AI-based Model for Rehabilitation Engagement and Motor Performance Evaluation in Pediatric Patients: A Pilot Study (AI-REMAP)
17 de junio de 2026 actualizado por: IRCCS Eugenio Medea
AI-based Model for Rehabilitation Engagement and Motor Performance Evaluation in Pediatric Patients
What is the purpose of this study? This study aims to evaluate the usability and feasibility of an artificial intelligence-based model designed to monitor in real-time the engagement and motor performance of pediatric patients during technology-assisted rehabilitation.
Who can take part? 15 participants between 5 and 17 years old with neuromotor impairments will take part, along with at least 5 of their referring physiotherapists.
What will happen in the study? Each pediatric patient will take part in a single, 1-hour rehabilitation session using either the Lokomat or GRAIL system, according to their standard clinical prescription. During the session, the physiotherapist will have access to a display showing real-time data from the AI model, including the patient's heart rate, engagement level, pleasantness, activation, and motor performance. At the end of the session, the physiotherapist will complete a System Usability Scale (SUS) questionnaire and provide direct feedback on how to improve the model.
Why is this study important? Assessing the usability of this real-time monitoring tool is a necessary step to understand if it is practical for clinical use. Providing therapists with objective, real-time insights into a child's psychological and physical state can ultimately help tailor therapy to the specific needs of each patient, improving the overall rehabilitation experience.
Descripción general del estudio
Estado
Aún no reclutando
Condiciones
Intervención / Tratamiento
Tipo de estudio
Intervencionista
Inscripción (Estimado)
15
Fase
- No aplica
Contactos y Ubicaciones
Esta sección proporciona los datos de contacto de quienes realizan el estudio e información sobre dónde se lleva a cabo este estudio.
Estudio Contacto
- Nombre: Simone Costantini, MSc
- Correo electrónico: simone.costantini@lanostrafamiglia.it
Copia de seguridad de contactos de estudio
- Nombre: Fabio Alexander Storm, PhD
- Número de teléfono: +39 031877111
- Correo electrónico: fabio.storm@lanostrafamiglia.it
Ubicaciones de estudio
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Bosisio Parini, Italia, 23842
- Scientific Institute IRCCS E.Medea
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Contacto:
- Emilia Biffi, PhD
- Número de teléfono: +39 031877111
- Correo electrónico: emilia.biffi@lanostrafamiglia.it
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Sub-Investigador:
- Simone Costantini, MSc
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Contacto:
- Fabio Alexander Storm, PhD
- Número de teléfono: +39 031877111
- Correo electrónico: fabio.storm@lanostrafamiglia.it
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Criterios de participación
Los investigadores buscan personas que se ajusten a una determinada descripción, denominada criterio de elegibilidad. Algunos ejemplos de estos criterios son el estado de salud general de una persona o tratamientos previos.
Criterio de elegibilidad
Edades elegibles para estudiar
- Niño
Acepta Voluntarios Saludables
No
Descripción
Inclusion Criteria:
- Subjects aged between 5 and 17 years with neuromotor impairments who are undergoing rehabilitation therapy using the Lokomat and GRAIL devices, according to the existing clinical plan.
Exclusion Criteria:
- Uncooperative subjects.
Plan de estudios
Esta sección proporciona detalles del plan de estudio, incluido cómo está diseñado el estudio y qué mide el estudio.
¿Cómo está diseñado el estudio?
Detalles de diseño
- Propósito principal: Viabilidad del dispositivo
- Asignación: N / A
- Modelo Intervencionista: Asignación de un solo grupo
- Enmascaramiento: Ninguno (etiqueta abierta)
Armas e Intervenciones
Grupo de participantes/brazo |
Intervención / Tratamiento |
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Experimental: Real-Time Engagement Monitoring
Participants in this experimental arm, consisting of pediatric patients with neuromotor impairments, will undergo a single 1-hour technology-assisted rehabilitation session using either the Lokomat or GRAIL system.
During the session, the physiotherapist will use a display showing real-time outputs from the AI-based model, including the patient's heart rate, engagement levels, pleasantness, activation, and motor performance.
The model acts as an observational support tool and will not directly alter the standard rehabilitation protocol.
At the end of the session, the physiotherapist will evaluate the usability of the system.
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The intervention consists of the deployment of a real-time AI-based monitoring system during a standard technology-assisted rehabilitation session.
The physiotherapist is provided with a display showing continuous feedback on the patient's engagement levels, emotional state (pleasantness and activation), motor performance, and heart rate.
The model processes physiological and inertial data collected via wearable sensors, acting purely as an observational support tool without altering the standard rehabilitation protocol.
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¿Qué mide el estudio?
Medidas de resultado primarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
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System Usability Scale (SUS) Score
Periodo de tiempo: Baseline
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This validated questionnaire is intended to evaluate the usability and feasibility of a system or product.
It is composed of 10 items assessing factors such as system complexity, ease of use, and functionality integration.
Each item is proposed on a 5-points Likert scale, with minimum value 1 and maximum value 5. Higher overall values stand for a higher degree of agreement with respect to the statement provided by the single item.
For odd items, higher values stand for higher usability.
For even items, higher values stand for lower usability.
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Baseline
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Medidas de resultado secundarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
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Medida con clasificación del proveedor de servicios de participación del cliente (Prime-SP)
Periodo de tiempo: Base
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Esta medida está destinada a capturar la observación del terapeuta de la participación del paciente.
Prime-SP es un cuestionario autoinformado validado que se compone de tres partes principales: la Parte A, donde el terapeuta puede realizar una evaluación general de la participación del paciente de acuerdo con una escala Likert de 5 puntos (de 0 a 4, con valores más altos correspondientes a la participación positiva); Parte B, donde el terapeuta puede realizar una evaluación dependiente del dominio (dominios afectivos, cognitivos, conductuales) de la participación del paciente de acuerdo con una escala Likert de 5 puntos (de 0 a 4, con valores más altos correspondientes a la participación positiva); Parte C, donde el terapeuta puede tomar notas gratuitas sobre factores y circunstancias que él/ella cree que puede haber afectado la participación del paciente en la sesión.
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Base
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AI Model-Inferred Engagement Level
Periodo de tiempo: Baseline
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This objective measure is intended to capture the patient's continuous engagement level during the rehabilitation session.
The AI-based model infers the engagement state using feed-forward neural networks that process real-time physiological data (such as HRV and EDA) and inertial signals (IMU).
The model provides a categorical evaluation of engagement (low vs high).
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Baseline
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Colaboradores e Investigadores
Aquí es donde encontrará personas y organizaciones involucradas en este estudio.
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Colaboradores
Publicaciones y enlaces útiles
La persona responsable de ingresar información sobre el estudio proporciona voluntariamente estas publicaciones. Estos pueden ser sobre cualquier cosa relacionada con el estudio.
Publicaciones Generales
- Costantini S, Falivene A, Chiappini M, Malerba G, Dei C, Bellazzecca S, Storm FA, Andreoni G, Ambrosini E, Biffi E. Artificial intelligence tools for engagement prediction in neuromotor disorder patients during rehabilitation. J Neuroeng Rehabil. 2024 Dec 19;21(1):215. doi: 10.1186/s12984-024-01519-2.
- Koenig A, Omlin X, Zimmerli L, Sapa M, Krewer C, Bolliger M, Muller F, Riener R. Psychological state estimation from physiological recordings during robot-assisted gait rehabilitation. J Rehabil Res Dev. 2011;48(4):367-85. doi: 10.1682/jrrd.2010.03.0044.
- Graffigna G, Barello S, Riva G, Castelnuovo G, Corbo M, Coppola L, Daverio G, Fauci A, Iannone P, Ricciardi W, Bosio AC; CCIPE Working Group. [Recommandation for patient engagement promotion in care and cure for chronic conditions.]. Recenti Prog Med. 2017 Nov;108(11):455-475. doi: 10.1701/2812.28441. Italian.
- Flynn R, Walton S, Scott SD. Engaging children and families in pediatric Health Research: a scoping review. Res Involv Engagem. 2019 Nov 4;5:32. doi: 10.1186/s40900-019-0168-9. eCollection 2019.
- Bray L, Appleton V, Sharpe A. The information needs of children having clinical procedures in hospital: Will it hurt? Will I feel scared? What can I do to stay calm? Child Care Health Dev. 2019 Sep;45(5):737-743. doi: 10.1111/cch.12692. Epub 2019 Jul 18.
Fechas de registro del estudio
Estas fechas rastrean el progreso del registro del estudio y los envíos de resultados resumidos a ClinicalTrials.gov. Los registros del estudio y los resultados informados son revisados por la Biblioteca Nacional de Medicina (NLM) para asegurarse de que cumplan con los estándares de control de calidad específicos antes de publicarlos en el sitio web público.
Fechas importantes del estudio
Inicio del estudio (Estimado)
15 de junio de 2026
Finalización primaria (Estimado)
30 de septiembre de 2026
Finalización del estudio (Estimado)
30 de septiembre de 2026
Fechas de registro del estudio
Enviado por primera vez
8 de junio de 2026
Primero enviado que cumplió con los criterios de control de calidad
17 de junio de 2026
Publicado por primera vez (Actual)
23 de junio de 2026
Actualizaciones de registros de estudio
Última actualización publicada (Actual)
23 de junio de 2026
Última actualización enviada que cumplió con los criterios de control de calidad
17 de junio de 2026
Última verificación
1 de junio de 2026
Más información
Términos relacionados con este estudio
Palabras clave
Otros números de identificación del estudio
- L2-246-F2
- RC 2024-2026 to E. Biffi (Otro número de subvención/financiamiento: Italian Ministry of Health)
Plan de datos de participantes individuales (IPD)
¿Planea compartir datos de participantes individuales (IPD)?
SÍ
Descripción del plan IPD
The results obtained at the end of this clinical trial will be presented at national and international conferences and submitted to peer-reviewed international journals.
The raw data of the study will be published among the supplementary materials of scientific articles and/or uploaded to Zenodo, a multidisciplinary repository, managed by CERN in Geneva, which allows researchers to share and preserve research results in any size and form.
Depositing data in ZENODO guarantees their compliance with the FAIR principles.
Tipo de información de apoyo para compartir IPD
- PROTOCOLO DE ESTUDIO
- SAVIA
Información sobre medicamentos y dispositivos, documentos del estudio
Estudia un producto farmacéutico regulado por la FDA de EE. UU.
No
Estudia un producto de dispositivo regulado por la FDA de EE. UU.
No
Esta información se obtuvo directamente del sitio web clinicaltrials.gov sin cambios. Si tiene alguna solicitud para cambiar, eliminar o actualizar los detalles de su estudio, comuníquese con register@clinicaltrials.gov. Tan pronto como se implemente un cambio en clinicaltrials.gov, también se actualizará automáticamente en nuestro sitio web. .