לכידת שימוש ביד נציג בבית באמצעות וידאו אגוצנטרי אצל אנשים עם ליקוי בגפיים העליונות
23 בדצמבר 2020
פרוטוקול מוצע ללכוד תפקוד יד טבעי של אנשים עם ליקויים ביד במהלך שגרת היומיום שלהם באמצעות מצלמה אגוצנטרית. מטרת הפרוטוקול היא להבטיח שההקלטות מייצגות שימוש אופייני ביד של אדם במהלך פעילויות של חיי היומיום בבית.
פרוטוקול זה לוכד שגרה יומית מייצגת של אנשים עם ליקויים בגפיים העליונות באמצעות מצלמות לבישות או סרטונים אגוצנטריים. מטרתו להעריך ולהשתמש בבית ליישומי שיקום. השימוש ביד המצולמת יכול לעזור להעריך את ההשפעה של טיפולים חדשים בסביבה הביתית.
הפרוטוקול נועד ללכוד ביעילות נתונים המייצגים את חיי היומיום של המשתמש. ניתן להשתמש במידע המתקבל באמצעות פרוטוקול זה כדי להעריך את השפעת השיקום, לעקוב אחר ההתקדמות לאורך זמן או להנחות טיפול מרחוק. תקשורת טובה עם המשתתפים היא חיונית.
ודא שהם מבינים את החשיבות של לא לשנות את השגרה הרגילה שלהם או את האופן שבו הם מבצעים משימות. התחל בלשאול את המשתתף אם הידיים הפגועות שלו משפיעות על יכולתו לבצע פעילויות של חיי היומיום, או ADL. בקשו מהמשתתף לתת כמה דוגמאות למשימות שהוא יכול או לא יכול לבצע באופן עצמאי עם הידיים הפגועות.
בקשו מהמשתתפים להיזכר בשגרת היומיום שלהם בשבועיים האחרונים. תעד אילו משימות יומיומיות מבוצעות, לכמה זמן ובאיזו שעה בערך. בשיתוף פעולה עם המשתתף, בחרו שלוש משבצות זמן של 90 דקות כל אחת, שבמהלכן יש להקליט סרטונים.
בחר משבצות זמן המתפרסות על פני ימים שונים בשבוע ומתרחשות כאשר ADLs המערבות את הידיים מבוצעות בדרך כלל ברצף. השג את הסכמת המשתתף על לוחות הזמנים של ההקלטה לאחר דיון בכל חשש שיש לו. הציבו יעד של שלוש שעות של סרטונים במשך שבועיים והודיעו למשתתף שסרטונים לא מספיקים עלולים להוביל להארכת תקופות ההקלטה שלו.
הנחו את המשתתף להתמקד בלכידת שגרות מציאותיות. ודא שהמשתתף מבין שכל ההקלטות צריכות להתבצע בתוך ביתו, ולא במקומות ציבוריים. תן כמה דוגמאות שעשויות לעורר חששות לפרטיות, כגון רחצה, הלבשה ובדיקת מידע סודי.
הזכירו למשתתף להיות מודע למראות, שעשויות להראות את פניו בהקלטות. הצע למשתתף להימנע ככל האפשר מנוכחותם של אנשים אחרים, כגון בני משפחה או מטפלים, בסרטונים. הדגימו כיצד להשתמש במצלמה אגוצנטרית.
באופן ספציפי, הראו למשתתף כיצד להפעיל ולכבות את המצלמה וכיצד לשלוט בהקלטות. בקשו מהמשתתף לתרגל הפעלה וכיבוי של המצלמה, ואז לנסות להקליט מהמצלמה. במידת הצורך, הדגימו כיצד להשתמש בטאבלט עם אפליקציית המצלמה המותקנת מראש.
הדגימו כיצד להפעיל ולכבות את הטאבלט, כיצד לחבר את הטאבלט למצלמה באמצעות אפליקציית המצלמה וכיצד לשלוט בהקלטות. בקשו מהמשתתף לתרגל את הצעדים המודגמים. לאחר מכן, הראה להם כיצד לסקור את הסרטונים המוקלטים וכיצד לחתוך או למחוק אותם.
בקש מהמשתתף לתרגל סקירה, חיתוך ומחיקה של הקלטה מהטאבלט. לאחר מכן, הדגימו כיצד ללבוש או להסיר את המצלמה באמצעות סרט אלסטי המתכוונן לראש המשתתף. הנח את המצלמה על מצחו של המשתתף והתאם את סרט הראש כך שילבש את המצלמה בנוחות וביציבות.
הקפידו על זווית אופטימלית של המצלמה ביחס למצח. בקשו מהמשתתף להקליט קטע קצר של וידאו תוך כדי הזזת ידיו לפניו ומניפולציה של חפץ. סקור את הסרטון המוקלט וודא ששתי הידיים נראות בבירור באזור המרכזי של הסצנה בזמן ביצוע משימות מניפולציה.
תרגלו את השימוש במצלמה ובטאבלט עם המשתתף והמטפלים שלו עד שיפגינו מיומנות. תנו למשתתף את הערכה עם הציוד כדי לתעד את ה-ADL שלו בבית. בנוסף למצלמה ולטאבלט, הערכה צריכה לכלול סוללות מצלמה נוספות, מטעני סוללות למצלמה ולטאבלט, כבלי טעינה, סרט למצלמה וסט מודפס של הנחיות לשימוש במצלמה.
גויס מדגם של 23 משתתפים, כולל תשעה ניצולי שבץ מוחי ו-14 אנשים עם פגיעה בחוט השדרה. הפרוטוקול המוצע הצליח עבור 95.7% מהמשתתפים. הפעילויות שתועדו כללו הכנת ארוחות, אכילה, שטיפת כלים, פעילות גופנית וסריגה.
אורך הקלטת הווידאו היומי הממוצע למשתתף היה 60 דקות, עם ממוצע של שלוש שעות וידאו שהושגו לכל משתתף. חלק מהמשתתפים דיווחו על תחושת עייפות ואי נוחות לענוד את המצלמה במשך יותר משעה, בשל משקלה והחום שלה על המצח. 27% מהמשתתפים נזקקו לסיוע מצוות המחקר בתקופות ההקלטה בבית.
בממוצע, כל שיחת עזרה ארכה חמש עד 10 דקות. בנוסף, 15 מטפלים של המשתתפים היו מעורבים בסיוע בהקלטת סרטונים בבית. בחירת הפעילויות צריכה להיות תהליך שיתופי בין החוקר למשתתפים כדי להבטיח ששגרות מציאותיות, ייצוגיות ומשמעותיות נלכדות.
הנתונים המתקבלים מסרטונים אלה יכולים לשמש לניתוח אוטומטי, באמצעות טכניקות ראייה ממוחשבת ולמידת מכונה ליצירת כלים חדשים למעקב אחר התקדמות השיקום ותוצאותיו.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
פרוטוקול זה מתעד שגרת יום מייצגת של אנשים עם לקויות בגפיים העליונות באמצעות מצלמות לבישות או סרטונים בגוף ראשון (egocentric videos). המטרה היא להעריך את תפקוד היד במהלך פעילויות יומיומיות בבית עבור יישומי שיקום.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדע
- מדעי המוח
- שיקום
- טכנולוגיה מסייעת
רקע
- אנשים עם ליקויים בתפקוד הידיים מתמודדים לעיתים קרובות עם אתגרים בפעילויות היומיום.
- הבנת התפקוד הטבעי של היד חיונית לשיקום יעיל.
- מצלמות לבישות יכולות לספק תובנות לגבי שימוש בידיים בחיי היומיום.
- איסוף נתונים בסביבת הבית יכול לשפר את הערכת הטיפול.
מטרת המחקר
- לתעד שימוש טיפוסי ביד בקרב אנשים עם ליקויים בגפיים העליונות.
- להעריך את ההשפעה של טיפולי שיקום.
- לעקוב אחר ההתקדמות לאורך זמן בסביבה טבעית.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- שימוש במצלמות אגוצנטריות לאיסוף נתונים.
- הקלטה של שגרות יומיומיות של המשתתפים.
- מעורבות עם המשתתפים לתקשורת יעילה.
- ניתוח של תפקוד היד בסביבות ביתיות.
תוצאות עיקריות
- הנתונים שנאספו משקפים שימוש טיפוסי ביד במהלך פעילויות יומיומיות.
- התובנות שנרכשו יכולות לסייע בגיבוש אסטרטגיות שיקום.
- מעקב אחר ההתקדמות מCפשוט באמצעות ניטור רציף.
- משוב מהמשתתפים חיוני להערכת יעילות הפרוטוקול.
מסקנות
- הפרוטוקול לוכד ביעילות את תפקוד היד הטבעי.
- הוא יכול להנחות יישומים של טיפול ושיקום מרחוק.
- מחקרים עתידיים יכולים להתבסס על מתודולוגיה זו עבור יישומים רחבים יותר.
שאלות נפוצות
רלוונטיות לתעשייה
תיעוד של תפקוד טבעי של כף היד בסביבת הבית נותן מענה לפער קריטי בהערכת שיקום, שבה מדדים המבוססים על מרפאות לרוב אינם משקפים את הביצועים בעולם האמיתי. פרוטוקול זה מאפשר למחקר ופיתוח בביו-פרמצבטיקה להעריך את ההשפעה הטיפולית במסגרות בעלות תוקף אקולוגי, ובכך תומך בהחלטות המשך (go/no-go) המבוססות על תוצאות תפקודיות המשמעותיות עבור המטופלים והגופים המשלמים. באמצעות הפקת נתונים התנהגותיים ארוכי טווח השומרים על פרטיות, הוא מגביר את הביטחון החזוי בתוכניות לשיקום נוירולוגי בשלבים מוקדמים.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- ערך מדעי: מאפשר בחינה של היפותזות טיפוליות באמצעות מדידה של שימוש בידיים בעולם האמיתי כסמן ביולוגי תפקודי של התאוששות נוירולוגית.
- ערך תפעולי: תומך בתיקוף של יעדים באמצעות נקודות סיום אובייקטיביות ורלוונטיות מבחינה אקולוגית, המפחיתות את ההסתמכות על מדדים קליניים חלופיים.
סריקה ופיתוח בדיקות (Assay)
- ערך מדעי: מכין מדדי התנהגות מתוקפים לסריקה של התערבויות שיקומיות בשלבים הבאים, על ידי קביעת השונות הבסיסית והרגישות לשינוי.
- ערך תפעולי: מקדם סטנדרטיזציה של הבדיקה באמצעות לוחות זמנים מובנים להקלטה ומסמרי פרטיות בשליטת המשתתפים, ובכך משפר את הדירות הנתונים בין אתרים שונים.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- ערך מדעי: מגשר על הפער בין הגילוי לרציפות הפרה-קלינית על ידי תיעוד תפקוד יד הרלוונטי למחלה במודלים של פגיעה בחוט השדרה ושבץ, בהתאם למטרות של סמנים ביולוגיים תרגומיים.
- ערך תפעולי: מסייע בקבלת החלטות על קידום מבוסס סיכונים באמצעות כימות שיפורים תפקודיים בסביבות טבעיות, ובכך מפחית עמימות מכניסטית במעבר מהשלב הפרה-קליני לשלב הקליני.
שילוב תהליכי עבודה וצנרת נתונים
השיטה נשמעת לרצף הגילוי, החל מתיקוף מוקדם של מטרה ועד לבדיקת יעילות פרה-קלינית, כאשר שימוש תפקודי ביד משמש כתוצאה כמותית הממוקדת בחולה, במטרה לתעדף מועמדים לשיקום נוירולוגי.
- ביולוגיה של גילוי: תומך בבדיקת השערות ובבירור נתיבים על ידי קישור מנגנוני תיקון עצביים לשינויים ניתנים לצפייה במשימות מניפולציה יומיומיות של היד.
- סריקה: משפר את המוכנות של הבדיקה באמצעות פרוטוקולים סטנדרטיים וחזרתיים של לכידת וידאו, המניבים נקודות קצה התנהגותיות הניתנות לניתוח לצורך השוואת תרכובות או טיפולים.
- אנליטיקה: מייצר משתנים תלויים כמותיים (למשל, משך השימוש ביד, תדירות המשימה, סימטריית תנועה) המאפשרים השוואה סטטיסטית בין תנאים ונקודות זמן שונות.
- מחקר תרגומי: מקשר לרצף פרה-קליני על ידי אספקת מערכת רלוונטית למחלה (שבץ, פגיעה בחבל השדרה) שבה תפקוד היד נמצא במתאם עם עצמאות ואיכות חיים.
- שימוש חוזר ארגוני: מציב את הפרוטוקול כפלטפורמה לשימוש חוזר עבור מחקרים רב-מרכזיים, תוך ניצול אימוני משתתפים, ערכות ציוד ותמיכה מרחוק כדי להרחיב את איסוף הנתונים על פני אוכלוסיות נוירולוגיות מגוונות.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החיזואי על ידי צמצום הפער בין הערכות מעבדה לבין תוצאות תפקודיות בעולם האמיתי בשיקום נוירולוגי.
- ערך תפעולי: משפר את השחזוריות והיכולת להרחבה (scalability) באמצעות תזמון שיתופי, בקרות פרטיות ותמיכה טכנית מרחוק, תוך מזעור השונות בין האתרים.
- ערך אסטרטגי: משפר את היעילות ההונית על ידי מתן אפשרות לזיהוי מוקדם של טיפולים שאינם יעילים, ובכך מפחית את הסיכון לכישלון בשלבים מאוחרים של פיתוח תהליכי שיקום נוירולוגי.
- השפעה על הפורטפוליו: מספק בסיס לתעדוף מותאם סיכונים באמצעות הגשת נתוני תוצאות תפקודיות המשקפים חוויות משמעותיות של מטופלים, דבר התומך בדיוני רגולציה ותגמול כספי.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בהערכת שיקום נוירולוגי, גיוס משתתפים ופריסת חיישנים לבישים כדי להבטיח הקפדה על הפרוטוקול ואיכות הנתונים.
- תלוי במערכות מצלמות אגוצנטריות, טאבלטים או סמארטפונים להקלטה, ותשתית להעברה ואחסון מאובטחים של וידאו כדי לתמוך באיסוף נתונים ביתי.
- מחייב סטנדרטיזציה בין-צוותית בין צוותים קליניים, צוותי מדעי הנתונים וצוותי הנדסה, כדי להגיע להסכמה על לוחות זמנים לאיסוף וידאו, פרוטוקולי פרטיות ותהליכי ניתוח.
- כולל שיקולי התאמה בין מערכות מודלים, שכן לוחות זמני ההקלטה והרלוונטיות של המטלות חייבות להיות מותאמות למצבים נוירולוגיים שונים (למשל, שבץ מול פגיעה בחוט השדרה) ולרמות חומרה שונות.
- כולל מגבלות מעשיות כגון עומס על המשתתף עקב לבישה ממושכת, אתגרים טכניים בסביבות עם תאורה חלשה, והצורך בתמיכת מטפל עבור אנשים עם ליקויים חמורים, כפי שמתועד במקור.
