicklungszeiträume verfolgen.
Diagnosetest: PANDA-Fitnessstudio
Kleinkinder liegen auf einer ebenen Fläche in Rückenlage und werden in das PANDA-Fitnessstudio gebracht, wo sie sich entweder selbst bewegen oder mit einem instrumentierten Spielzeug interagieren. Wir werden Video-, Matten- und Spielzeugdaten aus dem PANDA-Fitnessstudio unter zwei Bedingungen sammeln: 1) Kleinkinder, die ohne Spielzeug auf dem Rücken liegen, und 2) Kleinkinder erreichen, greifen und treten nach dem neuen PANDA-Spielzeug. Eine Testsitzung wird wie folgt ablaufen: Das Kind wird für die 2-Minuten-Bedingung ohne Spielzeug auf dem Rücken an einer vorbestimmten Position auf der Gymnastikmatte platziert. Als nächstes wird das Spielzeug dem Baby gegeben und so eingestellt, dass es es erreichen oder treten kann. Eine Pflegekraft sitzt am Kopf des Babys (außerhalb der Sichtweite des Babys), um bei Bedarf Trost zu spenden. Die Tests werden auf der Neugeborenen-Intensivstation oder in der Kindertagesstätte oder im Rehabilitationsrobotiklabor der University of Pennsylvania durchgeführt.
Querschnitt – 1500 Säuglinge (atypisch vs. typisch)
Arm (Studie) 3: Entwicklung eines computervisionsbasierten Algorithmus zur Quantifizierung der motorischen Leistung von Säuglingen anhand eines Einzelkameravideos. Hier werden wir Videodaten von 1200 Säuglingen sowie die von Arm 1 und Arm 2 gesammelten Posendaten aus Einzelkamera-Videoaufzeichnungen extrahieren und diese in kinematische Merkmale und relevante Werte umwandeln, die zur Klassifizierung von Säuglingsbewegungen erforderlich sind.
Sonstiges: App

Der Elternteil oder Erziehungsberechtigte wird zuerst über die mobile App Virtual Rounding eingewilligt. Sie werden auch gebeten, allgemeine Umfragen auszufüllen, darunter eine demografische Umfrage und ein Fallberichtsformular sowie eine Benutzer-Feedback-Umfrage, die relevante Informationen zur Krankengeschichte und Erfahrung sowohl der Familie als auch des Kindes liefert. (siehe Flussdiagramm für die App). Im Rahmen der Pflegerumfrage fragen wir nach dem Namen des Kinderarztes (oder Hausarztes). Wir glauben, dass wir mit dem Babynamen, dem Namen der Pflegekraft, der Postleitzahl und dem Namen des Arztes den Arzt bei Bedarf finden können.

Eltern oder Erziehungsberechtigte oder die Forschung werden gebeten, Videos über die MOBILE-App zu sammeln. Sie werden angewiesen sicherzustellen, dass das Kind auf dem Rücken liegt und nicht mehr als eine Schicht eng anliegender Kleidung trägt (d. h. Baby-Strampler), während Sie ruhig und wach sind. In allen Fällen werden wir Videoaufnahmen des Babys haben. Sie werden aufgefordert, das Video in die App hochzuladen.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Prechtl's General Movements Assessment (GMA) Score
Zeitfenster: 1 Monat
Die spontanen Bewegungen von Säuglingen im Alter von 1 bis 5 Monaten werden mit der GMA klassifiziert. Die GMA ist eine qualitative Beobachtungsskala der Säuglingsbewegung. Normale Säuglingsbewegungen werden in früheren Jahren als sich windende Bewegungen beschrieben, die durch kleine, kreisförmige und elegante Bewegungen und in höheren Jahren durch zappelige Bewegungen gekennzeichnet sind.
1 Monat
Prechtl's General Movements Assessment (GMA) Score
Zeitfenster: 2 Monate
Die spontanen Bewegungen von Säuglingen im Alter von 1 bis 5 Monaten werden mit der GMA klassifiziert. Die GMA ist eine qualitative Beobachtungsskala der Säuglingsbewegung. Normale Säuglingsbewegungen werden in früheren Jahren als sich windende Bewegungen beschrieben, die durch kleine, kreisförmige und elegante Bewegungen und in höheren Jahren durch zappelige Bewegungen gekennzeichnet sind.
2 Monate
Prechtl's General Movements Assessment (GMA) Score
Zeitfenster: 3 Monate
Die spontanen Bewegungen von Säuglingen im Alter von 1 bis 5 Monaten werden mit der GMA klassifiziert. Die GMA ist eine qualitative Beobachtungsskala der Säuglingsbewegung. Normale Säuglingsbewegungen werden in früheren Jahren als sich windende Bewegungen beschrieben, die durch kleine, kreisförmige und elegante Bewegungen und in höheren Jahren durch zappelige Bewegungen gekennzeichnet sind.
3 Monate
Prechtl's General Movements Assessment (GMA) Score
Zeitfenster: 4 Monate
Die spontanen Bewegungen von Säuglingen im Alter von 1 bis 5 Monaten werden mit der GMA klassifiziert. Die GMA ist eine qualitative Beobachtungsskala der Säuglingsbewegung. Normale Säuglingsbewegungen werden in früheren Jahren als sich windende Bewegungen beschrieben, die durch kleine, kreisförmige und elegante Bewegungen und in höheren Jahren durch zappelige Bewegungen gekennzeichnet sind.
4 Monate
Prechtl's General Movements Assessment (GMA) Score
Zeitfenster: 5 Monate
Die spontanen Bewegungen von Säuglingen im Alter von 1 bis 5 Monaten werden mit der GMA klassifiziert. Die GMA ist eine qualitative Beobachtungsskala der Säuglingsbewegung. Normale Säuglingsbewegungen werden in früheren Jahren als sich windende Bewegungen beschrieben, die durch kleine, kreisförmige und elegante Bewegungen und in höheren Jahren durch zappelige Bewegungen gekennzeichnet sind.
5 Monate
Der Test of Infant Motor Performance (TIMP)-Score
Zeitfenster: 1 Monat
Der TIMP, ein Bewegungstest für Säuglinge, der im termingerechten Alter und bis zu 16 Wochen danach verwendet werden soll, wird zur Beurteilung von Säuglingen zwischen 0 und 4 Monaten verwendet.
1 Monat
Der Test of Infant Motor Performance (TIMP)-Score
Zeitfenster: 2 Monate
Der TIMP, ein Bewegungstest für Säuglinge, der im termingerechten Alter und bis zu 16 Wochen danach verwendet werden soll, wird zur Beurteilung von Säuglingen zwischen 0 und 4 Monaten verwendet.
2 Monate
Der Test of Infant Motor Performance (TIMP)-Score
Zeitfenster: 3 Monate
Der TIMP, ein Bewegungstest für Säuglinge, der im termingerechten Alter und bis zu 16 Wochen danach verwendet werden soll, wird zur Beurteilung von Säuglingen zwischen 0 und 4 Monaten verwendet.
3 Monate
Der Test of Infant Motor Performance (TIMP)-Score
Zeitfenster: 4 Monate
Der TIMP, ein Bewegungstest für Säuglinge, der im termingerechten Alter und bis zu 16 Wochen danach verwendet werden soll, wird zur Beurteilung von Säuglingen zwischen 0 und 4 Monaten verwendet.
4 Monate
Punktzahl der Alberta Infant Motor Scale (AIMS).
Zeitfenster: 3 Monate
Das AIMS ist ein schneller motorischer Bildschirm, der Säuglingen im Alter von 3,6 Monaten verabreicht wird.
3 Monate
Punktzahl der Alberta Infant Motor Scale (AIMS).
Zeitfenster: 4 Monate
Das AIMS ist ein schneller motorischer Bildschirm, der Säuglingen im Alter von 3,6 Monaten verabreicht wird.
4 Monate
Punktzahl der Alberta Infant Motor Scale (AIMS).
Zeitfenster: 5 Monate
Das AIMS ist ein schneller motorischer Bildschirm, der Säuglingen im Alter von 3,6 Monaten verabreicht wird.
5 Monate
Punktzahl der Alberta Infant Motor Scale (AIMS).
Zeitfenster: 6 Monate
Das AIMS ist ein schneller motorischer Bildschirm, der Säuglingen im Alter von 3,6 Monaten verabreicht wird.
6 Monate
Hammersmith Infant Neurological Examination (HINE) Ergebnis
Zeitfenster: 1 Monat
Die HINE, eine Untersuchung der allgemeinen neurologischen Funktion und Bewegung des Säuglings, wird bei Säuglingen jeden Alters durchgeführt.
1 Monat
Hammersmith Infant Neurological Examination (HINE) Ergebnis
Zeitfenster: 2 Monate
Die HINE, eine Untersuchung der allgemeinen neurologischen Funktion und Bewegung des Säuglings, wird bei Säuglingen jeden Alters durchgeführt.
2 Monate
Hammersmith Infant Neurological Examination (HINE) Ergebnis
Zeitfenster: 3 Monate
Die HINE, eine Untersuchung der allgemeinen neurologischen Funktion und Bewegung des Säuglings, wird bei Säuglingen jeden Alters durchgeführt.
3 Monate
Hammersmith Infant Neurological Examination (HINE) Ergebnis
Zeitfenster: 4 Monate
Die HINE, eine Untersuchung der allgemeinen neurologischen Funktion und Bewegung des Säuglings, wird bei Säuglingen jeden Alters durchgeführt.
4 Monate
Hammersmith Infant Neurological Examination (HINE) Ergebnis
Zeitfenster: 5 Monate
Die HINE, eine Untersuchung der allgemeinen neurologischen Funktion und Bewegung des Säuglings, wird bei Säuglingen jeden Alters durchgeführt.
5 Monate
Fähigkeit, den Hammersmith Infant Neurological Examination (HINE) Score vorherzusagen
Zeitfenster: 6 Monate
Das Regressions-R-Quadrat, das sich aus dem Regressionsalgorithmus ergibt, um den Test of Infant Motor Performance (TIMP) vorherzusagen
6 Monate
Fähigkeit zur Vorhersage des TIMP-Scores (The Test of Infant Motor Performance).
Zeitfenster: 6 Monate
Das Regressions-R-Quadrat, das sich aus dem Regressionsalgorithmus ergibt, um den Test of Infant Motor Performance (TIMP) vorherzusagen
6 Monate
Fähigkeit, den Wert der Alberta Infant Motor Scale (AIMS) vorherzusagen
Zeitfenster: 6 Monate
Das R-Quadrat der Regression, das sich aus einem Regressionsalgorithmus zur Vorhersage des AIMS-Scores (Alberta Infant Motor Scale) ergibt
6 Monate

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Durchschnittliche Pfadlänge
Zeitfenster: 1 Monat
Die durchschnittliche Weglänge des Druckzentrums während einer 2-minütigen Sitzung auf der Matte
1 Monat
Durchschnittliche Pfadlänge
Zeitfenster: 6 Monate
Die durchschnittliche Weglänge des Druckzentrums während einer 2-minütigen Sitzung auf der Matte
6 Monate
Spielzeugkontaktzeit
Zeitfenster: 1 Monat
Durchschnittliche freiwillige Kontaktzeit mit dem Spielzeug – einschließlich der Summe der Kontaktzeit mit jedem Arm und jedem Bein
1 Monat
Spielzeugkontaktzeit
Zeitfenster: 6 Monate
Durchschnittliche freiwillige Kontaktzeit mit dem Spielzeug – einschließlich der Summe der Kontaktzeit mit jedem Arm und jedem Bein
6 Monate
Kontakthäufigkeit des Spielzeugs
Zeitfenster: 1 Monat
Durchschnittliche Anzahl freiwilliger Kontakte mit dem Spielzeug – Mittelwert mit jedem Arm und jedem Bein
1 Monat
Kontakthäufigkeit des Spielzeugs
Zeitfenster: 6 Monate
Durchschnittliche Anzahl freiwilliger Kontakte mit dem Spielzeug – Mittelwert mit jedem Arm und jedem Bein
6 Monate

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Sponsor

University of Pennsylvania

Mitarbeiter

Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development (NICHD)
Children's Hospital of Philadelphia

Ermittler

  • Hauptermittler: Michelle J Johnson, PhD, The University of Pennsylvania

Publikationen und hilfreiche Links

Die Bereitstellung dieser Publikationen erfolgt freiwillig durch die für die Eingabe von Informationen über die Studie verantwortliche Person. Diese können sich auf alles beziehen, was mit dem Studium zu tun hat.

Allgemeine Veröffentlichungen

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (Tatsächlich)

1. November 2020

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

27. Oktober 2025

Studienabschluss (Tatsächlich)

27. Oktober 2025

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

17. Dezember 2019

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

23. März 2020

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

25. März 2020

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

10. August 2026

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

6. August 2026

Zuletzt verifiziert

1. August 2026

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Schlüsselwörter

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

  • 833180
  • R01HD097686 (US NIH Stipendium/Vertrag)

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

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UNENTSCHIEDEN

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Nein

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