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人工知能とコンピュータービジョンを活用した運動能力の回復

人工知能とコンピュータビジョンを用いた支援モーションキャプチャソフトウェアによる運動機能の回復

脳卒中を経験した患者のリハビリテーション実践において、人工知能技術とコンピュータービジョンを利用したアルゴリズムが運動機能の回復に及ぼす影響を調査する。

調査の概要

詳細な説明

人工知能 (AI) 技術の進歩と、特に医療におけるさまざまな分野におけるその実用化は、自動診断システム、非構造化医療記録認識、自然言語理解、イベント分析と予測、情報分類、自動患者などのソリューションにおけるその可能性を示しています。チャットボットによるサポートや動画による動作分析など。 現在、人間の思考に似た知的問題を解決するために、さまざまな AI ベースのソフトウェア システムが開発されています。 AI の広範な用途には、予測、デジタル情報 (非構造化データを含む) の評価、パターン認識 (データ マイニング) が含まれます。

深層機械学習、特に画像およびパターン認識の急速な進歩の中で、自動診断システム、特に放射線診断において医療画像分析が注目を集めています。 この分野の急成長に伴い、AI ベースの診断システムのトレーニングと検証のために医療データセットを厳選することが重要です。

放射線診断における AI の成功と科学界での有望視の認識により、ビデオ分析と機械学習の医療リハビリテーションへの統合への道が開かれます。 ロシアFMBA連邦医療研究センターとMTUCIの研究者らは協力して、医学的リハビリテーションを受けている脳卒中患者向けに、ビデオ動作分析と機械学習に基づく特殊なアルゴリズムを開発する計画を考案した。

これらのアルゴリズムは患者の動きを監視し、逸脱、振幅の減少、または代償パターンを即座に通知して、患者の動きの修正を支援します。 すべてのセッション データは電子的にアーカイブされ、個別のレッスン プランを担当する医療専門家がアクセスできます。 これにより、患者の進行状況を評価し、在宅リハビリテーション プログラムに必要な調整を行うことができます。

AI を活用したビデオ分析と機械学習を医療リハビリテーションに組み込むことは、患者の転帰を向上させ、治療戦略を個別化する大きな可能性を秘めています。

研究の種類

介入

入学 (推定)

90

段階

  • 適用できない

連絡先と場所

このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。

研究連絡先

研究連絡先のバックアップ

参加基準

研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。

適格基準

就学可能な年齢

  • 大人
  • 高齢者

健康ボランティアの受け入れ

はい

説明

包含基準:

最近の半球性脳卒中(虚血性または出血性):

  • ランキンスケール: 3
  • 脳卒中後6か月以内。
  • 近位部の筋力が 3 点以下の上肢片麻痺。
  • アシュフォードスケールでの筋緊張の上昇(≤3ポイント)。
  • 神経検査により複雑な感度が維持される

除外基準:

  • ランキン スケール 4 ポイント以上。
  • 脳卒中発症後6か月以上。
  • 関節の可動性を制限する上肢関節の構造変化(拘縮、強直、可動性を制限する金属構造)。
  • 麻痺のある上肢の安静時または運動時の重度の痛み症候群で、運動が妨げられます(スケールで 7 点以上)。
  • 重度の認知障害、精神感情の興奮、ヒステリーの兆候、偽球症候群(激しく笑う、泣く)、課題の理解を妨げる失語症障害。
  • 情報の認識を妨げる視覚障害(無視、半盲、近視、複視)。
  • 再開通の兆候のない上肢および下肢の静脈の血栓症、または動脈血栓症。
  • パーキンソニズムおよび他の種類の震え。

研究計画

このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。

研究はどのように設計されていますか?

デザインの詳細

  • 主な目的:処理
  • 割り当て:ランダム化
  • 介入モデル:並列代入
  • マスキング:ダブル

武器と介入

参加者グループ / アーム
介入・治療
実験的:AssistI患者
患者は、標準的な上肢リハビリテーション介入と組み合わせて、AsistI ソフトウェア パッケージを使用したリハビリテーション トレーニングを受けます。
AsistI ソフトウェア パッケージ リハビリテーションには、個別のプログラムに基づいてカスタマイズされた上肢運動が含まれます。 このレジメンは 10 ~ 12 回のセッションで構成され、各セッションは 30 分間続きます。 患者は、健常肢と罹患肢を使って、口、額、胴体の部分をブラシで触ったり、上肢関節の振幅運動などのタスクを含む10のエクササイズを順番に実行します。 AssistI は、速度、正確さ、繰り返しを考慮して、運動の正確さを評価し、好ましくないパターンを防止し、目標達成を記録します。
アクティブコンパレータ:ハビリクト患者
患者は、上肢に対する標準的なリハビリテーション介入に加えて、Habilect ソフトウェアとハ​​ードウェアの複合体を使用したリハビリテーション トレーニングを受けます。
Habilect リハビリ プログラムには、ソフトウェアとハ​​ードウェアを使用した 10 ~ 12 回のセッションが含まれます。 患者は、特定の動きに焦点を当てて、上肢の運動を 30 分間個別に実行します。 最初に健康な四肢、次に患部の四肢で、10 回のエクササイズを繰り返します。 タスクには、肩の屈曲などの関節の動きに加えて、口、額、胴体に触れることが含まれます。 Habilect は、運動の正確さを評価して間違った動きを防ぎ、速度、正確さ、繰り返しを考慮して進捗状況を追跡します。
介入なし:従来の治療を受けている患者
患者は追加の方法を利用することなく、標準的な上肢リハビリテーション介入を受けます。

この研究は何を測定していますか?

主要な結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
上肢評価用の Fugl-Meyer 評価スケール (FMA-UE)
時間枠:3週間後のベースラインからの変化
この研究では、上腕の 36 項目(近位筋組織、FMA-UA)、手首と手の 24 項目(遠位筋組織、FMA-W/H)、調整の側面 6 項目、側面の 12 項目を使用します。感覚、関節の受動的運動の側面の 24 項目、関節の痛みの 24 項目。 したがって、この FMA-UE スケールの最大合計スコアは 126 ポイントでした。
3週間後のベースラインからの変化
筋力はMRC(Medical Research Council Weakness Scale)を使用して評価されました。
時間枠:3週間後のベースラインからの変化
MRC は、グレード 5 (正常) からグレード 0 (目に見える収縮なし) までの筋力を評価するために一般的に使用されるスケールです。 麻痺は、強度4ポイント、中程度 - 3ポイント、顕著 - 2ポイント、粗い - 1ポイント、および - 0ポイントに準拠した軽度として定義されます。
3週間後のベースラインからの変化
アクション リサーチ アーム テスト (ARAT)
時間枠:3週間後のベースラインからの変化
これは、理学療法士やその他の医療専門家が脳卒中回復、脳損傷、多発性硬化症患者の上肢のパフォーマンス (協調性、器用さ、機能) を評価するために使用する 19 項目の観察尺度です。 ARAT のスコアの範囲は 0 ~ 57 ポイントで、最大スコア 57 はパフォーマンスが優れていることを示します。 MCID は 5.7 ポイントとして提案されています
3週間後のベースラインからの変化

二次結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
上肢の動きの速さ
時間枠:3週間後のベースラインからの変化
上肢の移動速度:目標に到達するまでの時間(秒)。
3週間後のベースラインからの変化
実行された動作の正確さ
時間枠:3週間後のベースラインからの変化
移動精度: ガイドされたポイント (角度) のタッチ精度。
3週間後のベースラインからの変化
総繰り返し回数
時間枠:3週間後のベースラインからの変化
繰り返し回数: 目標に向けたモーター試行の回数。
3週間後のベースラインからの変化
練習の正しさ
時間枠:3週間後のベースラインからの変化
運動の正確さ: 肩を上げる、胴体を曲げるなどの代償動作の数。
3週間後のベースラインからの変化
完了した演習の数
時間枠:3週間後のベースラインからの変化
正しい繰り返し回数: 肩や胴体の動きなど、補正なしの試行回数。
3週間後のベースラインからの変化
完了していない演習の数
時間枠:3週間後のベースラインからの変化
不正な反復回数: 肩を持ち上げたり、胴体を曲げたりするなどの代償動作の試行回数。
3週間後のベースラインからの変化

協力者と研究者

ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。

捜査官

  • スタディチェア:Galina Ivanova, Prof、Federal Center of Cerebrovascular Pathology and Stroke, Russian Federation Ministry of Health
  • スタディチェア:Michael Gorodnichev、Moscow Technical University of Communication and Informatics (MTUCI)

研究記録日

これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。

主要日程の研究

研究開始 (推定)

2024年2月1日

一次修了 (推定)

2024年8月1日

研究の完了 (推定)

2025年2月1日

試験登録日

最初に提出

2023年8月24日

QC基準を満たした最初の提出物

2023年12月26日

最初の投稿 (実際)

2023年12月28日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (実際)

2023年12月28日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2023年12月26日

最終確認日

2023年8月1日

詳しくは

本研究に関する用語

医薬品およびデバイス情報、研究文書

米国FDA規制医薬品の研究

いいえ

米国FDA規制機器製品の研究

いいえ

この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。

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