【约翰霍普金斯医学院】新型软件帮助神经科患者用自己的智能手机捕获临床数据

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研究发现，在运动功能评估过程中，软件可以准确地检测人体的动作

研究中使用的姿势估计软件成功地捕捉了受试者的动作，包括双手的张开和握紧。图片来源：Ryan Roemmich医生

根据约翰·霍普金斯医学院、肯尼迪·克里格研究所和马里兰大学的一项研究，新型姿态估计软件可帮助神经科医生和他们的患者使用智能手机和平板电脑等简单工具捕捉重要的临床数据。人体姿态估计是一种人工智能，可以从简单的图像或视频中自动检测并标记人体的特定标志，如肘部和手指。

为了测量患者的运动功能，例如运动速度、节奏和范围，神经科医生通常会让患者重复某些动作，比如手指敲击或张开和握紧双手。对这些测试的客观评估可帮助医生准确了解患者病情的严重程度，从而更好地进行治疗决策。然而，客观运动捕捉设备通常很昂贵，或者只能测量一种类型的运动。因此，大多数神经科医生必须对患者的运动功能进行主观评估——通常是简单观察患者执行不同的任务的情况。

这项由约翰霍普金斯主导的新型研究旨在验证由研究团队开发的姿态估计软件是否能够像人工、逐帧目视检测患者的动作视频那样精确地追踪人体的动作。

“我们的目标是开发一种快速、廉价、方便的方法，客观地测量患者的多个肢体的运动。”研究首席作者、约翰霍普金斯医学院物理医学与康复系助理教授、肯尼迪·克里格研究所人体运动科学家Ryan Roemmich博士说。

研究团队让10名年龄在24岁到33岁之间的健康受试者，用智能手机录制自己执行五项任务的视频：手指敲击、合手、脚趾敲击、足部拍打和手转动。这些任务也是神经病患者在进行运动功能评估时执行的任务。受试者以四种不同的速度完成每项任务。研究人员使用一种免费的人体姿态估计算法来跟踪他们的动作，然后将其输入研究小组的软件进行评估。

结果显示，在所有五项任务中，该软件准确检测出了人工检测方法检测到的96%以上的动作。这些结果在几个变量上都是成立的，包括位置、使用智能手机的类型和记录的方法：一些受试者将他们的智能手机放在一个稳定的平面上，然后点击“录制”，而另一些受试者让他们的家人或朋友拿着手机进行“录制”。

研究的首批样本是健康的年轻人，结果令人鼓舞，研究小组接下来将在需要神经科护理的人身上测试该软件。目前，该团队正在收集帕金森病患者的视频样本，这些帕金森病患者做了与健康受试者相同的五项运动功能任务。

“我们希望任何拥有智能手机或平板电脑的人都能录制视频，医生可以成功地分析这些视频。随着这种姿态估计软件的进一步发展，最终可以实现在患者不离开家的情况下进行运动评估和分析。”Roemmich说。 

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