基于网络的临床医生指南：录制标准化饮酒任务运动学视频以用于计算机视觉分析

我们的研究致力于上肢的精准康复，重点关注使用人们能够负担并获取的工具，例如摄像机、可穿戴传感器以及开源的人工智能技术。目前我们采用的技术包括人工智能技术（如计算机视觉）以及传感器技术，例如视频摄像机和可穿戴传感器。这些技术彻底改变了我们的研究领域，使我们能够更频繁、更客观地测量康复进展，并以更精细的分辨率捕捉当前可能被忽略的细节。首先，调整一把带靠背的可调高度座椅，使受试者能够就座，并将手掌朝下平放在桌面上，手腕皱褶与桌缘对齐。

调节座椅高度，使髋关节和膝关节的屈曲角度均约为90度。调整桌面高度，使受试者保持直立姿势，双臂自然下垂于身体两侧，肘关节屈曲90度。将餐垫前缘与受试者正前方的桌边对齐。

确保餐垫上的目标方框相对于受试者的中线居中。然后将一个250毫升的塑料杯放在餐垫的方框内，位于桌缘前方30厘米处，正对受试者。向杯中倒入100毫升饮用水。

现在调整立体摄像头的位置，以获取受试者和杯子的正面俯视图像。调节摄像头位置，确保目标容积完全可见。进行校准时，通过进入网络应用程序仪表板，并从菜单中选择校准活动指南，打开校准活动模块。

开始录制前，将棋盘格图案保持在胸部高度附近，并与桌面表面垂直。通过点击网页应用程序中的“开始录制”图标来启动录制。当提示开始校准操作时，以平稳且受控的方式将棋盘格图案向前移动至摄像头方向。

然后反向移动，将棋盘格图案从靠近相机的位置向后移动，保持平稳且受控的运动。重复前后移动，直到图像采集完成。查看录制的校准视频。

确保整个棋盘格图案在视频中始终可见，并且光照条件提供清晰的可视性。如果录制效果不理想，点击“重试”选项以重新开始视频录制进行另一次尝试。校准成功后，点击“保存校准图像”图标。

当出现保存提示时，选择用于存储校准图像的目标文件夹。确认图像已保存后，选择“确认保存”以继续。指导受试者使用指定的手（右手或左手）进行初次记录。

让受试者练习饮水任务活动，以熟悉操作流程。通过进入网络应用程序的仪表盘菜单并选择“饮水任务活动指南”，打开饮水任务活动模块。在开始记录前，告知受试者应用程序将提供三秒的视觉和听觉倒计时，随后发出开始任务的提示。

单击“开始录制”图标以启动视频录制，并在提示时指导受试者执行饮水任务。当提示开始饮水任务时，让受试者使用指定的手完成该动作。然后指导其将杯子放回原始标示区域，并将手放回最初的起始位置。

回放饮水任务活动的录制视频。确保录制视频中所有画面均包含受试者的面部、躯干、上肢以及水杯。确认受试者完整执行了整个饮水任务，包括拿起水杯、啜饮一口、将水杯放回原位，并将身体和手部恢复至起始位置。

若需对同一受试者进行额外试验，请选择“重复另一次试验”选项，并按照相同说明继续记录和审阅新的试验数据。完成所有期望的试验记录后，请选择“完成全部试验”选项以开始保存视频文件。在“备注”字段中，输入与后续数据处理、分析或解释相关的评论信息。

然后选择“打包”并添加备注以继续。当提示出现时，单击“保存饮酒任务视频”图标并选择目标文件夹。视频文件保存完成后，单击“确认保存”以完成操作。

计算机视觉工作流程通过应用校准、姿态检测、提升步骤和滤波平滑方法，从二维视频中提取了三维姿态数据。利用提取的三维姿态数据，计算了包括运动单元数量、躯干位移和运动时间在内的运动学指标。在慢性卒中后偏瘫受试者执行饮水任务期间，其腕部速度曲线显示出左右上肢的运动单元数量存在差异。

上肢生物力学研究不再需要历史上进行这些测量所必需的复杂多摄像头系统。我们已经证明，采用视频摄像头和计算机视觉等更简单的方法，同样能够获得具有同等有效性的测量结果。因此，这项工作改善了上肢生物力学研究的可及性，而我们的真正目标是加速精准康复领域的研究，并推动这些成果向临床患者应用的转化。

因此，我未来的研究将重点关注手部精细运动技能的上肢生物力学。我们的另一个目标是开发利用生物力学反馈来改善患者预后的干预措施。