INTEGRATING WEARABLE GAIT ANALYSIS FOR INFORMED DECISION MAKING IN LATE-STAGE OSTEOARTHRITIS: A FRAMEWORK FOR FREE-LIVING ASSESSMENT
Notice bibliographique
Résumé
Late-stage knee osteoarthritis (OA) is a growing musculoskeletal disease affecting millions of older adults. Objective clinical assessments may be a means to improve surgical outcomes but often requires dedicated laboratory equipment and space. Wearable sensors may be easier to collect but are limited by more complex analysis and interpretation of results. This thesis introduces a modular, open-source framework that for collecting gait with bilateral shank inertial measurement units (IMUs). The processing pipeline automates data alignment, incorporates deep learning gait segmentation, stride event detection, and metric extraction, enabling seamless analysis across laboratory and free-living settings. Three studies establish the framework’s value. Study 1 retrained an existing ResNet + BiLSTM using healthy and OA datasets. The model reached ~97 % classification accuracy and decreased walking bout fragmentation compared to a heuristic frequency method, especially at slower walking speeds. Study 2 demonstrated strong in-lab agreement between motion capture- and sensor-derived spatiotemporal and kinematic variables. However, week-long free-living recordings revealed systematically slower and more variable gait, confirming that laboratory snapshots may overestimate real-world mobility. Notably, peak mediolateral shank angular velocity, a native IMU metric, remained well-correlated with Oxford Knee Score, highlighting its clinical promise. Study 3 delivered the first longitudinal, head-to-head sensitivity comparison between measurement systems in 42 arthroplasty patients. Metrics from motion capture were able to capture early postoperative gains, whereas data from IMUs tracked day-to-day function. Collectively, these findings show that pairing laboratory precision with ecological breadth from inertial sensors could yield a richer picture of OA gait than either modality alone, while also demonstrating strengths and weaknesses of both measures. The framework’s sensor-agnostic design, evidence for clinically relevant native IMU variables, and demonstration of complementary sensitivity advance the field toward scalable, data-driven monitoring and personalised rehabilitation.
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 machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».