一个基于形状的功能指数,用于客观地评估儿科运动功能
Shashwat Kumar1, Arafat Rahman1, Robert Gutierrez1
1Systems and Information Engineering, University of Virginia, Charlottesville, Virginia, United States of America.
PloS one
|October 10, 2025
概括
可穿戴传感器客观地评估脊柱肌缩 (SMA) 和杜申肌缩 (DMD) 的儿童的运动功能. 一种新的方法识别了动力学模式,与疾病进展相关,并可能改善治疗监测.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 神经学 神经学
- 康复医学 康复医学 康复医学
背景情况:
- 目前对神经肌肉疾病的临床评估,如脊柱肌肉缩 (SMA) 和杜申肌肉缩 (DMD),依赖于主观的测量.
- 需要客观的定量方法来准确监测疾病进展和治疗反应.
研究的目的:
- 引入和验证一种使用可穿戴传感器的新方法,用于在儿科神经肌肉疾病中客观评估运动功能.
- 为了确定明显的动力学模式,表明疾病进展和治疗效果.
主要方法:
- 利用可穿戴传感器,从患有DMD,SMA和健康对照患者的日常活动中收集儿科运动数据.
- 应用基于形状的主要组件分析来调整运动轨迹并提取动力学模式.
- 采用了部分最小平方 (PLS) 来将动力学模式与肌肉脂肪透和布鲁克分数等临床措施相关联.
主要成果:
- 在患有神经肌肉疾病的儿科患者中,确定了不同的运动模式,包括运动速度变化和不对称性.
- 发现,虽然一些DMD和SMA患者的运动功能与对照组相比较,但SMA患者的运动不对称性增加.
- 从动力学数据中开发出一种新的运动功能指数,显示与肌肉脂肪透,布鲁克分数和与年龄相关的变化有很强的相关性 (r=0.78).
结论:
- 使用可穿戴传感器和先进分析的数据驱动方法可以客观地量化SMA和DMD儿童的运动功能.
- 这种方法有可能改善在家庭环境中对治疗疗效和疾病进展的纵向跟踪.
- 拟议的运动功能指数为临床使用提供了一个有希望的客观指标.
