在患有部和膝关节骨关节炎的老年患者中进行步行模式差异化的多变量模型:一种可穿戴传感器方法
Arash Ghaffari1, Pernille Damborg Clasen1, Rikke Vindberg Boel1
1Interdisciplinary Orthopaedics, Aalborg University Hospital, Aalborg, Denmark.
Heliyon
|September 16, 2024
概括
可穿戴传感器可以区分关节炎和膝盖关节炎的步态模式,使用加速仪数据的频域分析. 这项技术为临床环境中客观评估提供了一个有前途的方法.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 整形外科 整形外科 整形外科
- 信号处理 信号处理
背景情况:
- 骨关节炎 (OA) 显著影响部和膝关节,导致明显的步态异常.
- 使用可穿戴传感器精确区分部与膝盖OA步态模式具有挑战性,但对于有针对性的治疗至关重要.
- 现有的步态分析方法可能无法完全捕捉出特定联合OA的微妙差异.
研究的目的:
- 评估预测模型在区分部和膝盖OA步态模式方面的能力.
- 确定加速度计数据在确定部和膝关节OA独特步态特征方面的有效性.
- 探索可穿戴传感器技术对客观OA评估的潜力.
主要方法:
- 在被诊断患有部或膝盖OA的患者身上进行了地面行走评估.
- 在时间和频率领域收集和分析下肢加速数据.
- 后勤回归确定了重要的频域特征,并使用k-最近邻居分类来区分关节和膝盖OA.
主要成果:
- 在部和膝盖OA组之间的加速信号的时间域分析中没有观察到显著差异.
- 在频率域中选择的五个特征表明了诊断能力,可以区分关节和膝盖OA.
- 使用这些特征的分类模型实现了77%的准确性,精度为77%,回忆率为76%,F1得分为78%.
结论:
- 穿戴式传感器,特别是通过对加速度计数据的频域分析,可以有效地区分部和膝盖OA步态模式.
- 这些发现支持在临床实践中使用可穿戴传感器和先进的信号处理来客观和精确地评估OA.
- 这种方法具有显著的潜力,可以改善部和膝盖骨关节炎患者的诊断和管理策略.
