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Enregistrement W3138575731 · doi:10.3390/s21062246

Early Detection of Freezing of Gait during Walking Using Inertial Measurement Unit and Plantar Pressure Distribution Data

2021· article· en· W3138575731 sur OpenAlexafffund
Scott Pardoel, Gaurav Shalin, Julie Nantel, Edward D. Lemaire, Jonathan Kofman

Notice bibliographique

RevueSensors · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineHealth Professions
ThématiqueBalance, Gait, and Falls Prevention
Établissements canadiensOttawa HospitalUniversity of OttawaUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesNetwork for Aging Research, University of WaterlooNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésInertial measurement unitGaitAccelerometerGyroscopeSimulationComputer scienceArtificial intelligenceEnvironmental scienceEngineeringPhysical medicine and rehabilitationMedicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Freezing of gait (FOG) is a sudden and highly disruptive gait dysfunction that appears in mid to late-stage Parkinson's disease (PD) and can lead to falling and injury. A system that predicts freezing before it occurs or detects freezing immediately after onset would generate an opportunity for FOG prevention or mitigation and thus enhance safe mobility and quality of life. This research used accelerometer, gyroscope, and plantar pressure sensors to extract 861 features from walking data collected from 11 people with FOG. Minimum-redundancy maximum-relevance and Relief-F feature selection were performed prior to training boosted ensembles of decision trees. The binary classification models identified Total-FOG or No FOG states, wherein the Total-FOG class included data windows from 2 s before the FOG onset until the end of the FOG episode. Three feature sets were compared: plantar pressure, inertial measurement unit (IMU), and both plantar pressure and IMU features. The plantar-pressure-only model had the greatest sensitivity and the IMU-only model had the greatest specificity. The best overall model used the combination of plantar pressure and IMU features, achieving 76.4% sensitivity and 86.2% specificity. Next, the Total-FOG class components were evaluated individually (i.e., Pre-FOG windows, Freeze windows, transition windows between Pre-FOG and Freeze). The best model detected windows that contained both Pre-FOG and FOG data with 85.2% sensitivity, which is equivalent to detecting FOG less than 1 s after the freeze began. Windows of FOG data were detected with 93.4% sensitivity. The IMU and plantar pressure feature-based model slightly outperformed models that used data from a single sensor type. The model achieved early detection by identifying the transition from Pre-FOG to FOG while maintaining excellent FOG detection performance (93.4% sensitivity). Therefore, if used as part of an intelligent, real-time FOG identification and cueing system, even if the Pre-FOG state were missed, the model would perform well as a freeze detection and cueing system that could improve the mobility and independence of people with PD during their daily activities.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,923
Score d'incertitude au seuil0,379

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,074
Tête enseignante GPT0,334
Écart entre enseignants0,260 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations65
Publié2021
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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