ВОЗ

npj Digital Medicine, том 5, номер статьи: 32 (2022 г.) Цитировать эту статью

5767 Доступов

19 цитат

14 Альтметрика

Подробности о метриках

Болезнь Паркинсона (БП) — нейродегенеративное заболевание, характеризующееся двигательными нарушениями, такими как тремор, брадикинезия, дискинезия и нарушения походки. Современные протоколы оценивают симптомы БП во время визитов в клинику и могут быть субъективными. Дневники пациентов могут помочь врачам оценить симптомы в домашних условиях, но могут быть неполными или неточными. Поэтому исследователи разработали домашние автоматизированные методы мониторинга симптомов БП, чтобы обеспечить диагностику и лечение БП на основе данных. Мы запросили базу данных PubMed Национальной медицинской библиотеки США, чтобы проанализировать развитие технологий и методов вычислительного/машинного обучения, используемых для мониторинга распространенных симптомов моторной болезни Паркинсона. Была рассмотрена подборка из примерно 12 000 статей, которые лучше всего характеризуют сроки машинного обучения и технологий, выявленные при обзоре литературы. Технология, используемая для мониторинга двигательных симптомов БП, значительно продвинулась за последние пять десятилетий. Ранний мониторинг начался с лабораторных устройств, таких как игольчатый ЭМГ, затем перешел к лабораторным акселерометрам/гироскопам, затем к портативным акселерометрам/гироскопам и, наконец, к домашнему мониторингу на основе телефонов, мобильных и веб-приложений. Значительный прогресс также был достигнут в использовании алгоритмов машинного обучения для классификации пациентов с БП. Используя данные с различных устройств (например, видеокамер, акселерометров на телефоне), исследователи разработали алгоритмы машинного обучения на основе нейронных сетей и не-нейронных сетей для классификации пациентов с БП по тремору, походке, брадикинезии и дискинезии. Пятидесятилетняя совместная эволюция технологий и вычислительных методов, используемых для мониторинга двигательных симптомов БП, привела к значительному прогрессу, который позволяет перейти от мониторинга симптомов БП в лаборатории/клинике к домашнему мониторингу симптомов БП.

Болезнь Паркинсона (БП) — сложное нейродегенеративное заболевание, обычно характеризующееся двигательными нарушениями, такими как тремор, брадикинезия, дискинезия и нарушения походки1. Правильная оценка двигательных нарушений при БП жизненно важна для клинического лечения заболевания2,3. Подходящее время приема дофаминергических препаратов4, чтобы избежать внезапного увеличения тяжести симптомов5, а также выбор таких вмешательств, как глубокая стимуляция мозга6, требуют точного понимания колебаний симптомов у пациентов с БП. Кроме того, для понимания долгосрочного прогрессирования заболевания необходима объективная характеристика немоторных проявлений БП, таких как нарушения сна, желудочно-кишечные симптомы и психиатрические симптомы3.

Характеристика моторных и немоторных симптомов БП традиционно основывалась на Единой шкале оценки болезни Паркинсона (UPDRS), системе оценки тяжести болезни Паркинсона, состоящей из четырех частей, связанных с (I) мышлением, поведением и настроением, (II) повседневной деятельностью. III) Двигательные и (IV) осложнения7. В конечном итоге шкала UPDRS была обновлена ​​Обществом двигательных расстройств (MDS), создавшим MDS-UPDRS, в попытке уменьшить субъективность шкалы8. Клиницисты также используют другие рейтинговые системы, такие как шкала оценки тремора WHIGET для тремора действия9 и модифицированная шкала оценки брадикинезии (MRBS) для брадикинезии10. Однако эти рейтинговые системы страдают двумя основными недостатками. Во-первых, им не хватает детализации во время заболеваний или циклов приема лекарств, поскольку они предоставляют только моментальное представление симптомов пациента, наблюдаемых во время посещений клиники. Кроме того, при оценке симптомов БП за пределами клиники врачи должны полагаться на дневники пациентов или воспоминания, которые могут быть неточными2. Во-вторых, эти рейтинговые системы по своей сути субъективны, что приводит к высокой вариативности между и внутри оценщиков3.

Устранение этих недостатков жизненно важно для обеспечения правильной диагностики и ведения пациентов с БП. С этой целью были предприняты значительные усилия по разработке объективных, домашних и автоматизированных методов мониторинга основных двигательных симптомов, характерных для БП. Использование датчиков движения и, в некоторых случаях, видеотехнологий может впервые позволить врачам применять основанные на данных подходы к диагностике болезни Паркинсона. Добавление мониторинга пациентов на дому с помощью интеллектуальных устройств (например, смартфонов, часов) может позволить врачам корректировать планы лечения на основе данных об активности пациентов. Конечная цель этих технологий — обеспечить непрерывный мониторинг в домашних условиях, что потребует продолжения исследований с использованием данных непрерывных домашних исследований, а не применения лабораторных данных для разработки домашних решений. Целью этого обзора является обобщение совместной эволюции технологий и вычислительных методов, используемых для оценки и мониторинга общих двигательных симптомов БП, таких как тремор, нарушения походки, брадикинезия и дискинезия.