Јединица 3 / 12

Анализа покрета и држања: видео и вештачка интелигенција

Добици:

  • Разумевање шта алати за процену поза засновани на видео записима могу да мере и где греше у физиотерапији
  • Способност унакрсне провере података о углу, симетрији и кретању изведеним од вештачке интелигенције са проценом посматрања и стварним мерењем
  • Могућност извештавања о видео анализи уз заштиту приватности пацијената, познавање грешака у мерењу и ограничења

Око физиотерапеута много говори гледајући како пацијент хода, чучи, подиже руку. Последњих година, вештачка интелигенција (АИ) је увела нови алат за подршку овом оку: процену позе; софтвер који аутоматски обележава зглобове људског тела на видео снимку или фотографији и израчунава угао, растојање и симетрију. Може да процени угао колена из снимка чучњева снимљеног камером телефона и симетрију корака из видео снимка ходања. Ово је моћна помоћ, али такође садржи озбиљне грешке у мерењу. У овој јединици ћете научити шта процена позе може да мери, где је погрешна и како безбедно проверити њен резултат.

Шта процена позе ради, а шта не може?

Алати за процену поза откривају тачке тела (као што су раме, лакат, кук, колено, скочни зглоб) на слици и израчунавају вредности као што су угао зглоба, нагиб тела и разлика у симетрији од њих. Ово је корисно за поређење поновљених покрета током времена, давање визуелне повратне информације пацијенту и пружање грубог скенирања. На пример, визуализација пацијентове дубине чучња која се повећава из недеље у недељу је мотивирајућа.

Међутим, процена позе не замењује клиничко мерење. Ако се угао камере промени, вредност угла се мења; слободна одећа сакрива зглоб; лоше светло збуњује модел; Екстраполација тродимензионалног (3Д) покрета из дводимензионалног (2Д) видеа је сама по себи нетачна (губи се ротација и дубина). Мерење гониометром (клинички инструмент који мери угао зглоба) је и даље референца. Процена изложености вам говори „приближно“; Не пише "сигурно".

Опрез: Вредност угла која је резултат процене позе није званично клиничко мерење. Потврдите гониометром или валидираном методом под стандардним условима пре него што напишете извештај. Реченица „АИ је рекла 47°“ није клинички доказ.

Извори грешке мерења

Познавање фактора који утичу на тачност процене позе је кључ за исправно читање резултата.

Извор грешке

Ефекат

Начин смањења

угао камере

Значајно мења вредност угла

Држите камеру мирно и окомито на раван кретања

одећу

Сакрива/помера тачку зглоба

Уска или припијена одећа, обележја

светлости

Модел пропушта поене

Добро, уједначено осветљење; нема сенке

2Д-3Д губитак

Не могу да виде дубину и ротацију

Снимање из више углова или 3Д систем у критичном мерењу

Удаљеност/резолуција

Ниска резолуција повећава грешку

Цело тело видљиво, довољна резолуција

Корак по корак: безбедна анализа видеа

  1. Добијте сагласност. Објасните пацијенту да ће се видео снимити, како ће се чувати и његову сврху и добити изричит пристанак.
  2. Поправите стандард. Уверите се да су положај камере, растојање, осветљење и одећа исти за свако мерење (у супротном поређење постаје бесмислено).
  3. Повуците и обрадите. Покрените алат, добијте излазне вредности угла/симетрије.
  4. Унакрсна провера са посматрањем. Да ли је ваше клиничко посматрање у складу са АИ? Ако постоји неслагање, ослоните се на посматрање, а не на АИ.
  5. Потврдите критичну вредност гониометром. Сваки аспект који ће бити укључен у извештај мора бити верификован стандардним методом.
  6. Извештај тако што ћете навести ограничење. Као „Процена изложености, са ±Кс маргином грешке“. Заштитите приватност.

Три мини кофера (у бројевима)

Случај 1 — Праћење чучњева. 28-годишњи пацијент, пателофеморални бол. Процена експозиције прве недеље показала је флексију колена на 62°, гониометар је измерио 68° (разлика од 6°, камера је била благо у страну). Физиотерапеут је кориговао камеру, а у наредним мерењима разлика се смањила на 2°. После 4 недеље, дубина чучњева без бола се значајно повећала; Недељни видео поређења са пацијентом био је мотивишући.

Случај 2 — Грешка симетрије хода. Пацијент стар 60 година после замене колена. Процена позе пријавила је асиметрију дужине корака од 18%. Али пацијент је носио широке панталоне и камера је била у ходнику (угао није фиксиран). На поновном снимању са уском одећом и фиксном камером, асиметрија је била 7%. Поука: лоши услови могу удвостручити грешку; Била би грешка ако је клиничка одлука донета на основу прве нетачне вредности.

Случај 3 — Издизање рамена. Смрзнуто раме у 50. години. 2Д видео је преценио отмицу јер је рука била напред (рука није била баш у бочној равни). Физиотерапеут је измерио 95° гониометром и рекао да је АИ 112°. Вредност гониометра је записана у извештају, АИ вредност је коришћена само за праћење тренда.

Слаби промпт / Јаки промпт

Овде је „промпт“ текст који тумачи и алатку и резултат.

Слабо: „Из овог видеа реците угао колена пацијента и упишите то у извештај.“

Игнорише услове мерења, маргину грешке и верификацију; може формализовати нетачну вредност.

Гуцлу: „Коментаришите угао савијања колена у овом резултату процене позе. Наведите могуће изворе грешке због угла камере, одеће и 2Д границе. Означите вредност као „процењену“ и назначите да треба да буде потврђена гониометром. Препоручите клиничку одлуку.“

Четири шаблона за копирање

Задатак: Протумачити резултат процене изложености (не као клиничко мерење). Подаци: [вредности угла/симетрије + стање снимања: камера, удаљеност, светло, одећа] Желим: (1) резиме вредности, (2) могући извори грешке, (3) које вредности захтевају потврду гониометра, (4) ознаку „процењено“. Немојте доносити одлуку, само тумачите и предложите верификацију.

Задатак: Направите контролну листу стандардног протокола аквизиције. Контекст: [покрет који се мери, нпр. чучањ / отмица рамена / ходање] Желим: положај камере, удаљеност, угао, осветљење, одећу и детаљну контролну листу за поновљивост. За упоредиво мерење.

Задатак: Упоредите податке о изложености из две различите сесије. Подаци: Сесија 1 [вредности] / Сесија 2 [вредности] / су услови исти: [да/не] Желим: Резиме промене + упозорење да ли промена може бити последица грешке мерења или стварног напретка. Ако су услови другачији, поништите поређење.

Задатак: Преведите налаз видео анализе на једноставан језик за пацијента. Налаз: [сажетак техничког угла/симетрије] Правило: Мотивишуће, али потцењено, наведите „процењено мерење“, не стварајте страх, једноставно објасните следећи корак.

Савет: Најмоћнија употреба процене изложености је тренд, а не апсолутна вредност. Гледање промена из недеље у недељу под истим стандардним условима много је поузданије и мотивишуће од тражења једнократног „сигурног“ угла.

Мотивациона вредност визуелне повратне информације

Иако је тачност мерења процене позе контроверзна, њена вредност у пружању визуелне повратне информације пацијенту је велика. Када пацијент види раме уз раме слике дубине чучња или висине руку како се повећавају из недеље у недељу, мотивисани су много снажније од апстрактне реченице „напредујете“. Ово се заснива на принципу науке о понашању да опипљив и видљив напредак повећава посвећеност. Исти визуелни приказ се такође може користити да се пацијенту демонстрира нетачан образац покрета (нпр. проклизавање колена при чучању); Пацијент лакше учи да коригује сопствене покрете када их види споља. Али и овде остаје правило: користите визуелно као мотивационо и наставно средство, а не као захтев за прецизно клиничко мерење. Рећи пацијенту „ово је процењено мерење, показује ваш тренд“ одржава искреност и поверење.

Савет: Визуелне повратне информације заснивајте на поређењу са пацијентовом историјом, а не на апсолутном броју. Порука „дубље и усклађеније него прошле недеље“ је и сигурнија и мотивишућа од поруке „савијте колена 68°“.

Уобичајене грешке

  • Грешка АИ угла за клиничко мерење. Процена поза је нагађање; гониометар је референца.
  • Не стандардизујући услове. Поређење видео записа снимљених различитим камерама/светлима/одећом је погрешно.
  • Заборављам 2Д ограничење. 2Д видео даје озбиљне грешке у покретима који укључују ротацију и дубину.
  • Не добијање сагласности. Видео о пацијенту је посебан податак; Експлицитна сагласност и безбедно складиштење су неопходни.
  • Да поништи запажање. Ако је АИ у сукобу са клиничким посматрањем, верујте опсервацији, а затим истражите узрок.
  • Небезбедно складиштење видеа. Одржавање видео записа пацијента који се може идентификовати незаштићеним у облаку представља кршење КВКК-а.

Укратко

Процена позе заснована на видеу је драгоцена помоћ за праћење и упоређивање покрета и давање визуелне повратне информације пацијенту; Међутим, подложан је грешци у мерењу због угла камере, одеће, осветљења и 2Д-3Д губитка. Третирајте излаз као „процену“, стандардизујте услове, верификујте критичне вредности гониометром и користите већину за праћење тренда. Видео о пацијенту је приватни податак; Одобрење и безбедно складиштење су обавезни.

Задатак апликације

Изаберите покрет (чучањ, отмица рамена или ходање). Направите стандардну контролну листу за снимање са другим шаблоном. Претпоставимо да је исти покрет „снимљен“ једном на стандардан начин, једном под намерно лошим условима (бочна камера, широка одећа), и нека први шаблон протумачи разлику између два излаза. Означите која вредност захтева потврду гониометром.

контролна листа

  • [ ] Добио сам изричиту сагласност за видео о пацијенту и чувао га на сигурном.
  • [ ] Стандардизовао сам услове снимања (камера, удаљеност, светло, одећа).
  • [ ] Означио сам АИ угао као „процењен“ и нисам га сматрао званичним мерењем.
  • [ ] Унакрсно сам проверио са својим клиничким запажањем.
  • [ ] Гониометром сам потврдио критичне вредности које ће бити укључене у извештај.
  • [ ] Користио сам податке о изложености углавном за праћење тренда, а не за једнократну коначну тврдњу.