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简单的加速度计可改善对杜兴肌营养不良的诊断

杜氏肌营养不良症是最常见的肌肉营养不良类型,在美国每年出生时影响超过10,000名男性,患有严重的身体残疾,慢性消耗和肌肉退化。

通过MRI进行测试,基因测试或肌肉活检需要专门的设备,侵入性程序和高昂的费用,但测量男孩的肌肉功能变化和识别代偿性步态可能会导致早期发现。

简单的加速度计可改善对杜兴肌营养不良的诊断

本周在AIP出版公司的Chaos中,作者提出了一个称为相对耦合系数的指数,该指数可用于量化涉及人类步态的因素,并更准确地筛查杜兴肌营养不良症。他们使用廉价的惯性传感器,测量了受测者身体不同部位的运动,并将身体视为运动学链。

在运动科学中,运动链理论是解释人体力量传递的最经典的理论。在运动过程中,不同的环节根据给定时间的具体结构完成相应的动作,以保持身体的相对动态稳定性。”

在这项研究中,加速度计被放置在五个位置的参与者身上:前臂,腿侧和身体的核心。当参与者行走时,收集时间序列数据以创建核心-肢体耦合系数(用于比较核心和肢体数据)和同侧肢体-耦合系数(用于比较前臂和腿侧面的数据)。结合起来,它们提供了整个身体的耦合程度的图像。

这项研究着重于人类步行作为子系统的系统-链接的身体部位在非线性复杂系统中协同工作。这意味着统计分析中的线性动力学不能很好地描述它,而非线性动力学模型更适合该任务。

作者使用相空间重构来捕捉人类步态模式复杂系统中的动态。他们的工作基于Takens的嵌入理论,该理论允许他们提取一维时间序列数据集中的嵌入维度。结果是用于杜氏肌营养不良症筛查的一种注入数据的方法。

作者计划继续他们的工作,以提高关系耦合系数的能力,以提高其作为诊断工具的准确性,并开发老年人的应用程序,例如预测跌倒风险。

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