RGB-D-kameran ja tekoälyyn perustuvan ohjelmiston yhdistävän automatisoidun järjestelmän validointi ja toteutettavuus kliinisessä käytännössä ja yhteensopivuus olkapään liikealueen mittaamiseksi potilailla, jotka on leikattu käänteisellä olkapääproteesilla.

Olkapään, joka on ihmiskehon liikkuvin nivel, toiminnallinen arviointi on monimutkainen kliininen tutkimus. Olkapään liikkuvuus perustuu kolmiulotteiseen liikkuvuuskartioon, jota on vaikea esittää ja mitata. Kuitenkin tarkka ja luotettava olkapään nivelamplitudin mittaus on olennainen sen toiminnallisen arvioinnin kannalta. Itse asiassa nämä mittaukset auttavat määrittämään potilaan globaalin hallintastrategian ja sen kehityksen seurannan.

Perinteinen menetelmä olkanivelten amplitudien mittaamiseksi sisältää goniometrin käytön. Silti visuaalista estimointia käytetään konsultaatiossa eniten, mutta sitä rajoittaa sen erittäin tutkijasta riippuvainen luonne.

Teknologinen kehitys on mahdollistanut lisätyökalujen kehittämisen ja käyttöönoton kliinisessä ympäristössä tavoitteenaan yksinkertaistaa, vähentää mittausharhaa ja standardoida nivelliikealueen (ROM) mittaustekniikoita.

Tiimimme on äskettäin julkaissut tutkimuksen validoidakseen yhteisen ROM-mittausjärjestelmän käytön, joka yhdistää RGB-D-anturin (Red Green Blue - Depth) ja tekoäly-algoritmin (AI) vapaaehtoisilla koehenkilöillä, joilla ei ole olkapäähistoriaa. RGB-D-kamera on teknisesti kehittynyt ja edullinen työkalu. Se koostuu kahdesta anturista, infrapunaprojektorista ja RGB-moduulista. Kamera tuottaa samanaikaisesti kaksiulotteisen (2D) kuvan ja sen ympäristön luomalla värivirran infrapunatekniikalla yhdistettynä syvyyskarttaan, joka kuvaa kuvassa näkyvien kohteiden etäisyyttä. AI-algoritmi tunnistaa sitten automaattisesti 2D-rungon, joka tunnistaa yläraajan (olkapää, kyynärpää, ranne) päänivelet ja vartalon akselin. Sitten mittauskulma mitataan ja jokainen liikkuvuus mitataan automaattisesti 3D-muodossa algoritmin avulla.

Tutkimuksen päätavoitteena on validoida ja demonstroida kliinisen käytännön toteutettavuus ja automatisoidun RGB-D + AI -järjestelmän yhteensopivuus olkapään nivelten ROM-mittausten mittaamiseen potilailla, joille on tehty käänteinen olkapään korvausleikkaus. Näitä mittauksia verrataan visuaaliseen menetelmään ja goniometriin, jotka ovat normaalissa hoitorutiinissa tehtyjä mittauksia. RGB-D + AI -järjestelmän avulla saatuja ROM-mittauksia verrataan kliinisessä käytännössä vuosittaisen normaalihoitorutiinin seurantakäynnin aikana saatuihin mittauksiin. Pääasiallinen arviointikriteeri on nivelen amplitudin mittaus asteina [°]. Mitattavat ROM-levyt ovat ne, jotka tavallisesti arvioidaan kliinisessä käytännössä: abduktio-adduktio, fleksio-extension ja ulkoinen-sisäinen kierto kyynärpää vartaloon tai 90°.

Tämän tutkimuksen tavoitteena on myös tarkkailla ja verrata leikkauksen jälkeisiä nivelten ROM-mittauksia, jotka on arvioitu leikkauksen jälkeisessä suunnitteluvaiheessa Blue-Print-ohjelmistolla, varsinaiseen RGB-D + AI -järjestelmällä mitattuun postoperatiiviseen ROM-mittaukseen.

Tutkimus on havainnollistava. Kerättyjen tietojen käsittely ei ennakoi potilaaseen puuttumista tai kirurgin potilaan hoitoa koskevan valinnan muuttamista. Se on todellakin RNIPH (Recherche non impliquant la personne humaine).