SCH: INT: Collaborative Research: Replicating Clinic Physical Therapy at Home: Touch, Depth, and Epidermal Electronics in an Interactive Avatar System
SCH:INT:合作研究:在家复制临床物理治疗:交互式化身系统中的触摸、深度和表皮电子
基本信息
- 批准号:1522125
- 负责人:
- 金额:$ 177.5万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2015
- 资助国家:美国
- 起止时间:2015-09-01 至 2020-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Physical therapy is often hampered by lack of access to therapists, and lack of adherence to home therapy regimens. This research develops a physical therapy assistance system for home use, with emphasis on stroke rehabilitation. As a person exercises, inexpensive cameras observe color and depth, and unobtrusive tattoo sensors monitor detailed muscle activity. The 3D movement trajectory is derived and compared against the exercise done with an expert therapist. The patient watches a screen avatar where arrows and color coding guide the patient to move correctly. In addition to advancing fields such as movement tracking, skin sensors, and assistive systems, the project has the potential for broad impact by attracting women and under-represented minorities to engineering through health-related engineering coursework and projects, and because home physical therapy assistance can especially help rural and under-served populations. This project uses bio-electronics, computer vision, computer gaming, high-dimensional machine learning, and human factors to develop a home physical therapy assistance system. During home exercises, patient kinematics and physiology are monitored with a Kinect color/depth camera and wireless epidermal electronics transferable to the skin with a temporary tattoo. The project involves optimization of electrode design and wireless signaling for epidermal electronics to monitor spatiotemporal aspects of muscle recruitment, hand and body pose estimation and tracking algorithms that are robust to rapid motion and occlusions, and development of machine learning and avatar rendering algorithms for multi-modal sensor fusion and expert-trained optimal control guidance logic, for both cloud and local usage. The system aims to provide real-time feedback to make home sessions as effective as office visits with an expert therapist, reducing the time and money required for full recovery.
物理治疗往往因缺乏治疗师和缺乏对家庭治疗方案的坚持而受到阻碍。 本研究开发一种家用物理治疗辅助系统,重点是中风康复。 当一个人锻炼时,廉价的相机会观察颜色和深度,而不显眼的纹身传感器会监测详细的肌肉活动。 3D运动轨迹的推导和与专家治疗师完成的运动进行比较。 患者观看屏幕化身,其中箭头和颜色编码引导患者正确移动。 除了推进运动跟踪、皮肤传感器和辅助系统等领域外,该项目还具有广泛影响的潜力,通过与健康有关的工程课程和项目吸引妇女和代表性不足的少数民族参与工程,因为家庭物理治疗援助特别有助于农村和服务不足的人口。该项目使用生物电子学,计算机视觉,计算机游戏,高维机器学习和人为因素来开发家庭物理治疗辅助系统。 在家庭锻炼期间,患者的运动学和生理学通过Kinect彩色/深度摄像头和无线表皮电子设备进行监测,这些电子设备可通过临时纹身转移到皮肤上。该项目涉及优化电极设计和表皮电子设备的无线信令,以监测肌肉招募的时空方面,对快速运动和遮挡具有鲁棒性的手部和身体姿势估计和跟踪算法,以及开发用于多模态传感器融合的机器学习和化身渲染算法和专家训练的最佳控制指导逻辑,用于云和本地使用。 该系统旨在提供实时反馈,使家庭会议与专家治疗师的办公室访问一样有效,减少完全康复所需的时间和金钱。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Pamela Cosman其他文献
Steering Women out of Engineering: Career Assessment Tools as a Technology of Self‐Expressive Segregation
引导女性退出工程学:职业评估工具作为自我表达隔离的技术
- DOI:
10.1111/soin.12612 - 发表时间:
2024 - 期刊:
- 影响因子:1.9
- 作者:
Mary Blair‐Loy;Olga V. Mayorova;Rana D. Hegazy;Olivia A. Graeve;Pamela Cosman - 通讯作者:
Pamela Cosman
Slippage-robust linear features for eye tracking
用于眼动追踪的抗滑动稳健线性特征
- DOI:
10.1016/j.eswa.2024.125799 - 发表时间:
2025-03-10 - 期刊:
- 影响因子:7.500
- 作者:
Tawaana Gustad Homavazir;V.S. Raghu Parupudi;Surya L.S.R. Pilla;Pamela Cosman - 通讯作者:
Pamela Cosman
Analysis of Gaze, Head Orientation, and Joint Attention in Autism With Triadic VR Interviews
通过三元 VR 访谈分析自闭症患者的凝视、头部方向和联合注意力
- DOI:
10.1109/tnsre.2024.3363728 - 发表时间:
2024 - 期刊:
- 影响因子:4.9
- 作者:
Saygin Artiran;P. S. Bedmutha;Pamela Cosman - 通讯作者:
Pamela Cosman
Virtual reality interview with feedback framework for situational practice of gaze among autistic adults
- DOI:
10.1016/j.rasd.2024.102494 - 发表时间:
2024-10-01 - 期刊:
- 影响因子:
- 作者:
Saygin Artiran;Shana Cohen;Pamela Cosman - 通讯作者:
Pamela Cosman
Pamela Cosman的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Pamela Cosman', 18)}}的其他基金
Collaborative Research: The Redshirt in Engineering Consortium
合作研究:工程联盟中的红衫军
- 批准号:
1564648 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 177.5万 - 项目类别:
Standard Grant
CIF: Medium: Mobile multiview video: compression, rendering, and transmission
CIF:中:移动多视图视频:压缩、渲染和传输
- 批准号:
1160832 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 177.5万 - 项目类别:
Continuing Grant
CIF: Small: Scalable Multimedia with Unequal Error Protection
CIF:小型:具有不平等错误保护的可扩展多媒体
- 批准号:
0915727 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 177.5万 - 项目类别:
Standard Grant
Ultra-Low Rate Progressive Coding of Images
图像超低速率渐进编码
- 批准号:
9617366 - 财政年份:1997
- 资助金额:
$ 177.5万 - 项目类别:
Continuing Grant
Multiresolution Region-Based Image Compression
基于区域的多分辨率图像压缩
- 批准号:
9624729 - 财政年份:1996
- 资助金额:
$ 177.5万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
内源性逆转录病毒MER65-int调控人类胎
盘发育与子宫内膜重塑的功能研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:省市级项目
隐秘重组信号序列INT-RSS在T细胞受体基因Tcra重排中的功能和机制研究
- 批准号:32370939
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
HPV16 E7 通过 Int1 蛋白调控 Wnt 信号通路调节肿瘤局部树突状细胞活性
- 批准号:LQ22H160033
- 批准年份:2021
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
选择性PPARγ激动剂INT131调控适应性产热和AD-MSCs分化成棕色样脂肪细胞的机制研究
- 批准号:81903680
- 批准年份:2019
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
INT复合物调节U snRNA 3'加工的结构基础
- 批准号:31800624
- 批准年份:2018
- 资助金额:28.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
沉默Int6基因的骨髓间充质干细胞复合生物支架构建血管化腹股沟疝补片及其促补片血管化机制
- 批准号:81371698
- 批准年份:2013
- 资助金额:70.0 万元
- 项目类别:面上项目
HIF/Int6调控迟发型EPC体外增殖的机制及其治疗重度子痫前期的可行性
- 批准号:81100439
- 批准年份:2011
- 资助金额:22.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
SCH: INT: Collaborative Research: An Intelligent Pervasive Augmented reaLity therapy (iPAL) for Opioid Use Disorder and Recovery
SCH:INT:合作研究:针对阿片类药物使用障碍和恢复的智能普遍增强现实疗法 (iPAL)
- 批准号:
2343183 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 177.5万 - 项目类别:
Standard Grant
SCH: INT: Collaborative Research: DeepSense: Interpretable Deep Learning for Zero-effort Phenotype Sensing and Its Application to Sleep Medicine
SCH:INT:合作研究:DeepSense:零努力表型感知的可解释深度学习及其在睡眠医学中的应用
- 批准号:
2313481 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 177.5万 - 项目类别:
Standard Grant
SCH: INT: Collaborative Research: Context-Adaptive Multimodal Informatics for Psychiatric Discharge Planning
SCH:INT:合作研究:用于精神病出院计划的上下文自适应多模态信息学
- 批准号:
10573225 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 177.5万 - 项目类别:
SCH: INT: Collaborative Research: Context-Adaptive Multimodal Informatics for Psychiatric Discharge Planning
SCH:INT:合作研究:用于精神病出院计划的上下文自适应多模态信息学
- 批准号:
10392429 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 177.5万 - 项目类别:
SCH: INT: Collaborative Research: Using Multi-Stage Learning to Prioritize Mental Health
SCH:INT:协作研究:利用多阶段学习优先考虑心理健康
- 批准号:
2124270 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 177.5万 - 项目类别:
Standard Grant
SCH: INT: Collaborative Research: Privacy-Preserving Federated Transfer Learning for Early Acute Kidney Injury Risk Prediction
SCH:INT:合作研究:用于早期急性肾损伤风险预测的隐私保护联合迁移学习
- 批准号:
2014554 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 177.5万 - 项目类别:
Standard Grant
SCH: INT: Collaborative Research: Privacy-Preserving Federated Transfer Learning for Early Acute Kidney Injury Risk Prediction
SCH:INT:合作研究:用于早期急性肾损伤风险预测的隐私保护联合迁移学习
- 批准号:
2014552 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 177.5万 - 项目类别:
Standard Grant
SCH: INT: Collaborative Research: An intelligent Pervasive Augmented reaLity therapy (iPAL) for Opioid Use Disorder and Recovery
SCH:INT:合作研究:针对阿片类药物使用障碍和恢复的智能普遍增强现实疗法 (iPAL)
- 批准号:
2019389 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 177.5万 - 项目类别:
Standard Grant
SCH: INT: Collaborative Research: An intelligent Pervasive Augmented reaLity therapy (iPAL) for Opioid Use Disorder and Recovery
SCH:INT:合作研究:针对阿片类药物使用障碍和恢复的智能普遍增强现实疗法 (iPAL)
- 批准号:
2013651 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 177.5万 - 项目类别:
Standard Grant
SCH: INT: Collaborative Research: An Intelligent Pervasive Augmented reaLity therapy (iPAL) for Opioid Use Disorder and Recovery
SCH:INT:合作研究:针对阿片类药物使用障碍和恢复的智能普遍增强现实疗法 (iPAL)
- 批准号:
2013122 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 177.5万 - 项目类别:
Standard Grant