論文の概要: A Shape-Based Functional Index for Objective Assessment of Pediatric Motor Function

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.04721v1
• Date: Thu, 02 Jan 2025 21:42:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-12 03:17:06.747162
• Title: A Shape-Based Functional Index for Objective Assessment of Pediatric Motor Function
• Title（参考訳）: 小児運動機能の客観的評価のための形状ベース機能指標
• Authors: Shashwat Kumar, Arafat Rahman, Robert Gutierrez, Sarah Livermon, Allison N. McCrady, Silvia Blemker, Rebecca Scharf, Anuj Srivastava, Laura E. Barnes,
• Abstract要約: DMD19例, SMA9例, 年齢対応コントロール13例において, 日常活動時の運動機能の客観的評価にウェアラブルセンサを用いた新しい手法を提案する。 本手法では,運動軌跡の整列と運動速度や非対称性の変動を含む運動パターンの識別に形状に基づく主成分分析を用いる。 SMA患者では運動非対称性パターンの活性化が認められた。 このデータ駆動方式は、家庭環境に展開することができ、神経筋疾患の小児に対する治療効果の経時的追跡を改善できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.996163397581496
• License:
• Abstract: Clinical assessments for neuromuscular disorders, such as Spinal Muscular Atrophy (SMA) and Duchenne Muscular Dystrophy (DMD), continue to rely on subjective measures to monitor treatment response and disease progression. We introduce a novel method using wearable sensors to objectively assess motor function during daily activities in 19 patients with DMD, 9 with SMA, and 13 age-matched controls. Pediatric movement data is complex due to confounding factors such as limb length variations in growing children and variability in movement speed. Our approach uses Shape-based Principal Component Analysis to align movement trajectories and identify distinct kinematic patterns, including variations in motion speed and asymmetry. Both DMD and SMA cohorts have individuals with motor function on par with healthy controls. Notably, patients with SMA showed greater activation of the motion asymmetry pattern. We further combined projections on these principal components with partial least squares (PLS) to identify a covariation mode with a canonical correlation of r = 0.78 (95% CI: [0.34, 0.94]) with muscle fat infiltration, the Brooke score (a motor function score), and age-related degenerative changes, proposing a novel motor function index. This data-driven method can be deployed in home settings, enabling better longitudinal tracking of treatment efficacy for children with neuromuscular disorders.
• 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)などの神経筋疾患に対する臨床評価は、治療反応と疾患の進行を監視するための主観的な尺度に依存し続けている。 DMD19例, SMA9例, 年齢対応コントロール13例において, 日常活動時の運動機能の客観的評価にウェアラブルセンサを用いた新しい手法を提案する。 小児の運動データは、成長する子供の手足の長さの変化や運動速度の変動など、相反する要因により複雑である。 本手法では,運動軌跡の整列と運動速度や非対称性の変動を含む運動パターンの識別に形状に基づく主成分分析を用いる。 DMDとSMAのコホートには、健康的なコントロールに匹敵する運動機能を持つ個体がある。 特にSMA患者では運動非対称性パターンの活性化が顕著であった。 さらにこれらの主成分に部分最小二乗法(PLS)を併用し,r=0.78(95% CI: [0.34, 0.94])と筋脂肪浸潤,ブルックスコア(運動機能スコア),加齢に伴う変性の相関関係を同定し,新しい運動機能指標を提案する。 このデータ駆動方式は、家庭環境に展開することができ、神経筋疾患の小児に対する治療効果の経時的追跡を改善できる。

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