针对具有不同神经运动能力的儿童/青少年进行运动追踪的传感器有效性评估 (MOCAP)
针对具有不同神经运动能力的儿童/青少年运动跟踪传感器有效性评估
本研究总体目标是确立无标记运动捕捉系统在追踪治疗性练习和游戏过程中运动的临床实用性和准确性。 具体目标为：
- 通过将无标记运动捕捉系统追踪的运动学指标与金标准有标记运动分析系统进行比较，评估其准确性。
- 评估无标记运动捕捉系统收集数据确定的练习重复次数和临床评估分数，与金标准有标记运动分析系统及训练有素的临床医生评估结果的一致性。
- 探究游戏过程中收集的运动学指标（如运动流畅度、对称指数）在多大程度上能区分不同运动能力。
- 了解儿童在康复背景下对运动捕捉视频游戏的看法。
参与者将：
执行各关节主动活动度训练（重复3次，在游戏环境外）以及在Holland Bloorview开发的针对解剖学运动的康复性游戏内动作（如肩外展/内收、肩屈曲/伸展、肘屈曲/伸展、躯干侧倾、髋屈曲/伸展、膝屈曲/伸展、躯干屈曲/伸展）
每个迷你游戏玩至完成10次游戏目标相关重复动作或达到2分钟游戏时长。
研究概览
详细说明
产前大脑发育问题或婴儿期脑损伤可能导致脑性瘫痪（CP），这是一种与运动、姿势和平衡功能受损相关的非进行性障碍。 CP是儿童中最常见的运动障碍，每1000名新生儿中就有2至3名儿童受到影响。
尽管CP是一种永久性残疾，但可以通过职业和物理治疗来帮助改善运动功能或长期管理症状。 然而，经济、时间和地理限制可能会限制这些治疗的可及性。 这激发了对家庭康复计划的兴趣。 多项研究评估了使用主动视频游戏（AVGs）来补充传统的面对面康复干预并提高儿童积极性的可能性。 用户通过不同复杂度的运动追踪界面与AVG中的环境互动，从惯性测量单元（如Wii控制棒）到3D深度传感器（如Microsoft Kinect）。 根据Ren等人进行的荟萃分析，AVGs已被发现能增强CP儿童的粗大运动功能。
考虑到每个儿童的个体康复目标和能力，AVGs在能够校准以针对特定身体部位进行运动技能发展时最为有效。 理想情况下，AVGs会根据儿童的身体表现进行调整，就像治疗师观察患者的进展并调整运动的强度和频率一样。 从技术系统（如光电运动追踪系统）收集的数据有可能追踪运动能力的变化，以支持进展跟踪。 黄金标准的光电运动捕捉系统（如Vicon、Motion Analysis）对于家庭使用来说过于昂贵，但有一些低成本、商业化的产品适合家庭使用（如Microsoft Kinect、Orbbec Persee）。 虽然这些设备的运动追踪能力足以支持游戏玩法，但尚不清楚它们在（i）游戏过程中和（ii）针对具有不同运动技能和模式的儿童时追踪运动的准确性如何。 这些信息对于验证低成本光电运动追踪的使用至关重要，以（i）提供高质量反馈并支持治疗练习的实践（例如，这些系统能在多大程度上像治疗师一样识别并提供练习反馈？）和（2）追踪运动表现的变化（即，这些系统能在多大程度上用于准确量化和追踪运动技能的变化？）。
为了提高更多CP儿童的可及性，可能性工程与研究实验室（PEARL）创建了一系列交互式视频游戏，这些游戏追踪康复练习并将其整合到游戏玩法中。 视频游戏《Bootle Blast》（BB）和《Bootle Boot Camp》（BC）使用了3D深度传感器Orbbec Persee+。 自2017年以来，Bootle Blast已由4名CP儿童在家中成功进行了为期12周的试点，并在荷兰布鲁维尤儿童康复医院的诊所中使用。 迄今为止，身体追踪主要用于支持儿童在游戏中的互动。 其在追踪治疗练习的准确性、提供高质量反馈的潜力以及量化运动质量（如活动范围、运动流畅度、运动轨迹）的有效性尚未得到确认。
本研究的总体目标是确定无标记运动捕捉系统（如Orbbec Persee+/Astra 2、Apple LiDAR、2D摄像头+身体追踪软件）在追踪治疗练习和游戏过程中运动的临床实用性和准确性。
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名：Selvi Sert, MEng
- 电话号码：3109 416-425-6220
- 邮箱：ssert@hollandbloorview.ca
研究联系人备份
- 姓名：Alexander Hodge, BSc
- 电话号码：3245 416-425-6220
- 邮箱：ahodge@hollandbloorview.ca
学习地点
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Ontario
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Toronto、Ontario、加拿大、M4G 1R8
- Holland Bloorview Kids Rehabilitation Hospital
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接触：
- Selvi Sert, MEng
- 电话号码：3109 416-425-6220
- 邮箱：ssert@hollandbloorview.ca
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接触：
- Alexander Hodge, BSc
- 电话号码：3245 416-425-6220
- 邮箱：ahodge@hollandbloorview.ca
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首席研究员：
- Elaine Biddiss, PhD
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 孩子
- 成人
接受健康志愿者
取样方法
研究人群
描述
入选标准：
- 年龄5至24岁
- 具备成功操作游戏的足够运动技能（即能够将手举过肩）
- 能够看清并操作显示器 - 视觉或听觉障碍轻微
- 愿意在皮肤及紧身衣物上粘贴反光贴片
- 愿意在手臂和/或腿部使用运动胶带固定宽松衣物
- 行动能力相当于GMFCS I-III级
排除标准：
- 存在可能使中等强度运动不安全的任何损伤/残疾
- 有因屏幕使用时间加重的癫痫病史。 对于后者，若家长报告儿童能安全参与每周1小时的电视/电子游戏活动，则仍符合参与资格
学习计划
研究是如何设计的？
设计细节
队列和干预
团体/队列 |
干预/治疗 |
|---|---|
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主要组
在研究环节的活动部分开始前，将收集参与者的社会人口统计数据。
在活动部分期间，参与者将游玩一系列针对特定康复动作的基于运动的视频游戏。
游玩时，参与者的动作将通过不同技术进行捕捉，包括2D和3D摄像头以及基于标记的动作捕捉系统。
游戏将以随机顺序进行，动作数据将在整个过程中被收集。
参与者可根据需要在每个小游戏之间休息。
整体活动游戏时间约为30分钟，包括约10分钟的步行（针对能够行走的儿童，在5米轨道上进行3-8次往返）以及主动活动范围测量。
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参与者将通过移动身体来玩体感游戏，同时使用不同的传感器追踪他们的动作。
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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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标准化临床评估：30秒坐立测试
大体时间：基线
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一项评估功能性下肢力量的测量。
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基线
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标准化临床评估 - 五次坐站试验
大体时间：基线
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五次坐立测试用于评估转移技能的一个方面。
该测试提供了一种量化下肢功能性力量和/或识别患者在完成转移动作时所用运动策略的方法。
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基线
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标准化临床评估：儿科伸展测试
大体时间：基线
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功能伸臂测试（FRT）的改良形式。
PRT可测量坐姿和站姿时的侧向伸臂以及前向伸臂。
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基线
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标准化临床评估：单腿站立测试
大体时间：基线
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用于评估静态姿势和平衡控制
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基线
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标准化临床评估：计时起立行走测试
大体时间：基线
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评估活动能力、平衡能力、行走能力和跌倒风险
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基线
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传感器运动追踪数据
大体时间：基线
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X-Y-Z坐标系中的关节位置。
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基线
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员：Elaine Biddiss, PhD、Holland Bloorview Kids Rehabilitation Hospital, Bloorview Research Institute
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (估计的)
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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