Toegankelijk Revalidatiesysteem op Afstand voor Real-Time Biomechanische Monitoring
Ontwikkeling en klinische validatie van een op AI gebaseerd camerasysteem voor real-time biomechanische monitoring bij bovenste-lidmaat revalidatie
Deze studie evalueert een nieuw camerasysteem dat is ontworpen om te ondersteunen bij revalidatie op afstand door biomechanica van de hand en bovenste ledematen in realtime te meten. Veel patiënten die herstellen van musculoskeletale of neurologische aandoeningen hebben frequente monitoring nodig tijdens revalidatie, maar regelmatige kliniekbezoeken kunnen moeilijk zijn vanwege afstand, kosten of beperkte toegang tot gespecialiseerde zorg. Huidige telezorgbenaderingen zijn meestal gebaseerd op kwalitatieve beoordelingen of zelfgerapporteerde feedback in plaats van objectieve biomechanische metingen.
Het doel van deze studie is om te bepalen of een op computervisie gebaseerd systeem nauwkeurig biomechanische parameters zoals gewrichtshoeken, bewegingsbereik, spierkracht en gewrichtsmoment kan schatten met alleen een standaardcamera. Het systeem analyseert handbewegingen met behulp van kunstmatige intelligentie en biomechanische modellering om realtime metingen te verstrekken tijdens revalidatieoefeningen.
Deelnemers zullen begeleide handbewegingstaken uitvoeren terwijl het systeem video opneemt en anatomische oriëntatiepunten extraheert. Deze gegevens zullen worden gebruikt om biomechanische parameters te berekenen en te beoordelen of het systeem revalidatievoortgang op afstand betrouwbaar kan monitoren. De resultaten zullen helpen bepalen of deze technologie clinici objectieve, continue gegevens kan verstrekken om gepersonaliseerde revalidatie te ondersteunen en patiëntuitkomsten te verbeteren.
Studie Overzicht
Toestand
Gedetailleerde beschrijving
Deze studie heeft tot doel een camera-gebaseerd telerevalidatieplatform te ontwikkelen en valideren dat in staat is om biomechanische parameters van de menselijke hand en bovenste ledemaat in realtime te schatten. Musculoskeletale en neurologische aandoeningen vereisen vaak continue monitoring tijdens revalidatie, maar veel patiënten – met name die in landelijke of onderbedeelde regio’s – hebben beperkte toegang tot frequente persoonlijke therapiesessies. Bestaande telezorgsystemen zijn voornamelijk afhankelijk van subjectieve rapportage of periodieke videoconsulten en missen vaak de kwantitatieve biomechanische metingen die nodig zijn voor nauwkeurige monitoring van herstel.
Het doel van dit onderzoek is om te evalueren of computervisie en biomechanische modellering nauwkeurige, kwantitatieve metingen van gewrichtsbeweging en kracht kunnen leveren met behulp van één camera. De centrale hypothese is dat kunstmatige-intelligentiaalgoritmen anatomische herkenningspunten van de hand kunnen detecteren uit videogegevens en deze kunnen combineren met mechanische modelleringstechnieken om gewrichtshoeken, koppels en spierkrachten in realtime te schatten. Continue biomechanische tracking kan clinici in staat stellen om revalidatievoortgang beter te monitoren en tijdig aanpassingen te maken aan therapieprotocollen.
Deelnemers zullen gestandaardiseerde handbewegingsoefeningen uitvoeren terwijl videogegevens worden vastgelegd met een consumentencamera zoals een smartphone- of laptopcamera. Computervisie-algoritmen zullen handherkenningspunten identificeren en gewrichtskinematiek berekenen. Deze metingen worden vervolgens geïntegreerd met inverse dynamische modellering om biomechanische parameters te schatten, waaronder gewrichtskoppel, bewegingsbereik en krachtgeneratie.
De studie zal de betrouwbaarheid en validiteit van het voorgestelde systeem evalueren door de berekende biomechanische metingen te vergelijken met gevestigde biomechanische modellen en referentiedatasets. Belangrijke uitkomsten zijn de nauwkeurigheid van herkenningspuntdetectie, betrouwbaarheid van biomechanische parameterschatting en haalbaarheid van remote monitoring tijdens revalidatieoefeningen.
Succesvolle afronding van deze studie zal de haalbaarheid aantonen van een laagkost, toegankelijk telerevalidatieplatform dat objectieve biomechanische feedback kan leveren aan clinici en patiënten. Deze aanpak heeft het potentieel om de toegang tot revalidatiediensten te verbeteren, patiëntbetrokkenheid te vergroten en datagestuurd klinisch besluitvorming te ondersteunen in afgelegen gezondheidszorgomgevingen.
Studietype
Inschrijving (Geschat)
Fase
- Niet toepasbaar
Contacten en locaties
Studiecontact
- Naam: Soroush Korivand, PhD
- Telefoonnummer: 662-325-9154
- E-mail: skorivand@me.msstate.edu
Studie Locaties
-
-
Mississippi
-
Jackson, Mississippi, Verenigde Staten, 39216
- University of Mississippi Medical Center
-
Contact:
- Marc Walker, MD
- E-mail: mwalker6@umc.edu
-
Starkville, Mississippi, Verenigde Staten, 39759
- Mississippi State University
-
Contact:
- Soroush Korivand, PhD
- Telefoonnummer: 662-325-9154
- E-mail: skorivand@me.msstate.edu
-
Hoofdonderzoeker:
- Soroush Korivand, PhD
-
-
Deelname Criteria
Geschiktheidscriteria
Leeftijden die in aanmerking komen voor studie
- Volwassen
- Oudere volwassene
Accepteert gezonde vrijwilligers
Beschrijving
Inclusiecriteria:
- Volwassenen van 18 jaar of ouder.
- Personen die revalidatie van de bovenste ledematen of hand ondergaan of herstellen na een musculoskeletaal of neurologisch letsel of een operatie.
- Het vermogen om basis hand- of bovenste ledematen bewegingsopdrachten uit te voeren die nodig zijn voor de revalidatieoefeningen.
- Het vermogen om studieuitleg te begrijpen en geïnformeerde toestemming te geven.
Exclusiecriteria:
- Ernstige cognitieve beperking die het begrip van de studieprocedures verhindert.
- Medische aandoeningen die veilige deelname aan hand- of bovenste ledematen revalidatieoefeningen verhinderen.
- Ernstige visuele beperking die interactie met het cameragebaseerde monitoringsysteem verhindert.
- Deelname aan een andere interventiestudie die revalidatieresultaten zou kunnen beïnvloeden.
Studie plan
Hoe is de studie opgezet?
Ontwerpdetails
- Primair doel: Behandeling
- Toewijzing: Gerandomiseerd
- Interventioneel model: Parallelle opdracht
- Masker: Geen (open label)
Wapens en interventies
Deelnemersgroep / Arm |
Interventie / Behandeling |
|---|---|
|
Experimenteel: Camera-Gebaseerd Biomechanisch Monitoring (Interventie)
Deelnemers voeren gestandaardiseerde hand-/bovenledemaatrevalidatieoefeningen uit terwijl een AI-gebaseerd camerasysteem gewrichtskoppel, spierkracht en bewegingsbereik in realtime schat.
Klinisch specialisten kunnen de biomechanische feedback gebruiken om revalidatieaanpassingen te begeleiden gedurende de 6-weken durende studieperiode.
|
Een systeem met één camera, computervisie en inverse-dynamica modellering dat biomechanische parameters (gewrichtsmoment, spierkracht en bewegingsbereik) schat op basis van videogestuurde handlandmarktracking tijdens revalidatieoefeningen.
|
|
Actieve vergelijker: Standaard Telezorg Revalidatie (Controle)
Deelnemers krijgen standaardtele-revalidatie met periodieke/wekelijkse controles en gebruikelijke zorgbegeleiding.
Er wordt geen realtime feedback gebaseerd op cameragebaseerde biomechanische monitoring verstrekt.
|
Deelnemers voeren standaard revalidatieoefeningen uit en ontvangen routinematige telezorg follow-up met clinici volgens de gebruikelijke zorgpraktijken.
Er wordt geen op camera gebaseerd biomechanisch monitoringsysteem gebruikt tijdens het revalidatieproces.
|
Wat meet het onderzoek?
Primaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Nauwkeurigheid van camera-gebaseerde schatting van gewrichtsmoment
Tijdsspanne: Baseline beoordelingssessie
|
Nauwkeurigheid van het AI-gebaseerde camerasysteem bij het schatten van gewrichtsmoment tijdens revalidatieoefeningen in vergelijking met gouden-standaard dynamometermetingen.
De nauwkeurigheid wordt geëvalueerd met behulp van het gemiddelde absolute percentagefout (MAPE) tussen geschatte momentwaarden en referentiedynamometeraflezingen.
|
Baseline beoordelingssessie
|
|
Correlatie tussen cameragebaseerde en klinische biomechanische metingen
Tijdsspanne: Baseline beoordelingssessie
|
Overeenkomst tussen biomechanische parameters geschat door het camera-gebaseerde systeem en referentieklinische metingen.
Pearson-correlatiecoëfficiënten en Bland-Altman-analyse zullen worden gebruikt om de overeenkomst tussen geschat gewrichtsmoment en gouden-standaardmetingen te evalueren.
|
Baseline beoordelingssessie
|
Secundaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Verbetering van de handknijpkracht
Tijdsspanne: Baseline, 3 weken en 6 weken
|
Verandering in handknijpkracht gemeten met een klinische dynamometer tijdens het revalidatieprogramma.
|
Baseline, 3 weken en 6 weken
|
|
Verbetering van de bewegingsuitslag
Tijdsspanne: Baseline, 3 weken en 6 weken
|
Verandering in bewegingsbereik van hand- en vingergewrichten gemeten met standaard klinische goniometrie tijdens de revalidatieperiode.
|
Baseline, 3 weken en 6 weken
|
|
Functioneel Hersteltijd
Tijdsspanne: Tot 6 weken
|
Tijd die deelnemers nodig hebben om ten minste 80% van hun handfunctie vóór het letsel te herwinnen op basis van klinische functionele beoordelingen.
|
Tot 6 weken
|
|
Patiëntentrouw aan revalidatieoefeningen
Tijdsspanne: Tot 6 weken
|
Deelname aan voorgeschreven revalidatieoefeningen gemeten door het voltooiingspercentage van toegewezen therapiesessies tijdens de onderzoeksperiode.
|
Tot 6 weken
|
Medewerkers en onderzoekers
Sponsor
Medewerkers
Studie record data
Bestudeer belangrijke data
Studie start (Geschat)
Primaire voltooiing (Geschat)
Studie voltooiing (Geschat)
Studieregistratiedata
Eerst ingediend
Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria
Eerst geplaatst (Werkelijk)
Updates van studierecords
Laatste update geplaatst (Werkelijk)
Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria
Laatst geverifieerd
Meer informatie
Termen gerelateerd aan deze studie
Andere studie-ID-nummers
- MSU-UMMC-TELE-REHAB-001
- U54GM115428 (Subsidie/contract van de Amerikaanse NIH)
Plan Individuele Deelnemersgegevens (IPD)
Bent u van plan om gegevens van individuele deelnemers (IPD) te delen?
Beschrijving IPD-plan
Geanonimiseerde individuele deelnemersgegevens (IPD) uit deze studie kunnen op redelijk verzoek worden gedeeld na voltooiing van de studie. Te delen gegevens omvatten afgeleide biomechanische parameters (bijv. gewrichtsmoment, bewegingsbereik), samenvattende prestatiemetingen en bijbehorende metadata die nodig zijn voor interpretatie.
Ruwe videogegevens worden niet gedeeld vanwege mogelijke identificeerbaarheidsproblemen. Alle gedeelde gegevens worden geanonimiseerd in overeenstemming met institutioneel beleid en IRB-vereisten.
Toegang wordt verleend aan gekwalificeerde onderzoekers na goedkeuring van een gegevensgebruiksovereenkomst en voor doeleinden die consistent zijn met de oorspronkelijke studieobjectieven.
Informatie over medicijnen en apparaten, studiedocumenten
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd geneesmiddel
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd apparaatproduct
Deze informatie is zonder wijzigingen rechtstreeks van de website clinicaltrials.gov gehaald. Als u verzoeken heeft om uw onderzoeksgegevens te wijzigen, te verwijderen of bij te werken, neem dan contact op met register@clinicaltrials.gov. Zodra er een wijziging wordt doorgevoerd op clinicaltrials.gov, wordt deze ook automatisch bijgewerkt op onze website .