다양한 신경운동 능력을 가진 아동/청소년을 위한 움직임 추적 센서의 타당성 평가 (MOCAP)
다양한 신경운동 능력을 가진 아동/청소년의 움직임 추적을 위한 센서의 타당성 평가
본 연구의 전반적인 목표는 게임 플레이 중 치료 운동 및 움직임을 추적하기 위한 마커리스 모션 캡처 시스템의 임상적 유용성과 정확성을 확립하는 것입니다. 구체적인 목표는 다음과 같습니다:
- 마커리스 모션 캡처 시스템으로 추적된 운동학적 지표의 정확성을 골드 스탠더드인 마커 기반 Motion Analysis 시스템과 비교하여 평가합니다.
- 마커리스 모션 캡처 시스템으로 수집된 데이터로 결정된 운동 반복 횟수와 임상 평가 점수 간의 일치도를 골드 스탠더드 마커 기반 Motion Analysis 시스템과 훈련된 임상의와 비교하여 평가합니다.
- 게임플레이 중 수집된 운동학적 지표(예: 움직임의 부드러움, 대칭 지수)가 다양한 운동 능력을 얼마나 구별할 수 있는지 탐구합니다.
- 재활 맥락에서 모션 캡처 비디오 게임에 대한 아동들의 관점을 이해합니다.
참가자는 다음을 수행합니다:
각 관절의 능동적 관절 가동 범위(게임 환경 외부에서 3회 반복)와 Holland Bloorview에서 개발된 게임 내에서 해부학적 움직임(예: 어깨 외전/내전, 어깨 굴곡/신전, 팔꿈치 굴곡/신전, 측면 체간 기울임, 엉덩이 굴곡/신전, 무릎 굴곡/신전, 체간 굴곡/신전)을 대상으로 하는 재활 운동을 수행합니다.
각 미니 게임을 게임 목표에 관한 10회 반복이 완료되거나 2분의 게임 플레이에 도달할 때까지 플레이합니다.
연구 개요
상세 설명
태아기 뇌 발달 문제 또는 영아기 뇌 손상은 뇌성마비(CP)를 유발할 수 있으며, 이는 운동, 자세 및 균형 장애와 관련된 비진행성 장애입니다. CP는 아동에서 가장 흔한 운동 장애로, 출생 1000명당 2~3명의 아동에게 영향을 미칩니다.
CP는 영구적 장애이지만, 작업 및 물리 치료를 통해 운동 기능을 개선하거나 시간이 지남에 따라 증상을 관리할 수 있습니다. 그러나 이러한 치료에 대한 접근은 재정적, 시간적, 지리적 제약으로 제한될 수 있습니다. 이로 인해 가정 기반 재활 프로그램에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 여러 연구에서 능동적 비디오 게임(AVG)이 기존 대면 재활 중재를 보완하고 아동의 동기를 높일 가능성을 평가했습니다. 사용자는 관성 측정 장치(예: Wii 컨트롤러)에서 3D 깊이 센서(예: Microsoft Kinect)에 이르기까지 다양한 복잡도의 동작 추적 인터페이스를 통해 AVG 내 환경과 상호작용합니다. Ren 외 연구진의 메타분석에 따르면, AVG는 CP 아동의 대운동 기능을 향상시키는 것으로 나타났습니다.
각 아동의 개별 재활 목표와 능력을 고려할 때, AVG는 특정 신체 부위를 대상으로 운동 기술 개발을 위해 조정될 수 있을 때 가장 효과적입니다. 이상적으로, AVG는 치료사가 환자의 진행 상황을 관찰하고 운동의 강도와 빈도를 조정하는 방식으로 아동의 신체 수행 능력에 적응할 것입니다. 광전자 동작 추적 시스템과 같은 기술 시스템에서 수집된 데이터는 운동 능력의 변화를 추적하여 진행 상황 추적을 지원할 잠재력이 있습니다. 골드 스탠드 광전자 동작 캡처(예: Vicon, Motion Analysis)는 가정용으로는 너무 비싸지만, 가정용으로 실용적인 저가의 상용 제품(예: Microsoft Kinect, Orbbec Persee)이 있습니다. 이러한 장치의 동작 추적 기능은 게임 플레이를 지원하기에 충분하지만, (i) 게임 플레이 중 및 (ii) 다양한 운동 기술과 패턴을 가진 아동의 동작을 얼마나 정확하게 추적하는지는 알려지지 않았습니다. 이 정보는 저비용 광전자 동작 추적의 사용을 검증하는 데 중요하며, (i) 고품질 피드백을 제공하고 치료 운동 연습을 지원하기 위해(예: 이러한 시스템이 치료사와 동일한 방식으로 운동을 인식하고 피드백을 제공할 수 있는 정도는 어느 정도인가?) 및 (2) 운동 수행 능력의 변화를 추적하기 위해(예: 이러한 시스템이 운동 기술의 변화를 정확하게 정량화하고 추적하는 데 사용될 수 있는 정도는 어느 정도인가?) 필요합니다.
더 많은 CP 아동 인구의 접근성을 높이기 위해, Possibility Engineering and Research Lab(PEARL)에서 일련의 대화형 비디오 게임을 개발했으며, 이는 재활 운동을 추적하고 이를 게임 플레이에 통합합니다. 비디오 게임 Bootle Blast(BB)와 Bootle Boot Camp(BC)는 3D 깊이 센서 Orbbec Persee+를 활용합니다. Bootle Blast는 2017년부터 Holland Bloorview Kids Rehabilitation Hospital의 클리닉에서 사용되었으며, 12주 동안 4명의 CP 아동이 가정에서 성공적으로 파일럿 테스트를 완료했습니다. 현재까지 신체 추적은 주로 게임에서 아동의 상호작용을 지원하는 데 사용되었습니다. 치료 운동 추적의 정확성, 고품질 피드백 제공 잠재력, 운동의 질(예: 도달 범위, 운동의 부드러움, 운동 궤적)을 정량화하는 타당성은 아직 확립되지 않았습니다.
이 연구의 전반적인 목표는 마커리스 동작 캡처 시스템(예: Orbbec Persee+/Astra 2, Apple LiDAR, 2D 카메라 + 신체 추적 소프트웨어)의 치료 운동 및 게임 플레이 중 동작 추적에 대한 임상적 유용성과 정확성을 확립하는 것입니다.
연구 유형
등록 (추정된)
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 연락처
- 이름: Selvi Sert, MEng
- 전화번호: 3109 416-425-6220
- 이메일: ssert@hollandbloorview.ca
연구 연락처 백업
- 이름: Alexander Hodge, BSc
- 전화번호: 3245 416-425-6220
- 이메일: ahodge@hollandbloorview.ca
연구 장소
-
-
Ontario
-
Toronto, Ontario, 캐나다, M4G 1R8
- Holland Bloorview Kids Rehabilitation Hospital
-
연락하다:
- Selvi Sert, MEng
- 전화번호: 3109 416-425-6220
- 이메일: ssert@hollandbloorview.ca
-
연락하다:
- Alexander Hodge, BSc
- 전화번호: 3245 416-425-6220
- 이메일: ahodge@hollandbloorview.ca
-
수석 연구원:
- Elaine Biddiss, PhD
-
-
참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
- 어린이
- 성인
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
샘플링 방법
연구 인구
설명
포함 기준:
- 5세에서 24세 사이
- 게임을 성공적으로 플레이할 수 있는 충분한 운동 능력(예: 어깨 위로 손을 들어 올릴 수 있음)
- 모니터를 보고 상호작용할 수 있음 - 최소한의 시각 또는 청각 장애
- 피부와 타이트한 옷에 반사 스티커를 부착하는 데 동의함
- 헐렁한 옷을 고정하기 위해 팔 및/또는 다리에 운동 테이프를 감는 데 동의함
- GMFCS 수준 I-III과 유사한 이동성
제외 기준:
- 중등도 운동을 안전하게 수행할 수 없게 하는 부상/장애
- 화면 시간으로 인해 악화되는 간질 병력. 후자의 경우, 부모 보고에 따르면 일주일에 1시간 동안 TV/비디오 게임에 안전하게 참여한 경우 해당 아동은 참여 자격이 있습니다.
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
코호트 및 개입
그룹/코호트 |
개입 / 치료 |
|---|---|
|
주요 그룹
참가자의 사회인구학적 데이터는 연구 세션의 활성 구성 요소 이전에 수집됩니다.
활성 구성 요소 동안, 참가자들은 특정 재활 동작을 대상으로 하는 움직임 기반 비디오 게임 컬렉션을 플레이할 것입니다.
플레이하는 동안, 참가자의 움직임은 2D 및 3D 카메라와 마커 기반 모션 캡처 시스템을 포함한 다양한 기술을 사용하여 캡처됩니다.
게임은 무작위 순서로 플레이되며, 모션 데이터는 전체 기간 동안 수집됩니다.
참가자는 각 미니 게임 사이에 필요에 따라 휴식을 취할 수 있습니다.
전체적인 활성 게임 플레이는 약 30분이며, 약 10분의 걷기(가능한 아동의 경우 5m 트랙에서 3-8회 왕복)와 능동적 관절 가동 범위 측정이 포함됩니다.
|
참가자들은 다양한 센서로 움직임이 추적되는 동안 몸을 움직여 액티브 비디오 게임을 플레이할 것입니다.
|
연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
|---|---|---|
|
표준화된 임상 평가: 30초 앉았다 일어서기 검사
기간: 기준선
|
하지 기능적 근력을 평가하는 측정법.
|
기준선
|
|
표준화된 임상 평가 - 다섯 번 일어서기 검사
기간: 기준선
|
다섯 번 앉았다 일어서기 검사는 이동 기술의 한 측면을 측정합니다.
이 검사는 기능적 하지 근력을 정량화하거나 환자가 전환 동작을 완료하는 데 사용하는 움직임 전략을 식별하는 방법을 제공합니다.
|
기준선
|
|
표준화된 임상 평가: 소아 도달 검사
기간: 기준치
|
기능적 도달 검사(FRT)의 수정된 형태입니다.
PRT는 앉은 자세와 선 자세 모두에서 앞으로 도달하는 것뿐만 아니라 옆으로 도달하는 것도 측정합니다.
|
기준치
|
|
표준화된 임상 평가: 외발 서기 검사
기간: 기준치
|
정적 자세와 균형 조절을 평가하는 데 사용됩니다
|
기준치
|
|
표준화된 임상 평가: Timed Up and Go
기간: 기준선
|
운동 능력, 균형감, 보행 능력 및 낙상 위험을 평가합니다.
|
기준선
|
|
센서 동작 추적 데이터
기간: 기준선
|
X-Y-Z 좌표 공간에서의 관절 위치.
|
기준선
|
공동 작업자 및 조사자
수사관
- 수석 연구원: Elaine Biddiss, PhD, Holland Bloorview Kids Rehabilitation Hospital, Bloorview Research Institute
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
연구 시작 (추정된)
기본 완료 (추정된)
연구 완료 (추정된)
연구 등록 날짜
최초 제출
QC 기준을 충족하는 최초 제출
처음 게시됨 (실제)
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
마지막으로 확인됨
추가 정보
이 정보는 변경 없이 clinicaltrials.gov 웹사이트에서 직접 가져온 것입니다. 귀하의 연구 세부 정보를 변경, 제거 또는 업데이트하도록 요청하는 경우 register@clinicaltrials.gov. 문의하십시오. 변경 사항이 clinicaltrials.gov에 구현되는 즉시 저희 웹사이트에도 자동으로 업데이트됩니다. .