Avtonomna naprava za test devetih zatičevJemec, Jaka (Avtor) Špiclin, Žiga (Mentor) Bizjak, Žiga (Komentor) test devetih zatičevmeritev časaanaliza videoposnetkovdetekcija roke v prostorugrafični uporabniški vmesnikkvantitativna validacijaklinična študijaTest devetih zatičev (angl. nine hole peg test; NHPT) je bil razvit za vrednotenje spretnosti prstov, znane tudi kot fina ročna spretnost. Osnovne meritve vključujejo čas izvajanja z dominantno in nedominantno roko. Uporablja se lahko pri širokem spektru populacij, vključno z bolniki z možgansko kapjo, multiplo sklerozo, Parkinsonovo boleznijo, ipd. Poleg tega je NHPT sorazmerno poceni in ga je mogoče enostavno izvesti z uporabo štoparice. Vendar pa zaradi povečanega obsega dela zdravstvenemu osebju primanjkuje časa za redno opravljanje NHPT. Da pa test lahko zazna spremembe v motoriki, ga je potrebno izvajati pogosto in pod istimi pogoji. Avtonomen test bi omogočil pogosto in ponovljivo spremljanje stanja bolnika brez dodatne obremenitve zdravstvenega osebja. Za avtonomen test devetih zatičev (ANHPT) smo razvili tako strojno kot programsko opremo. S 3D tiskalnikom smo natisnili testno ploščo s centralno posodico za zatiče in levo-desno simetrično postavljeni 3x3 mreži luknjic, s čimer smo odpravili potrebo po obračanju testne plošče. V ploščo smo vgradili elektronsko vezje, ki na osnovi parov svetleče in sprejemne fotodiode zaznava prisotnost zatiča v vsaki od 18ih luknjic. Na ploščo smo namestili s 3D tiskalnikom natisnjeno pravokotno stojalo za tri kamere. ANHPT se izvaja na osebnem računalniku in se upravlja preko grafičnega uporabniškega vmesnika. Ta na uporabniškem nivoju omogoča vnos podatkov o preiskovancu, izvajanje NHPT po standardnem protokolu in izpis meritev, v ozadju pa zagon in komunikacijo z mikrokrmilnikom ter branje stanj sprejemne fotodiode in pa kalibracijo, zajem in analizo videoposnetkov iz treh kamer. Meritev časa skupnega časa vstavljanja in pospravljanja devetih zatičev za dominantno in nedominantno roko ANHPT pridobi iz elektronskega vezja in na osnovi analize videoposnetkov. Poleg tega smo pridobili tudi meritve za fazi vstavljanja in pospravljanja zatičev. Pravilnost meritev z ANHPT smo naprej validirali z zdravimi osebami glede na ročne meritve s štoparico. Ugotovili smo, da je merjenje časa z elektronskim vezjem bolj točno kot zajemanje časa z avtomatsko analizo videoposnetkov. Povprečni napaki glede na ročne meritve sta bili in -0,14 in -1.01 sekunde. Ker pa lahko iz videoposnetkov izluščimo dodatno informacijo, kot so tresavica roke, položaj zapestja in 3D trajektorijo gibanja roke ter zaznamo morebitno napačno izvedbo testa, predlagamo da čas izvajanja testa merimo z elektronskim vezjem, izmerjene čase uporabljamo kot pomožno informacijo za analizo videoposnetkov, s čimer iz videoposnetkov lahko bolje izluščimo relevantno in dodatno informacijo o stanju bolnika in potrdimo pravilnost izvedbe testa. Tekom validacije smo pokazali, da so ročne meritve s štoparico posameznega in različnih ocenjevalcev obremenjene s povprečno absolutno napako 0,26 sekunde, maksimalna napaka pa je bila 0,71 sekunde. Glede na povprečni čas izvajanja testa za zdravo osebo, ki je okoli 20 sekund je to sicer relativno majhna napaka. Opravili smo tudi preliminarno validacijo ANHPT v kliničnem okolju na zdravih osebah in bolnikih z multiplo sklerozo, pri čemer smo želeli potrditi zmožnost razvite naprave, da zazna razlike v meritvi časa med zdravimi osebami in bolniki z multiplo sklerozo. Pridobljene meritve se ujemajo iz rezultati znanstvenih člankov, in sicer potrebujejo bolniki z multiplo sklerozo v splošnem več časa (povprečna razlika 7,42 sekund) za opravljanje testa od zdravih oseb. Razlike med osebami v skupini bolnikov so večje kot pri zdravih, npr. razlike v motoriki, razlike v stopnji bolezni, kar se izraža v večjem raztrosu meritev časa, in sicer 6,69 sekund za bolnike z multiplo sklerozo in 1,89 sekund za zdrave osebe. Analiza povprečnih časov in raztrosa meritev časa ločeno glede na fazi vstavljanja in pospravljanja zatičev kaže, da je razlika med bolniki in zdravimi osebami bolj izražena v fazi sestavljanja, kar se sklada z opažanji iz znanstvene literature. Naša ANHPT naprava se je izkazala za točno, zanesljivo in robustno pri meritvah časa, poleg standardne meritve celotnega časa testa pa ima še dodatne možnosti meritev časa vstavljanja in časa pospravljanja, diagnostike pravilnosti izvedbe testa, izrisa trajektorije premikanja roke v prostoru in njeno nadaljnjo analizo, itd. Bistvena prednost ANHPT je standardizacija testa, saj so meritve vedno opravljene po istem protokolu. V trenutni praksi s klasičnim testom se protokol lahko od ocenjevalca do ocenjevalca precej razlikuje, zato rezultati med ocenjevalci in/ali ustanovami pogosto niso primerljivi. Predvidevamo, da bi uporaba ANHPT vrnilo točnejše in medsebojno bolj primerljive meritve med različnimi ustanovami in medicinskimi timi, s tem pa bi se ANHPT lahko uveljavil kot orodje za redno spremljanje stanja bolnikov.20232023-02-17 13:35:00Magistrsko delo/naloga144386VisID: 61234COBISS_ID: 142479363sl