Gait Analysis by Causal Decomposition.

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

Son zamanlarda yapılan çalışmalar, her iki ayak kullanılarak kaydedilen kinetik (veya kinematik) sinyallerin nedensellik analizine dayanan ikili yürüyüşleri araştırmıştır. Bununla birlikte, bu yaklaşımlar eşzamanlı nedenselliklerinin etkisini düşünmemiştir, bu da yanlış nedensellik çıkarımına yol açabilir. Dahası, bu sinyallerin nedensel etkileşimi frekans etki alanı içinde araştırılmamıştır. Bu nedenle, bu çalışmada ikili yürüyüşü analiz etmek için nedensel-karmaşık bir yaklaşım kullanmaya çalıştık. Parkinson hastalığı (PD) hastalarının ve sağlıklı kontrol (HC) bireylerinin dikey yer reaksiyon kuvveti (VGRF) sinyalleri bu yöntemi örnek olarak alınmıştır. Bunu başarmak için, sol ve sağ VGRF sinyallerini yüksekten düşük frekans bantlarına kadar içsel mod fonksiyonlarına (IMF'ler) ayrıştırmak için ensemble ampirik mod ayrışmasını kullandık. Her bir IMF çifti arasındaki nedensel etkileşim gücü (CIS) daha sonra anlık faz bağımlılıklarının kullanılmasıyla değerlendirildi. Sonuçlar, VGRF sinyallerinin yüksek frekans bandında ayrıştırılan çift yönlü IMF'ler arasındaki CIS'lerin, PD hastalarını sadece HC bireylerden belirgin bir şekilde ayırt etmekle kalmayıp, aynı zamanda hastalık ilerlemesi ile önemli bir korelasyona sahip olduğunu, diğer çift yönlü IMF'lerin ise bunu üretemediğini göstermektedir. Özetle, ikili yürüyüşün frekansa özgü nedenselliğinin bireylerin sağlık durumunu ve hastalık ilerlemesini yansıtabileceğini ilk kez bulduk. Bu bulgu, yürüme ve yürüme ile ilgili hastalıkların altta yatan mekanizmalarını anlamaya yardımcı olabilir ve tıp ve mühendislik alanlarında geniş uygulamalar sunabilir.

Özgün kaynak özetini okuyun

Recent studies have investigated bilateral gaits based on the causality analysis of kinetic (or kinematic) signals recorded using both feet. However, these approaches have not considered the influence of their simultaneous causation, which might lead to inaccurate causality inference. Furthermore, the causal interaction of these signals has not been investigated within their frequency domain. Therefore, in this study we attempted to employ a causal-decomposition approach to analyze bilateral gait. The vertical ground reaction force (VGRF) signals of Parkinson's disease (PD) patients and healthy control (HC) individuals were taken as an example to illustrate this method. To achieve this, we used ensemble empirical mode decomposition to decompose the left and right VGRF signals into intrinsic mode functions (IMFs) from the high to low frequency bands. The causal interaction strength (CIS) between each pair of IMFs was then assessed through the use of their instantaneous phase dependency. The results show that the CISes between pairwise IMFs decomposed in the high frequency band of VGRF signals can not only markedly distinguish PD patients from HC individuals, but also found a significant correlation with disease progression, while other pairwise IMFs were not able to produce this. In sum, we found for the first time that the frequency specific causality of bilateral gait may reflect the health status and disease progression of individuals. This finding may help to understand the underlying mechanisms of walking and walking-related diseases, and offer broad applications in the fields of medicine and engineering.

Bilimsel değerlendirme

Araştırma sorusu

Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.

Yöntem ve örneklem

Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.

Temel bulgular

Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.

Sınırlılıklar

Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.

Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.