Mov Disord : 高科技穿戴设备，助力共济失调诊断
2021-09-24 Freeman MedSci原创
可穿戴式惯性传感器对明显的和前驱的SCA患者的过度步态变异性提供了敏感和特异的测量
脊髓小脑性共济失调（SCAs）治疗方法的开发进展一直受阻于我们无法精确和可重复地测量共济失调的严重程度和进展情况。我们需要对早期细微的神经系统体征和疾病严重程度进行准确和可靠的量化，以便对候选疗法进行充分的临床研究。迄今为止，SCA的进展主要是通过临床评分量表来测量的，如共济失调评估和评分量表（SARA），尽管误差很大，效果很小。
作为开发可量化的、客观的共济失调测量方法的第一步，研究人员对SCA患者的步态异常进行了量化，这些测量方法对变化敏感，对前驱期和表现期都有用，并且具有很强的表面有效性。
步态障碍是影响患者生活质量的最致残的症状之一，而且常常是SCA患者的早期症状。步态实验室研究表明，共济失调步态的特点是步幅宽，双支撑时间长，步幅大，躯干不稳定，时间-空间特征的变异性增加。
事实上，步幅变异性可能是小脑步态的最基本特征，因为小脑在以下方面的重要性。(1)平衡控制；(2)多关节协调；(3)眼球运动功能障碍；以及因为行走时用于恢复平衡的补偿性姿势步态策略。步态变异性在无症状的SCA中被观察到，与临床疾病严重程度评分相关，随着共济失调疾病的进展而增加，并与跌倒风险有关。然而，用于量化步态的繁琐数据分析的实验室技术，包括用于运动分析的数码相机、力板、表面EMG记录和压力步态垫，在多地点临床试验中是不可行的。
可穿戴惯性传感器已被越来越多地用于自动量化适合临床试验的临床环境中的步态。最近的研究使用了可穿戴传感器来量化共济失调步态，
但大多数研究只关注少数步态特征，样本量小，SCA类型有限。
例如，正如最近的一篇综述所报道的那样，以前的研究没有包括躯干、上肢、脚或转弯的特征，而且仅限于主要是SCA6和SCA31亚型的最多51名SCA受试者。因此，有必要扩大评估移动性措施的范围，并确定从佩戴式传感器中获得的最敏感、最客观的移动性措施，以便在大队列中区分SCA患者与健康人的步态特征。
藉此，Vrutangkumar V.的Oregon Health & Science University等人，使用了在临床实践中或在单独安排的研究访问中，进行的自然节奏的2分钟步行测试，并使用可穿戴的同步惯性传感器来确定最能区分大群明显的SCA患者的步态特征的步态指标，以及来自健康对照组的临床前载体。
与以前的研究不同，他们使用了六个同步的穿戴式传感器，包括提供脚部空间方向的传感器，并且测试被纳入正常的临床访问。并假设，空间-时间步态变异性将为四种不同类型的SCA（1、2、3和6）以及前驱SCA提供最敏感和特异的步态共济失调测量，并且是可靠的，与临床疾病严重程度相关。
163名SCA患者（1、2、3和6亚型）、42名前驱SCA患者和96名HC在进行自然步伐、2分钟步行时佩戴了6个惯性传感器。比较了25种步态测量的接受者操作特征曲线下的面积（AUC），包括作为变异性的标准偏差，以区分共济失调和正常步态。皮尔逊相关系数评估了步态测量和共济失调严重程度之间的关系。
步态变异性增加是SCA最具鉴别力的步态特征；趾外角变异性（AUC=0.936；敏感性=0.871；特异性=0.896）和双支撑时间变异性（AUC=0.932；敏感性=0.834；特异性=0.865）是最敏感和特异的措施。
这些变异性措施也与共济失调评估和评级量表（SARA）和疾病持续时间显著相关。同样的步态测量方法可以区分前驱SCA患者的步态和HC的步态（AUC=0.610，和0.670）。
这个研究的重要意义在于发现了：可穿戴式惯性传感器对明显的和前驱的SCA患者的过度步态变异性提供了敏感和特异的测量，这些测量是可靠的，并与疾病的严重程度有关，这表明它们可能是有用的临床试验表现结果测量。
原文出处：
Shah VV, Rodriguez‐Labrada R, Horak FB, et al. Gait Variability in Spinocerebellar Ataxia Assessed Using Wearable Inertial Sensors. Mov Disord. Published online August 23, 2021:mds.28740. doi:10.1002/mds.28740
作者：Freeman
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