論文の概要: Shape Analysis for Pediatric Upper Body Motor Function Assessment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.04710v1
- Date: Sat, 10 Sep 2022 17:02:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-09-13 13:39:00.558913
- Title: Shape Analysis for Pediatric Upper Body Motor Function Assessment
- Title(参考訳): 小児上半身運動機能評価のための形状解析
- Authors: Shashwat Kumar, Robert Gutierez, Debajyoti Datta, Sarah Tolman,
Allison McCrady, Silvia Blemker, Rebecca J. Scharf, Laura Barnes
- Abstract要約: 脊髄筋萎縮症(SMA)やデュシェンヌ筋ジストロフィー(DMD)などの神経筋疾患は進行性筋変性と運動機能の喪失を引き起こす。
従来の上肢運動機能評価は、患者の運動を定量的に測定するものではない。
本稿では,曲線登録と形状解析を用いて,平均基準形状を抽出しながら時間的に軌道を整列する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.7434874566844876
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Neuromuscular disorders, such as Spinal Muscular Atrophy (SMA) and Duchenne
Muscular Dystrophy (DMD), cause progressive muscular degeneration and loss of
motor function for 1 in 6,000 children. Traditional upper limb motor function
assessments do not quantitatively measure patient-performed motions, which
makes it difficult to track progress for incremental changes. Assessing motor
function in children with neuromuscular disorders is particularly challenging
because they can be nervous or excited during experiments, or simply be too
young to follow precise instructions. These challenges translate to confounding
factors such as performing different parts of the arm curl slower or faster
(phase variability) which affects the assessed motion quality. This paper uses
curve registration and shape analysis to temporally align trajectories while
simultaneously extracting a mean reference shape. Distances from this mean
shape are used to assess the quality of motion. The proposed metric is
invariant to confounding factors, such as phase variability, while suggesting
several clinically relevant insights. First, there are statistically
significant differences between functional scores for the control and patient
populations (p$=$0.0213$\le$0.05). Next, several patients in the patient cohort
are able to perform motion on par with the healthy cohort and vice versa. Our
metric, which is computed based on wearables, is related to the Brooke's score
((p$=$0.00063$\le$0.05)), as well as motor function assessments based on
dynamometry ((p$=$0.0006$\le$0.05)). These results show promise towards
ubiquitous motion quality assessment in daily life.
- Abstract(参考訳): 脊髄筋萎縮症(SMA)やデュシェンヌ筋ジストロフィー(DMD)などの神経筋疾患は進行性筋変性と運動機能の喪失を引き起こす。
従来の上肢運動機能評価は、患者の運動を定量的に測定しないため、漸進的な変化の進行を追跡することが困難である。
神経筋疾患児の運動機能の評価は、実験中に緊張したり興奮したりすることがあるか、単に正確な指示に従うには若すぎるため、特に難しい。
これらの課題は、評価された運動品質に影響を与えるアームカールの異なる部分の実行を遅くまたは速くする(位相可変性)など、相反する要因に変換される。
本稿では,曲線登録と形状解析を用いて,平均基準形状を抽出しながら時間的に軌道を整列する。
この平均形状からの距離は、運動の質を評価するために使用される。
提案指標は, 相変性などの要因の相違に不変であり, 臨床的に有意な知見がいくつか示唆された。
第一に、コントロールのための機能スコアと患者集団の間に統計的に有意な差がある(p$=0.0213$\le$0.05)。
次に、患者のコホート中の複数の患者は、健康なコホートと同等の動作を行うことができ、その逆も可能である。
我々の測定値はウェアラブルに基づいて計算され、ブルックのスコア(p$=0.00063$\le$0.05)およびダイナモメトリーに基づく運動機能評価((p$=$0.0006$\le$0.05)と関連している。
これらの結果は日常生活におけるユビキタスな運動品質評価への期待を示す。
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