Duchenne muskeldystrofi diagnose forbedret ved simple accelerometre

Duchenne muskeldystrofi er den mest almindelige type muskeldystrofi, påvirker mere end 10, 000 mænd ved fødslen om året i USA med svær fysisk handicap, kronisk spild og muskelforringelse.

Test gennem MR'er, gentest eller muskelbiopsi kræver specialudstyr, invasive procedurer og høje omkostninger, men måling af ændringer i muskelfunktion og identifikation af kompenserende gangart hos unge drenge kan føre til tidligere opdagelse.

Denne uge i Kaos forfatterne præsenterer et indeks kaldet en relativ koblingskoefficient, som kan bruges til at kvantificere de faktorer, der er involveret i den menneskelige gangart og mere præcist undersøge for Duchenne muskeldystrofi. Brug af billige inertialsensorer, de målte bevægelser af forskellige dele af kroppen i testpersoner, betragter kroppen som en kinematisk kæde.

"I sportsvidenskab, teorien om kinematisk kæde er den mest klassiske i forklaringen på overførslen af ​​menneskelig kropskraft, "sagde forfatteren Jian An." Under bevægelse, forskellige links gennemfører de tilsvarende handlinger, i henhold til den specifikke struktur på et givet tidspunkt, for at opretholde kroppens relative dynamiske stabilitet. "

I undersøgelsen, accelerometre blev placeret på deltagerne fem steder:begge underarme, begge benflanker og kernen af ​​kroppen. Mens deltagerne gik, tidsseriedata blev indsamlet for at skabe en koblingskoefficient for kerne-lemmer, som sammenligner kerne- og lemdata, og en koblingskoefficient for homolateral lem, som sammenligner data fra underarm og benflanke. Kombineret, disse giver et billede af graden af ​​kobling i hele kroppen.

Undersøgelsen fokuserer på menneskelig gang som et system af delsystemer-sammenkædede kropsdele, der fungerer sammen i et ikke-lineært komplekst system. Det betyder, at lineær dynamik i statistisk analyse ikke beskriver det godt, og ikke -lineære dynamikmodeller er bedre egnet til opgaven.

Forfatterne bruger fase rumrekonstruktion til at fange dynamikken i det komplekse system af det menneskelige gangmønster. Deres arbejde er baseret på Takens 'indlejringsteori, som giver dem mulighed for at udtrække indlejringsdimensionen i et endimensionelt datasæt for tidsserier. Resultatet er en datainfunderet metode til screening for Duchenne muskeldystrofi.

Forfatterne planlægger at fortsætte deres arbejde med at forbedre den relationelle koblingskoefficients evne til at øge dens nøjagtighed som et værktøj til diagnose, samt at udvikle applikationer til ældre mennesker, såsom at forudsige faldrisiko.