論文の概要: Quantitative Movement Testing: Measuring Patient Movements from a Single Smartphone Video
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.02301v1
- Date: Mon, 01 Jun 2026 14:23:17 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-02 21:34:32.275459
- Title: Quantitative Movement Testing: Measuring Patient Movements from a Single Smartphone Video
- Title(参考訳): 定量的運動検査:1台のスマートフォンビデオから患者の動きを測定する
- Authors: Pranav Mahajan, Amanda Wall, Eleonora Maria Camerone, Julie Stebbins, Eoin Kelleher, Shuangyi Tong, Annina Schmid, Katja Wiech, Anushka Irani, Ben Seymour,
- Abstract要約: 慢性的な痛みは機能能力の低下によって生活の質を低下させる。
光モーションキャプチャは、変化した動きの質を評価するための高精度を提供する。
我々は,標準的なモノクラースマートフォンビデオから3Dキネマティックバイオマーカーを抽出するコンピュータビジョンパイプラインを開発した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Chronic pain diminishes quality of life by decreasing functional ability, yet objectively measuring this functional impact remains challenging in real-world settings. While optical motion capture provides high precision for assessing altered movement quality, it is costly and restricted to laboratory environments. We aimed to develop and validate Quantitative Movement Testing (QMT), a computer vision pipeline extracting 3D kinematic biomarkers from standard monocular smartphone video, balancing clinical accessibility with biomechanical accuracy. We validated the QMT pipeline, utilising deep learning-based 3D pose-estimation, against gold-standard optical motion capture in healthy controls (N=13). Following leave-one-subject-out calibration to correct systematic bias, we deployed QMT in two prospective clinical cohorts to assess real-world utility: a pre- and post-intervention trial for fibromyalgia patients, and a 30-day longitudinal at-home monitoring study of chronic sciatica patients and healthy controls. In laboratory validation, QMT extracted clinical kinematic metrics with high agreement to optical motion capture, yielding strong correlations (r > 0.85) and low mean absolute errors. QMT demonstrated high test-retest reliability (r > 0.86) in fibromyalgia patients and successfully tracked day-to-day movement fluctuations in chronic sciatica. While real-world home settings introduced higher measurement variance than lab settings, QMT found group-level differences between healthy controls and sciatica patients based entirely on remote recordings. Monocular 3D pose estimation offers a scalable alternative to traditional assessments. QMT provides an objective, accessible biomarker for tracking disease progression and treatment response in clinical trials, though further research is needed to optimise reliability in home environments.
- Abstract(参考訳): 慢性的な痛みは機能能力の低下によって生活の質を低下させるが、現実の環境では、この機能的影響を客観的に測定することは困難である。
光モーションキャプチャーは、変化した動きの質を評価するための高精度を提供するが、コストが高く、実験室環境に限定されている。
標準的な単眼式スマートフォンビデオから3Dキネマティックバイオマーカーを抽出し,臨床アクセシビリティと生体力学的精度のバランスをとるコンピュータビジョンパイプラインであるQMTを開発した。
健常者(N=13。)を対象に,深層学習に基づく3次元ポーズ推定を用いたQMTパイプラインの検証を行った。
重症筋無力症患者に対するプレ・インターベンション・トライアル, 慢性坐骨神経痛患者の30日間の在宅モニタリング, 健康管理の2つの臨床コホートにQMTを投入した。
実験室での検証では、QMTは、光学的モーションキャプチャーと高い一致で、強い相関(r > 0.85)と平均絶対誤差の低い臨床運動測定値を抽出した。
QMTは線維筋痛患者では高い再検査信頼性 (r > 0.86) を示し, 慢性坐骨筋症では日常の運動変動の追跡に成功した。
実世界のホームセッティングは、実験室の設定よりも高い測定ばらつきを導入したが、QMTは、完全遠隔記録に基づく健康管理と坐骨神経患者のグループレベルの違いを発見した。
単眼の3Dポーズ推定は、従来のアセスメントに代わるスケーラブルな代替手段を提供する。
QMTは、臨床治験における疾患進行と治療反応を追跡するための客観的かつアクセス可能なバイオマーカーを提供するが、家庭環境の信頼性を最適化するためには、さらなる研究が必要である。
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