在分类神经退行性疾病时,同时对两只腿的步态信号进行时间频率分析
Farhad Abedinzadeh Torghabeh1, Elham Ahmadi Moghadam1, Seyyed Abed Hosseini2
1Department of Biomedical Engineering, Mashhad Branch, Islamic Azad University, Mashhad, Iran.
Gait & posture
|August 7, 2024
概括
这项研究引入了一种用于诊断神经退行性疾病 (NDD) 的新方法,通过分析行走过程中四肢相互作用. 该方法使用波形连贯性和深度学习,在非侵入性地分类NDD中实现高精度.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 计算神经科学是一种神经科学.
- 医学诊断 医学诊断 医学诊断
背景情况:
- 神经退行性疾病 (NDD) 存在重大诊断挑战.
- 早期和准确的诊断对于有效的患者管理至关重要.
- 使用可穿戴传感器的步态分析显示了在NDD中检测运动障碍的潜力.
研究的目的:
- 评估肢体相互作用的时间频域分析对NDD分类的有效性.
- 为了评估深度转移学习模型的性能,使用颜色编码的步态图像进行NDD分类.
主要方法:
- 利用了GaitNDD数据库,包括亨廷顿病,ALS,帕金森病和对照病患者.
- 应用信号准备,波形连贯性和主要组件分析用于特征提取.
- 采用深度转移学习模型 (AlexNet,GoogLeNet,SqueezeNet) 来进行五倍交叉验证的分类.
主要成果:
- 分类准确度随时间窗口的长度而变化,在AlexNet的10秒段中达到99.20%.
- 谷歌LeNet和SqueezeNet也表现出高准确度,超过95%的10秒段.
- 统计分析证实了提取的步态特征的歧视力.
结论:
- 拟议的非侵入性方法,结合波形连贯性和深度学习,在自动化NDD诊断中实现了卓越的性能.
- 这种方法为传统诊断方法提供了成本效益高的替代方案.
- 通过分析四肢间行走动态,成功地证明了NDD的准确分类.
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