通过算法检测到帕金森病“抽搐”的副作用
一种数学算法可以可靠地检测出运动障碍,这是帕金森氏症治疗的副作用,会导致不自觉的抽搐动作和肌肉痉挛,这可能是改善治疗和改善该疾病患者的关键。
赫瑞瓦特大学(Heriot-Watt)数学与计算科学学院(School of Mathematical and Computing Sciences)的科学家们进行了临床研究,证明他们的算法能够可靠地检测运动障碍这是帕金森氏症的一种无法解释的副作用。他们正在为患者开发一种新的家庭监控设备,这将帮助他们的临床医生适应和改进治疗。
帕金森病的运动特征,如震颤、姿势不稳和一般的运动迟缓,是由多巴胺缺乏引起的临床医生通过多巴胺替代药物如左旋多巴来治疗。
赫瑞瓦特大学复杂系统实验室(herot - watt 's Complex Systems Laboratory)的负责人迈克尔·隆斯(Michael Lones)博士说:“问题在于,随着帕金森病的加重,治疗运动功能的剂量也随之增加,从而增加了诱发运动障碍的风险,或使其持续时间更长、症状更严重。”
“患者不会那么频繁地去看他们的临床医生,药物只有在定期复查期间才会改变。所以临床医生很难知道什么时候会发生运动障碍。
“更好的解决方案是使用便携式设备,在患者在家进行日常生活时识别和监测运动障碍,并通过简单的移动技术将数据发送给医生。”
隆斯博士和他的团队对23名帕金森病患者进行了两项临床研究,这些患者都表现出了运动障碍的迹象。每个患者的腿、胳膊、躯干、躯干上都安装了轻型传感模块,并使用MDS Unified Parkinson's系统测量患者每小时的运动疾病评定量表(MDS-UPDRS)。红外摄像机被用来拍摄病人走动时的画面,然后由三名训练有素的临床医生对画面进行标记,并对病人表现出的运动障碍的强度进行分级。
隆斯博士说:“那个临床研究让我们能够捕捉和挖掘数据病人移动并使用它们来构建模型。
“我们开发了我们的算法,以做出尽可能少的假设。在传统的分析中,你对什么是运动的样子。如果它看起来不完全像那样,你就无法检测到它。我们对运动障碍知之甚少,所以我们希望算法尽可能地“开放”。
“算法通过建立一个数学方程来描述运动障碍所特有的加速模式。然后,系统使用这个公式来区分运动障碍的时间段和其他运动,将这个信息传递给临床医生,然后医生可以根据需要调整患者的药物。”
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