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Fuzzy AI Using VR for Collision Prevention (CAT)

6 février 2020 mis à jour par: Children's Hospital Medical Center, Cincinnati

Genetic Fuzzy Artificial Intelligence Driven Virtual Reality for Prevention of Collision-based Injury

The purpose of this study is to develop and test a VR training system that integrates GFT AI with virtual obstacle scenarios that, when compared to a sham-VR training system, is hypothesized to increase neuromechanical and perceptual-motor fitness, decrease collision frequency and impact forces for soccer athletes, during a single training session and also when assessed at approximately 1 week and 1 month following training.

Aperçu de l'étude

Statut

Complété

Les conditions

Intervention / Traitement

Description détaillée

Player collisions cause over 70% of concussion injuries in contact sports, in addition to 50% of lower extremity injuries and 40% of catastrophic knee ligament injuries. The majority of these collisions are unanticipated, and associated with reduced neuromechanical and perceptual-motor fitness underlying an athlete's adaptability to on-field conditions. Thus, training collision anticipation necessitates a method that taps into neuromechanical and perceptual-motor fitness. Virtual reality (VR) is a tool that can target these mechanisms, while providing a safe, well-controlled environment for assessment and training. The current proposal innovates on VR with the integration of genetic fuzzy tree (GFT) artificial intelligence (AI) to drive scenario configuration designed to target modifiable mechanisms and tailored to the individual athlete's performance capabilities, for the optimization of behavior modification and skill transfer. The current study will examine test a GFT AI-driven VR collision anticipation training compared to a sham-VR training system in healthy soccer athletes.

Type d'étude

Interventionnel

Inscription (Réel)

45

Phase

  • N'est pas applicable

Contacts et emplacements

Cette section fournit les coordonnées de ceux qui mènent l'étude et des informations sur le lieu où cette étude est menée.

Lieux d'étude

  • États-Unis
    • Ohio
      • Cincinnati, Ohio, États-Unis, 45229
        • Cincinanti Childrens Hospital Medical Center

Critères de participation

Les chercheurs recherchent des personnes qui correspondent à une certaine description, appelée critères d'éligibilité. Certains exemples de ces critères sont l'état de santé général d'une personne ou des traitements antérieurs.

Critère d'éligibilité

Âges éligibles pour étudier

14 ans à 22 ans (Enfant, Adulte)

Accepte les volontaires sains

Oui

Sexes éligibles pour l'étude

Tout

La description

Inclusion Criteria:

  • healthy
  • varsity high school or collegiate soccer athlete

Exclusion Criteria:

  • unable to participate in soccer
  • history of congenital or acquired cognitive, ophthalmologic, or neurological disorders including developmental delay, brain tumor, stroke, or known peripheral or central vestibular disorders
  • patients who have begun anti-depressant, stimulant or anti-seizure medications for treatment of their symptoms or for other, unrelated reasons within two months of testing will be excluded from testing

Plan d'étude

Cette section fournit des détails sur le plan d'étude, y compris la façon dont l'étude est conçue et ce que l'étude mesure.

Comment l'étude est-elle conçue ?

Détails de conception

  • Objectif principal: Autre
  • Répartition: Randomisé
  • Modèle interventionnel: Affectation parallèle
  • Masquage: Aucun (étiquette ouverte)

Armes et Interventions

Groupe de participants / Bras
Intervention / Traitement
Expérimental: VR Obstacle group

Initial Visit: navigates a cluttered array of fixed and moving virtual obstacles to reach a way-point (goal) as fast and efficiently (avoiding obstacles) as possible. In each block, task difficulty (i.e., complexity) will increase linearly, regardless of success or failure (≥ 1 collision before reaching the goal).

Second (Training) Visit (randomized into two groups):
Autre: GFT AI training
navigates a cluttered environment of stationary and moving/pursuing virtual obstacles to reach a way-point as quickly and efficiently as possible. Block order and difficulty, as well as the behavior of the obstacles in each block, will be driven by the AI and statistically weighted to specifically target the perceptual-motor and neuromechanical mechanisms based on each athlete's visit 1 performance
Expérimental: Agility Group

Initial Visit: Completes a soccer ball dribbling agility task in which they must dribble a soccer ball toward an artificial way-point, while avoiding artificial obstacles overlaid onto the real world via a Microsoft Hololens augmented reality display.

Second (Training) Visit
Autre: GFT AI training
navigates a cluttered environment of stationary and moving/pursuing virtual obstacles to reach a way-point as quickly and efficiently as possible. Block order and difficulty, as well as the behavior of the obstacles in each block, will be driven by the AI and statistically weighted to specifically target the perceptual-motor and neuromechanical mechanisms based on each athlete's visit 1 performance

Que mesure l'étude ?

Principaux critères de jugement

Mesure des résultats
Description de la mesure
Délai
Pro-saccades test
Délai: 10 minutes
Pro-saccades will be tested as participants track discrete target motion that will jump randomly by 14, 16, 18, 20, 22, or 24˚ on the screen in a horizontal and vertical direction, at intervals varying pseudo randomly between 1.0 and 2.0 s. The current fixation target will be extinguished at the same time as the next peripheral target appears. The test sequence will take 30 s/trial (2 trials) and all participants will be instructed to follow the targets as quickly and accurately as possible
10 minutes

Mesures de résultats secondaires

Mesure des résultats
Description de la mesure
Délai
Self paced saccades
Délai: 10 minutes
Self-paced saccades will be assessed as the participant glances back and forth as quickly and accurately as possible between two constantly visual targets at ± 15˚ horizontally from one another. This test will take 30 s per trial and the participant will perform 2 trials.
10 minutes
Anti-saccades test
Délai: 10 minutes
Anti-saccades will be tested as participants are presented discrete targets that jump randomly by 14, 16, 18, 20, 22, or 24˚ on the screen in a horizontal and vertical direction, at intervals varying pseudo randomly between 1.0 and 2.0 s while a cross-hairs is present in the center of the screen. The athletes will be instructed to fixate on the cross-hairs and at the moment each object appears, to saccade in the opposite direction and then return their gaze back to the cross-hairs for the start of the next trial.
10 minutes

Collaborateurs et enquêteurs

C'est ici que vous trouverez les personnes et les organisations impliquées dans cette étude.

Parrainer

Children's Hospital Medical Center, Cincinnati

Les enquêteurs

  • Chercheur principal: Adam Kiefer, PhD, Cincinanti Childrens Hospital

Dates d'enregistrement des études

Ces dates suivent la progression des dossiers d'étude et des soumissions de résultats sommaires à ClinicalTrials.gov. Les dossiers d'étude et les résultats rapportés sont examinés par la Bibliothèque nationale de médecine (NLM) pour s'assurer qu'ils répondent à des normes de contrôle de qualité spécifiques avant d'être publiés sur le site Web public.

Dates principales de l'étude

Début de l'étude (Réel)

1 janvier 2018

Achèvement primaire (Réel)

1 février 2019

Achèvement de l'étude (Réel)

30 septembre 2019

Dates d'inscription aux études

Première soumission

30 octobre 2018

Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité

11 avril 2019

Première publication (Réel)

16 avril 2019

Mises à jour des dossiers d'étude

Dernière mise à jour publiée (Réel)

7 février 2020

Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité

6 février 2020

Dernière vérification

1 février 2020

Plus d'information

Termes liés à cette étude

Autres numéros d'identification d'étude

  • 2017-6006

Plan pour les données individuelles des participants (IPD)

Prévoyez-vous de partager les données individuelles des participants (DPI) ?

NON

Informations sur les médicaments et les dispositifs, documents d'étude

Étudie un produit pharmaceutique réglementé par la FDA américaine

Non

Étudie un produit d'appareil réglementé par la FDA américaine

Non

Ces informations ont été extraites directement du site Web clinicaltrials.gov sans aucune modification. Si vous avez des demandes de modification, de suppression ou de mise à jour des détails de votre étude, veuillez contacter register@clinicaltrials.gov. Dès qu'un changement est mis en œuvre sur clinicaltrials.gov, il sera également mis à jour automatiquement sur notre site Web .

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