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Rehabilitation Assessment of Motor Function In Cerebral Palsy Using Explainable AI

5 de agosto de 2026 atualizado por: Riphah International University

Rehabilitation Assessment of Motor Function in Ambulatory Children With Cerebral Palsy Using Explainable Machine Learning

The goal of this observational study is to develop and validate an AI-based prediction model for functional mobility and gait outcomes in children with cerebral palsy using low-cost clinical and gait data collected in rehabilitation settings in Pakistan.

Visão geral do estudo

Status

Ainda não está recrutando

Condições

Intervenção / Tratamento

Descrição detalhada

Children with cerebral palsy (CP) commonly experience limitations in functional independence and mobility, which significantly affect participation and quality of life. Accurate assessment of these functional abilities is essential for rehabilitation planning, prognosis estimation, and monitoring treatment outcomes. However, conventional assessment methods largely depend on therapist observation and standardized clinical scales, which may be subjective, time-consuming, and less sensitive to complex interactions among clinical variables.

Tipo de estudo

Observacional

Inscrição (Estimado)

200

Contactos e Locais

Esta seção fornece os detalhes de contato para aqueles que conduzem o estudo e informações sobre onde este estudo está sendo realizado.

Contato de estudo

Locais de estudo

  • Paquistão
      • Islamabad, Paquistão
      • Islamabad, Paquistão
        • Army special education Academy
      • Islamabad, Paquistão
      • Karachi, Paquistão
        • Karachi institue of neurological diseases and rehabilitation(KIND-R)
        • Contato:
        • Investigador principal:
          • Sidra Ghias, PhD*
        • Contato:

Critérios de participação

Os pesquisadores procuram pessoas que se encaixem em uma determinada descrição, chamada de critérios de elegibilidade. Alguns exemplos desses critérios são a condição geral de saúde de uma pessoa ou tratamentos anteriores.

Critérios de elegibilidade

Idades elegíveis para estudo

  • Filho
  • Adulto

Aceita Voluntários Saudáveis

Não

Método de amostragem

Amostra Não Probabilística

População do estudo

Children with cerebral palsy classified within Gross Motor Function Classification System (GMFCS) Levels I-III who are ambulatory with or without assistive devices and receiving routine physiotherapy rehabilitation. Participants from all cerebral palsy subtypes will be included for clinical, functional, and gait assessment related to AI-based evaluation of functional mobility and gait outcomes.

Descrição

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.

Plano de estudo

Esta seção fornece detalhes do plano de estudo, incluindo como o estudo é projetado e o que o estudo está medindo.

Como o estudo é projetado?

Detalhes do projeto

Coortes e Intervenções

Grupo / Coorte
Intervenção / Tratamento
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
Outro: AI-Based Functional Mobility and Gait Assessment
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.

O que o estudo está medindo?

Medidas de resultados primários

Medida de resultado
Descrição da medida
Prazo
Edinburgh visual gait scale (EVGS)
Prazo: Baseline to 6 Months
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%.
Baseline to 6 Months
WeeFIM (Functional Independence Measure for Children)
Prazo: Baseline to 6 months
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)
Baseline to 6 months
GMFM-88
Prazo: Baseline to 6 months followup
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)
Baseline to 6 months followup
Markerless Gait Analysis
Prazo: Baseline to 6 months

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:

  • Step length symmetry
  • Cadence
  • Stride time variability
  • Joint angle trajectories
  • Temporal asymmetry indices
Baseline to 6 months

Medidas de resultados secundários

Medida de resultado
Descrição da medida
Prazo
Feasibility of markerless video-based gait analysis for routine physiotherapy assessment in low-resource clinical settings
Prazo: Through study completion, 12 month
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.
Through study completion, 12 month
Predictive accuracy of the machine learning model for gait and motor function
Prazo: At model validation ,post data collection ,6 month
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.
At model validation ,post data collection ,6 month
Robustness of model predictive performance and change in functional and gait outcomes across heterogeneous therapy exposure contexts
Prazo: Baseline to 6-month follow-up
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.
Baseline to 6-month follow-up

Colaboradores e Investigadores

É aqui que você encontrará pessoas e organizações envolvidas com este estudo.

Patrocinador

Riphah International University

Investigadores

  • Investigador principal: Sidra Ghias, PhD* Rehab, Riphah International university Isalambad

Datas de registro do estudo

Essas datas acompanham o progresso do registro do estudo e os envios de resumo dos resultados para ClinicalTrials.gov. Os registros do estudo e os resultados relatados são revisados ​​pela National Library of Medicine (NLM) para garantir que atendam aos padrões específicos de controle de qualidade antes de serem publicados no site público.

Datas Principais do Estudo

Início do estudo (Estimado)

30 de agosto de 2026

Conclusão Primária (Estimado)

30 de junho de 2027

Conclusão do estudo (Estimado)

30 de dezembro de 2027

Datas de inscrição no estudo

Enviado pela primeira vez

18 de maio de 2026

Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ

1 de junho de 2026

Primeira postagem (Real)

5 de junho de 2026

Atualizações de registro de estudo

Última Atualização Postada (Real)

10 de agosto de 2026

Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade

5 de agosto de 2026

Última verificação

1 de agosto de 2026

Mais Informações

Termos relacionados a este estudo

Palavras-chave

Outros números de identificação do estudo

  • RCRAHS-ISB/REC/PhD/011111

Plano para dados de participantes individuais (IPD)

Planeja compartilhar dados de participantes individuais (IPD)?

NÃO

Informações sobre medicamentos e dispositivos, documentos de estudo

Estuda um medicamento regulamentado pela FDA dos EUA

Não

Estuda um produto de dispositivo regulamentado pela FDA dos EUA

Não

Essas informações foram obtidas diretamente do site clinicaltrials.gov sem nenhuma alteração. Se você tiver alguma solicitação para alterar, remover ou atualizar os detalhes do seu estudo, entre em contato com register@clinicaltrials.gov. Assim que uma alteração for implementada em clinicaltrials.gov, ela também será atualizada automaticamente em nosso site .

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