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
Panoramica dello studio
Stato
Stato
Condizioni
Condizioni
Intervento / Trattamento
Intervento / Trattamento
Descrizione dettagliata
Tipo di studio
Tipo di studio
Iscrizione (Stimato)
Iscrizione
Contatti e Sedi
Contatto studio
Contatto studio
- Nome: Qamar Mehmood, Phd Rehab
- Numero di telefono: 03335151063
- Email: qamar.mehmood@riphah.edu.pk
Luoghi di studio
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-
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Islamabad, Pakistan
- Alfarabi special education center
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Contatto:
- Sidra Ghias, PhD*
- Numero di telefono: 03224356227
- Email: sidrahasan1989@gmail.com
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Contatto:
- Email: sidrahasan1989@gmail.com
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Investigatore principale:
- Sidra Ghias, PhD*
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Islamabad, Pakistan
- Army special education Academy
-
Islamabad, Pakistan
- National institute of Rehabilitation medicine
-
Contatto:
- Sidra Ghias, PhD*
- Numero di telefono: 03224356227
- Email: sidrahasan1989@gmail.com
-
Contatto:
- Email: sidrahasan1989@gmail.com
-
Investigatore principale:
- Sidra Ghias, PhD*
-
Karachi, Pakistan
- Karachi institue of neurological diseases and rehabilitation(KIND-R)
-
Contatto:
- Email: sidrahasan1989@gmail.com
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Investigatore principale:
- Sidra Ghias, PhD*
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Contatto:
- Sidra Ghias, PhD*
- Numero di telefono: 03314140498
- Email: sidrahasan1989@gmail.com
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Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
- Bambino
- Adulto
Accetta volontari sani
Metodo di campionamento
Popolazione di studio
Descrizione
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.
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
Numero di gruppi/coorti
Coorti e interventi
Gruppo / CoorteGruppo / Coorte |
Intervento / TrattamentoIntervento / Trattamento |
|---|---|
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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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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
|---|---|---|
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Edinburgh visual gait scale (EVGS)
Lasso di tempo: 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)
Lasso di tempo: 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
Lasso di tempo: 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
Lasso di tempo: 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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Misure di risultato secondarie
Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
|---|---|---|
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Feasibility of markerless video-based gait analysis for routine physiotherapy assessment in low-resource clinical settings
Lasso di tempo: 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
Lasso di tempo: 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
Lasso di tempo: 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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Collaboratori e investigatori
Sponsor
Sponsor
Investigatori
Investigatori
- Investigatore principale: Sidra Ghias, PhD* Rehab, Riphah International university Isalambad
Studiare le date dei record
Studia le date principali
Inizio studio (Stimato)
Inizio studio
Completamento primario (Stimato)
Completamento primario
Completamento dello studio (Stimato)
Completamento dello studio
Date di iscrizione allo studio
Primo inviato
Primo inviato
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
Primo Inserito (Effettivo)
Primo Inserito
Aggiornamenti dei record di studio
Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)
Ultimo aggiornamento pubblicato
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo verificato
Ultimo verificato
Maggiori informazioni
Termini relativi a questo studio
Parole chiave
Altri numeri di identificazione dello studio
Altri numeri di identificazione dello studio
- RCRAHS-ISB/REC/PhD/011111
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