Capturando representante uso da mão em casa usando vídeo egocêntrico em indivíduos com comprometimento do membro superior
23 de dezembro de 2020
Um protocolo é proposto para capturar a função natural da mão de indivíduos com deficiências manuais durante suas rotinas diárias usando uma câmera egocêntrica. O objetivo do protocolo é garantir que as gravações representem o uso típico de mão de um indivíduo durante as atividades de vida diária em casa.
Este protocolo captura uma rotina diária representativa de indivíduos com deficiências nos membros superiores usando câmeras vestíveis ou vídeos egocêntricos. Seu objetivo é avaliar e usar em casa para aplicações de reabilitação. O uso da mão com imagens pode ajudar a avaliar o impacto de novas terapias nos ambientes domésticos.
O protocolo foi projetado para capturar com eficiência dados representativos da vida diária do usuário. As informações obtidas usando este protocolo podem ser usadas para avaliar o impacto da reabilitação, acompanhar o progresso ao longo do tempo ou orientar o atendimento remoto. Uma boa comunicação com o participante é essencial.
Certifique-se de que eles entendam a importância de não mudar sua rotina habitual ou a maneira como executam as tarefas. Comece perguntando ao participante se suas mãos afetadas afetam sua capacidade de realizar atividades da vida diária, ou AVDs. Peça ao participante para dar alguns exemplos de tarefas que ele pode e não pode realizar de forma independente com as mãos afetadas.
Peça aos participantes que se lembrem de suas rotinas diárias nas últimas duas semanas. Documente quais tarefas diárias são executadas, por quanto tempo e aproximadamente a que horas. Em colaboração com o participante, selecione três intervalos de tempo de 90 minutos cada, durante os quais gravar vídeos.
Selecione intervalos de tempo que são distribuídos em diferentes dias da semana e ocorrem quando as AVDs envolvendo as mãos são normalmente realizadas em sequência. Obtenha a concordância do participante sobre os horários de gravação após discutir quaisquer preocupações que ele possa ter. Defina uma meta de três horas de vídeos ao longo de duas semanas e informe ao participante que vídeos insuficientes podem levar à extensão de seus períodos de gravação.
Instrua o participante a se concentrar em capturar rotinas realistas. Certifique-se de que o participante entenda que todas as gravações devem ocorrer dentro de suas casas, não em locais públicos. Dê alguns exemplos que podem levantar preocupações com a privacidade, como tomar banho, vestir-se e verificar informações confidenciais.
Lembre o participante de estar ciente dos espelhos, que podem mostrar seu rosto nas gravações. Sugira que o participante evite ao máximo a presença de outras pessoas, como familiares ou cuidadores, nos vídeos. Demonstre como usar uma câmera egocêntrica.
Especificamente, mostre ao participante como ligar e desligar a câmera e como controlar as gravações. Peça ao participante para praticar ligar e desligar a câmera e, em seguida, tentar gravar a partir da câmera. Se aplicável, demonstre como usar um tablet com o aplicativo de câmera pré-instalado.
Demonstre como ligar e desligar o tablet, como conectar o tablet à câmera por meio do aplicativo da câmera e como controlar as gravações. Peça ao participante para praticar os passos demonstrados. Em seguida, mostre a eles como revisar os vídeos gravados e como cortá-los ou excluí-los.
Peça ao participante que pratique revisar, cortar e excluir uma gravação do tablet. Em seguida, demonstre como colocar ou tirar a câmera usando uma faixa elástica ajustável à cabeça do participante. Coloque a câmera na testa do participante e ajuste a faixa de cabeça para usar a câmera de forma confortável e estável.
Garanta um ângulo ideal da câmera em relação à testa. Peça ao participante para gravar um pequeno segmento de vídeo enquanto move as mãos na frente dele e manipula um objeto. Revise o vídeo gravado e certifique-se de que as duas mãos estejam claramente visíveis na região central da cena durante a realização de tarefas de manipulação.
Pratique o uso da câmera e do tablet com o participante e seus cuidadores até que demonstrem proficiência. Entregue ao participante o kit com o equipamento para registrar suas AVDs em casa. Além da câmera e do tablet, o kit deve incluir baterias extras para a câmera, carregadores de bateria para a câmera e o tablet, cabos de carregamento, faixa de cabeça para a câmera e um conjunto impresso de diretrizes para o uso da câmera.
Uma amostra de 23 participantes foi recrutada, incluindo nove sobreviventes de AVC e 14 indivíduos com lesão medular. O protocolo proposto foi bem-sucedido para 95,7% dos participantes. As atividades registradas incluíram preparação de refeições, alimentação, lavagem de louça, atividade física e tricô.
A duração média diária da gravação de vídeo por participante foi de 60 minutos, com uma média de três horas de vídeo obtidas por participante. Alguns participantes relataram sentir-se cansados e desconfortáveis ao usar a câmera por mais de uma hora, devido ao seu peso e calor contra a testa. 27%dos participantes necessitaram de assistência da equipe de pesquisa durante os períodos de gravação em casa.
Em média, cada chamada de ajuda levou de cinco a 10 minutos. Além disso, 15 cuidadores dos participantes estiveram envolvidos na ajuda à gravação de vídeos em casa. A seleção das atividades precisa ser um processo colaborativo entre o pesquisador e os participantes para garantir que rotinas realistas, representativas e significativas sejam capturadas.
Os dados obtidos desses vídeos podem ser usados para análise automática, por meio de técnicas de visão computacional e aprendizado de máquina para criar novas ferramentas para acompanhar o progresso e os resultados da reabilitação.
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Visão Geral
Este protocolo capta uma rotina diária representativa de indivíduos com comprometimentos nos membros superiores utilizando câmeras vestíveis ou vídeos egocêntricos. O objetivo é avaliar a função manual durante atividades diárias em casa para aplicações em reabilitação.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Reabilitação
- Tecnologia Assistiva
Contexto
- Pessoas com deficiências nas mãos frequentemente enfrentam dificuldades em atividades diárias.
- Compreender a função natural da mão é essencial para uma reabilitação eficaz.
- Câmeras vestíveis podem fornecer informações sobre o uso real da mão no cotidiano.
- A coleta de dados em ambientes domésticos pode aprimorar a avaliação da terapia.
Objetivo do Estudo
- Capturar o uso típico da mão em indivíduos com comprometimentos do membro superior.
- Avaliar o impacto de terapias de reabilitação.
- Acompanhar o progresso ao longo do tempo em um ambiente natural.
Métodos Utilizados
- Uso de câmeras egocêntricas para coleta de dados.
- Gravação das rotinas diárias dos participantes.
- Envolvimento com os participantes para uma comunicação eficaz.
- Análise da função manual em ambientes domésticos.
Resultados Principais
- Os dados coletados refletem o uso típico das mãos durante atividades diárias.
- Os insights obtidos podem orientar estratégias de reabilitação.
- O acompanhamento do progresso é facilitado por meio de monitoramento contínuo.
- O feedback dos participantes é essencial para a eficácia do protocolo.
Conclusões
- O protocolo capta efetivamente a função natural da mão.
- Pode orientar aplicações de cuidados e reabilitação remota.
- Estudos futuros podem se basear nesta metodologia para aplicações mais amplas.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
Captar a função natural da mão em ambientes domésticos aborda uma lacuna crítica na avaliação da reabilitação, onde medidas baseadas em clínica frequentemente não refletem o desempenho no mundo real. Este protocolo permite que a pesquisa e desenvolvimento biofarmacêuticos avaliem o impacto terapêutico em ambientes ecologicamente válidos, apoiando decisões de avançar/não avançar com base em desfechos funcionais relevantes para pacientes e pagadores. Ao gerar dados comportamentais longitudinais e respeitadores da privacidade, ele aumenta a confiança preditiva em programas precoces de neuroreabilitação.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Valor Científico: Permite a investigação de hipóteses terapêuticas mediante a medição do uso real da mão como biomarcador funcional da recuperação neurológica.
- Valor Operacional: Apoia a validação de alvos por meio de desfechos objetivos e ecologicamente relevantes, reduzindo a dependência de medidas clínicas substitutas.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Valor Científico: Prepara leituras comportamentais validadas para triagem subsequente de intervenções reabilitadoras, estabelecendo a variabilidade basal e a sensibilidade à mudança.
- Valor Operacional: Promove a padronização de ensaios por meio de cronogramas estruturados de registro e salvaguardas de privacidade controladas pelo participante, melhorando a reprodutibilidade dos dados entre diferentes locais.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Valor Científico: Conecta a descoberta e a continuidade pré-clínica ao capturar a função manual relevante para doenças em modelos de lesão medular e acidente vascular cerebral, alinhando-se aos objetivos de biomarcadores translacionais.
- Valor Operacional: Facilita decisões de avanço ajustadas ao risco ao quantificar ganhos funcionais em ambientes naturalísticos, reduzindo a ambiguidade mecanicista na tradução de pré-clínico para clínico.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
O método insere-se no continuum de descoberta, desde a validação inicial do alvo até os testes de eficácia pré-clínica, em que o uso funcional da mão atua como um desfecho quantitativo centrado no paciente para priorizar candidatos à neuroreabilitação.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses e a clarificação de vias ao associar mecanismos de reparação neural a alterações observáveis em tarefas diárias de manipulação manual.
- Triagem: Melhora a prontidão dos ensaios por meio de protocolos padronizados e repetíveis de captura de vídeo, que geram pontos finais comportamentais analisáveis para comparação de compostos ou terapias.
- Análises: Gera variáveis dependentes quantitativas (por exemplo, duração do uso da mão, frequência da tarefa, simetria dos movimentos), permitindo comparações estatísticas entre condições e pontos temporais.
- Pesquisa Translacional: Conecta-se à continuidade pré-clínica ao fornecer um sistema relevante para a doença (acidente vascular cerebral, lesão medular), no qual a função da mão se correlaciona com independência e qualidade de vida.
- Reutilização Empresarial: Posiciona o protocolo como uma plataforma reutilizável para estudos multicêntricos, aproveitando treinamento de participantes, kits de equipamentos e suporte remoto para ampliar a coleta de dados em populações neurológicas diversas.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva ao reduzir a lacuna entre avaliações laboratoriais e resultados funcionais no mundo real na neuroreabilitação.
- Valor Operacional: Melhora a reprodutibilidade e escalabilidade por meio de agendamento colaborativo, controles de privacidade e suporte técnico remoto, minimizando a variabilidade entre locais.
- Valor Estratégico: Aumenta a eficiência do capital ao permitir a identificação precoce de terapias ineficazes, reduzindo o risco de falhas em estágios avançados nas etapas de neuroreabilitação.
- Impacto no Portfólio: Orienta a priorização ajustada ao risco ao fornecer dados de desfechos funcionais que refletem experiências clínicas significativas para os pacientes, apoiando discussões regulatórias e de reembolso.
Considerações sobre a Implementação
- Requer experiência em avaliação de neuroreabilitação, engajamento de participantes e implantação de sensores vestíveis para garantir a adesão ao protocolo e a qualidade dos dados.
- Depende de sistemas de câmera egocêntricos, tablets ou smartphones para gravação, e infraestrutura segura de transferência/armazenamento de vídeo para apoiar a coleta de dados em ambiente domiciliar.
- Necessita de padronização entre equipes distintas — clínica, ciência de dados e engenharia — para alinhar cronogramas de coleta de vídeo, protocolos de privacidade e pipelines analíticos.
- Envolve considerações de adaptação entre diferentes sistemas modelo, já que os cronogramas de gravação e a relevância das tarefas devem ser personalizados conforme a condição neurológica (por exemplo, acidente vascular cerebral versus lesão medular) e os níveis de gravidade.
- Inclui limitações práticas, como a carga para o participante decorrente do uso prolongado, desafios técnicos em ambientes com pouca luz e a necessidade de apoio de cuidadores em indivíduos gravemente comprometidos, todos documentados na fonte.
