Duchenne spierdystrofie is de meest voorkomende vorm van spierdystrofie, treft meer dan 10, 000 mannen bij de geboorte per jaar in de Verenigde Staten met een ernstige lichamelijke handicap, chronisch verlies en spierafbraak.

Testen via MRI's, gentest of spierbiopsie vereist gespecialiseerde apparatuur, invasieve procedures en hoge kosten, maar het meten van veranderingen in spierfunctie en het identificeren van compenserend looppatroon bij jonge jongens zou kunnen leiden tot eerdere detectie.

Deze week in Chaos de auteurs presenteren een index die een relatieve koppelingscoëfficiënt wordt genoemd, die kan worden gebruikt om de factoren die betrokken zijn bij het menselijk lopen te kwantificeren en nauwkeuriger te screenen op Duchenne-spierdystrofie. Met behulp van goedkope traagheidssensoren, ze maten de bewegingen van verschillende delen van het lichaam bij proefpersonen, het lichaam zien als een kinematische keten.

"In de sportwetenschap de theorie van de kinematische keten is de meest klassieke in het verklaren van de overdracht van de kracht van het menselijk lichaam, " auteur Jian An zei. "In het proces van beweging, verschillende links voltooien de bijbehorende acties, volgens de specifieke structuur op een bepaald moment, om de relatieve dynamische stabiliteit van het lichaam te behouden."

In de studie, versnellingsmeters werden op vijf locaties op deelnemers geplaatst:beide onderarmen, beide beenflanken en de kern van het lichaam. Terwijl de deelnemers liepen, tijdreeksgegevens werden verzameld om een ​​koppelingscoëfficiënt tussen de ledematen te creëren, die kern- en ledemaatgegevens vergelijkt, en een koppelingscoëfficiënt voor homolaterale ledematen, die gegevens van de onderarm en de beenflank vergelijkt. gecombineerd, deze geven een beeld van de mate van koppeling door het hele lichaam.

De studie richt zich op het menselijk lopen als een systeem van subsystemen:aan elkaar gekoppelde lichaamsdelen die samenwerken in een niet-lineair complex systeem. Dat betekent dat lineaire dynamiek in statistische analyse het niet goed beschrijft, en niet-lineaire dynamische modellen zijn beter geschikt voor de taak.

De auteurs gebruiken faseruimtereconstructie om de dynamiek in het complexe systeem van het menselijke looppatroon vast te leggen. Hun werk is gebaseerd op de inbeddingstheorie van Takens, waarmee ze de inbeddingsdimensie kunnen extraheren in een eendimensionale tijdreeksgegevensset. Het resultaat is een data-geïnfundeerde methodologie voor screening op Duchenne spierdystrofie.

De auteurs zijn van plan hun werk voort te zetten om het vermogen van de relationele koppelingscoëfficiënt te verbeteren om de nauwkeurigheid ervan als hulpmiddel voor diagnose te vergroten, evenals het ontwikkelen van toepassingen voor ouderen, zoals het voorspellen van valrisico.