Clasificación de la marcha en individuos con amputación transfemoral unilateral mediante agrupación forestal y...

Área de la Ciencia:

• Biomecánica
• Ingeniería de rehabilitación
• Ciencia de datos en el cuidado de la salud

Sus antecedentes:

• El análisis de la marcha en la amputación transfemoral unilateral (uTFA) a menudo carece de selección científica de características para el agrupamiento.
• Los métodos convencionales se basan en el conocimiento experiencial, lo que limita la clasificación objetiva de los patrones de marcha.

Objetivo del estudio:

• Clasificar los patrones de marcha en los individuos con UTFA utilizando el bosque aleatorio y el agrupamiento de k-medios.
• Identificar los parámetros clave de la marcha para distinguir a las personas uTFA de las personas no discapacitadas.
• Definir grupos de andadura distintos dentro de la población uTFA.

Principales métodos:

• Datos espaciotemporales recopilados y fuerza de reacción vertical al suelo (vGRF) de individuos con uTFA y controles utilizando una cinta de correr instrumentada.
• Se utilizó el bosque aleatorio para el análisis de la importancia de las características y la agrupación de medios k para la clasificación de patrones de marcha.
• Se aplicó el método de puntuación de silueta y de codo para determinar el número óptimo de racimos.

Principales resultados:

• El bosque aleatorio identificó las simetrías de la fase de swing y la duración del soporte de una sola extremidad como cruciales para diferenciar a los UTFA de los individuos no discapacitados.
• La agrupación de medios K reveló tres agrupaciones de marcha distintas basadas en la simetría, la duración del soporte de una sola extremidad, la longitud del paso y la cadencia.
• Grupo 1: simetría más baja, soporte de prótesis de un solo miembro más corto; Grupo 2: simetría más alta, soporte de prótesis de un solo miembro más largo, longitud de paso intacta; Grupo 3: simetría moderada, cadencia más alta.

Conclusiones:

• Los patrones de marcha en individuos con uTFA pueden clasificarse objetivamente utilizando técnicas de aprendizaje automático.
• Existen perfiles de marcha distintos dentro de la población uTFA, caracterizados por diferentes grados de simetría y parámetros temporales.
• La rehabilitación personalizada que se centra en parámetros específicos de la marcha (por ejemplo, soporte de una sola extremidad, longitud de paso, cadencia) puede mejorar el rendimiento de la marcha en individuos con UTFA.