Banca Dati di Addestramento e Test per Metodi di Analisi del Cammino Basati su IMU (IMU-GAIT)
Database di Addestramento e Test per Metodi di Analisi del Cammino Basati su IMU
L'obiettivo di questo studio è stabilire un dataset di alta qualità e sincronizzato degli eventi del passo (GE) raccogliendo simultaneamente dati da unità di misura inerziale (IMU) e rilevazioni validate della verità di riferimento utilizzando un sistema di motion capture Vicon. L'obiettivo principale è affrontare le limitazioni esistenti nella rilevazione dei GE - come la scarsa generalizzabilità, la limitata diversità dei dati e la mancanza di una sincronizzazione precisa - attraverso un protocollo rigoroso che garantisce accuratezza e trasparenza. L'esperimento è strutturato in tre fasi. Innanzitutto, i GE derivati da Vicon saranno validati e perfezionati utilizzando modalità complementari (pedane di forza e registrazioni video). Successivamente, verranno sviluppati e valutati algoritmi di deep learning (DL) per la rilevazione dei GE direttamente dai dati IMU, con le annotazioni Vicon che fungono da verità di riferimento. Infine, l'impatto delle differenze nella tempistica dei GE sui parametri spaziotemporali del passo (SGP) sarà analizzato per valutare la fattibilità dell'utilizzo di sistemi esclusivamente IMU per un'analisi affidabile dell'andatura.
Raggiungendo questi obiettivi, lo studio mira a migliorare l'accuratezza della rilevazione dei GE dai sensori indossabili e a consentire un'analisi del passo più accessibile, scalabile e affidabile al di fuori dell'ambiente di laboratorio.
Panoramica dello studio
Stato
Condizioni
Descrizione dettagliata
Tipo di studio
Iscrizione (Stimato)
Contatti e Sedi
Contatto studio
- Nome: Redona Brahimetaj, Doctor of Engineering Sciences
- Numero di telefono: 0032465597448
- Email: redona.brahimetaj@vub.be
Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
- Adulto
- Adulto più anziano
Accetta volontari sani
Metodo di campionamento
Popolazione di studio
Descrizione
Criteri di inclusione:
- Soggetti sani senza deficit motori che alterino il pattern deambulatorio.
- Nessuna storia di dolore agli arti inferiori negli ultimi 6 mesi.
- Nessuna storia di traumi/interventi chirurgici agli arti inferiori negli ultimi 6 mesi.
- Lingua: parlanti olandese e/o inglese e/o francese.
- Età 18-65 anni
- I soggetti devono essere in grado di comprendere le istruzioni e rispondere alle domande. Inoltre, devono essere in grado di: segnalare dolore, paura, disagio; fornire consenso informato.
Criteri di esclusione:
- Persone con comorbidità che potrebbero ostacolare lo studio (es.: disturbi instabili del sistema cardiovascolare, disturbi polmonari, osteoporosi grave).
- Individui con impianti metallici o condizioni cutanee che renderebbero difficile il posizionamento di sensori o marcatori.
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
Coorti e interventi
Gruppo / Coorte |
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Soggetti sani
Età 18-65 anni
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Errore di Tempismo dell'Appoggio del Tallone: Piastre di Forza vs Vicon
Lasso di tempo: 4 anni
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Differenza temporale assoluta tra il contatto del tallone rilevato dalle piattaforme di forza sincronizzate (riferimento) e il contatto del tallone rilevato dal sistema di motion capture Vicon. Il contatto del tallone sulla piattaforma di forza è definito come il primo fotogramma con forza di reazione verticale del terreno. Il contatto del tallone Vicon è l'evento cinematico etichettato "heel-strike" secondo la pipeline standard del laboratorio. L'errore è calcolato per ogni passo, quindi riassunto come media complessiva ± DS attraverso i partecipanti. Valori più bassi indicano una migliore concordanza. Unità di misura: millisecondi (ms) |
4 anni
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Errore di Tempistica del Toe-Off: Piastre di Forza vs Vicon
Lasso di tempo: 4 anni
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Differenza temporale assoluta tra il distacco dell'alluce dalle piastre di forza e il distacco dell'alluce rilevato da Vicon. L'errore viene calcolato per ogni passo, mediato all'interno del partecipante, quindi riassunto come media complessiva ± DS. Valori più bassi indicano una migliore concordanza. Unità di misura: millisecondi (ms) |
4 anni
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Accordo Eventi (%): Vicon vs Video - Contatto Tallone
Lasso di tempo: 4 anni
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Percentuale di eventi di appoggio del tallone per i quali Vicon e l'annotazione video fotogramma per fotogramma indicano lo stesso evento entro una finestra di tolleranza di ms (verranno esplorate diverse finestre di tolleranza). La concordanza viene calcolata per partecipante e riassunta come media ± DS tra i partecipanti. Valori più alti indicano una migliore concordanza. Unità di misura: percentuale (%) |
4 anni
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Accordo Evento (%): Vicon vs Video - Distacco Piede
Lasso di tempo: 4 anni
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Percentuale di eventi di toe-off per i quali le annotazioni Vicon e video corrispondono entro una finestra di tolleranza (verranno valutate diverse finestre di tolleranza). Calcolato per partecipante; riassunto come media ± DS per partecipante/i. Valori più alti indicano una migliore concordanza. Unità di misura: percentuale (%) |
4 anni
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Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
|---|---|---|
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IMU Precisione di Rilevamento del Contatto del Tallone
Lasso di tempo: 4 anni
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Proporzione di eventi di contatto del tallone correttamente classificati dal modello di apprendimento profondo basato su IMU rispetto al riferimento Vicon (classificazioni corrette / eventi totali), calcolata per partecipante e riassunta come media ± SD tra i partecipanti. Riferimento e tolleranza: etichette degli eventi Vicon; una corrispondenza viene conteggiata quando gli eventi IMU e Vicon rientrano nello stesso frame di rilevamento o in una finestra di tolleranza che valuteremo. Unità di misura: percentuale (%) |
4 anni
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Precisione del Tempo di Passo
Lasso di tempo: 4 anni
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Descrizione: Differenza assoluta nel tempo del passo tra il rilevamento degli eventi dell'andatura derivato da IMU e da Vicon. Il tempo del passo è definito come il tempo tra due appoggi del tallone consecutivi di piedi opposti. Unità di misura: millisecondi (ms) |
4 anni
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Precisione del Rilevamento IMU Toe-Off
Lasso di tempo: 4 anni
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Proporzione di eventi di distacco del piede correttamente classificati dal modello di deep learning basato su IMU rispetto alla verità di riferimento Vicon (classificazioni corrette / eventi totali), calcolata per partecipante e riassunta come media ± DS tra i partecipanti. Riferimento e tolleranza: etichette degli eventi Vicon; una corrispondenza viene conteggiata quando gli eventi IMU e Vicon rientrano nello stesso frame di rilevamento o in una finestra di tolleranza che valuteremo. Unità di misura: percentuale (%) |
4 anni
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Sensibilità Rilevazione Appoggio Tacco IMU (Richiamo)
Lasso di tempo: 4
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Verdaderi positivi / (veri positivi + falsi negativi) per il rilevamento del contatto del tallone rispetto a Vicon, calcolati per partecipante/i; riassunti come media ± DS. Più alto è meglio. Unità di misura: percentuale (%) Riferimento e tolleranza: etichette Vicon; corrispondenza entro una finestra di tolleranza da analizzare |
4
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Specificità del Colpo di Tallone IMU
Lasso di tempo: 4 anni
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Vero negativo / (vero negativo + falso positivo) per il rilevamento del contatto del tallone rispetto a Vicon, calcolato per partecipante/i; riassunto come media ± DS. Valori più alti sono migliori. Riferimento & tolleranza: etichette Vicon; corrispondenza entro una finestra di tolleranza da analizzare Unità di misura: percentuale (%) |
4 anni
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Sensibilità IMU allo Stacco del Piede (Richiamo)
Lasso di tempo: 4 anni
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TP / (TP + FN) per il rilevamento del distacco del piede rispetto a Vicon, calcolato per partecipante/i; riassunto come media ± DS. Valori più alti indicano prestazioni migliori. Riferimento e tolleranza: etichette Vicon; corrispondenza entro una finestra di tolleranza da analizzare Unità di misura: percentuale (%) Periodo di tempo: 4 anni |
4 anni
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Specificità del Distacco del Piede IMU
Lasso di tempo: 4 anni
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TN / (TN + FP) per il rilevamento del distacco del piede rispetto a Vicon, calcolato per partecipante/i; riassunto come media ± DS. Valori più alti sono migliori. Riferimento e tolleranza: etichette Vicon; corrispondenza all'interno di una finestra di tolleranza da analizzare Unità di misura: percentuale (%) Periodo di tempo: 4 anni |
4 anni
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Precisione della Cadenza
Lasso di tempo: 4 anni
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Descrizione: Differenza assoluta nella cadenza tra le misurazioni derivate da IMU e quelle derivate da Vicon. La cadenza è definita come il numero di passi al minuto. Unità di misura: passi al minuto (passi/min) |
4 anni
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Precisione della Lunghezza del Passo
Lasso di tempo: 4 anni
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Descrizione: Differenza assoluta nella lunghezza del passo tra le misurazioni derivate da IMU e quelle derivate da Vicon. La lunghezza del passo è definita come la distanza tra i contatti del tallone di piedi opposti. Unità di misura: metri (mm) |
4 anni
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Precisione dell'Asimmetria Step-Time
Lasso di tempo: 4 anni
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Descrizione: Differenza assoluta nell'indice di asimmetria del tempo di passo tra i dati derivati da IMU e quelli derivati da Vicon. L'indice di asimmetria è calcolato come la differenza relativa tra i tempi di passo sinistro e destro. Unità di misura: percentuale (%) |
4 anni
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Accuratezza del Tempo di Passo
Lasso di tempo: 4 anni
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Descrizione: Differenza assoluta nel tempo di passo tra i dati derivati da IMU e i dati derivati da Vicon. Il tempo di passo è definito come il tempo tra i contatti del tallone dello stesso piede. Unità di misura: millisecondi (ms) |
4 anni
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Precisione della Lunghezza del Passo
Lasso di tempo: 4 anni
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Descrizione: Differenza assoluta nella lunghezza del passo tra le misurazioni derivate da IMU e quelle derivate da Vicon. La lunghezza del passo è definita come la distanza tra due appoggi consecutivi del tallone dello stesso piede. Unità di misura: metri (mm) |
4 anni
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Accuratezza del Tempo di Appoggio
Lasso di tempo: 4 anni
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Descrizione: Differenza assoluta nel tempo di appoggio tra i dati derivati da IMU e quelli derivati da Vicon. Il tempo di appoggio è definito come il tempo dal contatto del tallone al distacco della punta dello stesso piede. Unità di misura: millisecondi (ms) |
4 anni
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Accuratezza del Tempo di Doppio Appoggio
Lasso di tempo: 4 anni
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Descrizione: Differenza assoluta nel tempo di doppio appoggio tra le misurazioni derivate da IMU e quelle derivate da Vicon. Il tempo di doppio appoggio si riferisce alla durata durante la quale entrambi i piedi sono a contatto con il terreno. Unità di misura: millisecondi (ms) |
4 anni
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Altre misure di risultato
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Peso
Lasso di tempo: 4 anni
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Il peso corporeo verrà misurato utilizzando una bilancia digitale calibrata, con i partecipanti che indossano indumenti leggeri e senza scarpe. Il peso verrà registrato una volta al basale e durante i follow-up programmati. I risultati verranno riassunti come media ± deviazione standard tra i partecipanti. Unità di misura: chilogrammi (kg) |
4 anni
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Altezza
Lasso di tempo: 4 anni
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L'altezza in posizione eretta verrà misurata utilizzando uno stadiometro a muro, con i partecipanti in piedi, senza scarpe e con i talloni uniti. I risultati saranno riassunti come media ± deviazione standard tra i partecipanti. Unità di misura: metri (mm) |
4 anni
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Indice di Massa Corporea (IMC)
Lasso di tempo: 4 anni
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L'IMC sarà calcolato come peso (kg) diviso altezza al quadrato (m²). Questo fornisce una misura standardizzata del peso relativo adeguata all'altezza. I risultati saranno riassunti come media ± deviazione standard tra i partecipanti. Unità di misura: chilogrammi per metro quadrato (kg/m²) |
4 anni
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Collaboratori e investigatori
Sponsor
Studiare le date dei record
Studia le date principali
Inizio studio (Stimato)
Completamento primario (Stimato)
Completamento dello studio (Stimato)
Date di iscrizione allo studio
Primo inviato
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
Primo Inserito (Effettivo)
Aggiornamenti dei record di studio
Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo verificato
Maggiori informazioni
Termini relativi a questo studio
Parole chiave
Altri numeri di identificazione dello studio
- 25235_IMU-GAIT
- 25235 (Identificatore di registro: 25235)
Piano per i dati dei singoli partecipanti (IPD)
Hai intenzione di condividere i dati dei singoli partecipanti (IPD)?
Descrizione del piano IPD
Informazioni su farmaci e dispositivi, documenti di studio
Studia un prodotto farmaceutico regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti
Studia un dispositivo regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti
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