通过自动视频分析进行疼痛检测
研究概览
详细说明
术后疼痛，如果控制不当，会对患者造成有害的短期和长期后果。 尽管大多数患者能够报告他们的疼痛评分，但少数患者不能这样做，评估他们的疼痛对医疗保健专业人员来说可能是一个挑战。 近年来，基于细微的面部变化表示疼痛的前提开发了面部识别工具。 然而，身体和头部姿势的变化也可能代表疼痛。 因此，这些工具有其局限性，并且仅在某些患者群体中得到验证，因此可能不够灵敏，无法检测术后患者的疼痛。
该研究的第一阶段将对 40 名接受重大妇科手术的患者进行，获得的数据将用于微调算法。 患者将在术前评估麻醉诊所和手术后在病房进行录像。 他们将被要求在数字评分量表上对他们的疼痛评分进行评分，并填写有关他们的心理和健康状况的问卷。 疼痛评分将与从疼痛评估算法获得的结果相关联。
第二阶段将通过（1）分析身体姿势来改进模型性能来改进和增强模型； (2) 通过招募 200 名接受手术和疼痛手术、住院和门诊会诊的患者来验证改进模型，收集他们手术前后和住院和门诊疼痛会诊的视频； (3) 将模型集成到独立的电子应用程序中，以提高其在住院和门诊环境中的可用性。
第三阶段将招募 130 名进行包皮环切手术的男性儿科患者，通过 i) 添加身体姿势分析和其他生理测量来改进算法，以进一步提高我们模型的性能； ii) 开发用于儿科人群的模型； iii) 提高其在临床和非临床环境中的可用性。 将从视频中提取未识别的关键点以进一步验证模型。
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
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Singapore、新加坡、229899
- KK Women's and Children's Hospital
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Singapore、新加坡
- Singapore General Hospital
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
描述
纳入标准
第 1、2 阶段：
- 接受手术和疼痛手术的患者、住院和门诊咨询
- 美国麻醉医师协会 (ASA) 身体状况 1、2 或 3 (ASA 1、2 或 3) 患者
第三阶段：在日间手术中接受激光包皮环切术的男童
排除标准
第 1、2 阶段：
- 怀孕患者；
医疗问题/药物：
- 精神障碍（例如 焦虑、抑郁）
- 神经系统疾病（例如 脑血管意外、帕金森病）
- 导致步态异常/限制的肌肉骨骼限制
第三阶段：
- 发育迟缓/认知障碍
- 自闭症谱系障碍
- 注意力缺陷/多动障碍
- 过度焦虑或需要镇静剂
- 慢性疼痛状况和/或药物
- 以前的创伤性疼痛经历
学习计划
研究是如何设计的？
设计细节
- 主要用途：支持治疗
- 分配：不适用
- 介入模型：单组作业
- 屏蔽：无（打开标签）
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的：录像
第一阶段：患者将在麻醉前门诊完成问卷调查、疼痛评分。 他们的面部和身体姿势被录像。 在术后 12-36 小时、36 小时直至出院前，通过录像对患者的疼痛评分进行审查。 第二阶段：患者将在术前/手术/住院/门诊咨询等候区完成问卷调查、疼痛评分、录像。 手术/程序/咨询后，i) 手术：患者在 12-36 小时、36 小时至出院前通过录像对疼痛评分进行评分。 ii) 程序：询问患者问卷、疼痛评分、录像。 iii) 会诊：在下次会诊时询问患者问卷、疼痛评分、录像。 第三阶段：患者将在术前区域完成问卷调查和疼痛评分。 他们在佩戴生理腕带以监测心率和体温时被录像。 手术后，在用腕带录像的同时评估疼痛评分。 |
在录像之前，将询问患者的基线疼痛评分。
从正面看，他们的面部和身体姿势将通过无法上网的手机进行录像。
收集的视频将被进一步处理以提取关键点，这将是建模算法的主要输入，并将进一步确保视频序列中患者的匿名性。
其他名称：
在手术/程序/咨询之前，患者将被要求填写 1-2 份问卷（医院焦虑和抑郁量表 (HADS) 和/或 EQ-5D-3L）。 手术/程序/咨询后，将再次要求患者填写 HADS 问卷（可选）。 对于儿科患者，手术前只会进行儿童疼痛焦虑症状量表（CPASS）。
其他名称：
医疗级可穿戴设备 Empatica E4 腕带将在第 3 阶段用于儿科患者，以监测有关心率和体温的实时生理数据。
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研究衡量的是什么？
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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疼痛评分的变化
大体时间：手术/程序/咨询前（1 天）和手术/程序/咨询后（1-3 天）
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手术/程序/咨询前后疼痛评分的差异。
将询问疼痛评分（数字评定量表 0-10），0 表示没有疼痛，10 表示可能出现的最严重疼痛。
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手术/程序/咨询前（1 天）和手术/程序/咨询后（1-3 天）
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从视频中提取关键点
大体时间：手术/程序/咨询前（1 天）和手术/程序/咨询后（1-3 天）
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收集的视频将被进一步处理以提取关键点，这将是建模算法的主要输入，并将进一步确保视频序列中患者的匿名性。
然后，这将用于与结果 1（患者报告的疼痛评分）相关的疼痛评分预测。
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手术/程序/咨询前（1 天）和手术/程序/咨询后（1-3 天）
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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医院焦虑和抑郁量表 (HADS) 评分的变化
大体时间：手术/程序/咨询前（1 天）和手术/程序/咨询后（1-3 天）
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手术/程序/咨询前后的 HADS 焦虑和抑郁评分。
医生通常使用 HADS 来确定患者所经历的焦虑和抑郁程度。
问卷上的每个项目都从 0 到 3 打分，这意味着一个人在焦虑或抑郁方面的得分可以在 0 到 21 之间。
HADS 使用标度，因此从 HADS 返回的数据是有序的。
对于每个分项（焦虑/抑郁），0-7 = 正常； 8-10 = 临界异常（临界情况）；和 11-21 = 异常（案例）。
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手术/程序/咨询前（1 天）和手术/程序/咨询后（1-3 天）
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EQ-5D-3L评分
大体时间：手术/程序/咨询前（1 天）
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手术/程序/咨询前的 EQ-5D-3L 评分。
EQ-5D-3L 是一种用于测量一般健康状况的标准化仪器。
它由两个部分组成；健康状况描述和评价。
健康状况从五个维度（5D）来衡量；行动不便、自理、日常活动、疼痛/不适和焦虑/抑郁；每个维度从1-3不等。
从这五个维度计算出 EQ-5D 指数，其值介于 0-1 之间。
评价部分涉及模拟量表，要求在20cm的垂直刻度上标注访谈当天的健康状况，终点为0和100。
零对应“你能想象到的最差健康”，百对应“你能想象到的最好健康”。
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手术/程序/咨询前（1 天）
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儿童疼痛焦虑症状量表 (CPASS) 评分
大体时间：手术/程序/咨询前（1 天）
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术前CPASS评分。
CPASS 是一个包含 20 个项目的量表，用于评估儿童的疼痛焦虑。
对于每个项目，孩子们都被要求对他们以这种方式思考、行动或感觉的程度进行评分，评分范围从 0（“从不以这种方式思考、行动或感觉”）到 5（“总是这样思考、行动或感觉”那样”）。
总分范围从 0 到 100，分数越高表明疼痛焦虑水平越高。
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手术/程序/咨询前（1 天）
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员：Ban Leong Sng, FANZCA、KK Women's and Children's Hospital
出版物和有用的链接
一般刊物
- Lee M, Kennedy L, Girgensohn A, Wilcox L, Lee JS, Tan CW, Sng BL. Pain Intensity Estimation from Mobile Video Using 2D and 3D Facial Keypoints. arXiv preprint arXiv:2006.12246. 2020 Jun 17.
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
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