Les chercheurs ont découvert que la détection automatisée des coups de pied est viable pour la classification des risques de chute sur smartphone chez les patients amputés des membres inférieurs.
Coups de pied détectés automatiquement par un téléphone intelligent attaché au corps pendant un test de marche de 6 minutes (6MWT) peut être utilisé pour calculer les caractéristiques basées sur les étapes telles que le risque de chute pour les patients amputés des membres inférieurs, selon une recherche publiée dans Santé numérique PLOS.
Dans cette étude, un smartphone était attaché à la ceinture du participant et positionné spécifiquement dans le bas de son dos pendant que le participant effectuait un 6MWT le long d’un couloir de 20 mètres.
La session a été enregistrée sur vidéo et les données d’orientation de l’accéléromètre, du gyroscope et du smartphone ont été recueillies à l’aide de l’application de test de marche du Centre de réadaptation de l’Hôpital d’Ottawa (CTOHR) à 50 Hz. Ces données et horodatages pour les enregistrements vidéo ont été importés dans MATLAB 2020b.
Les auteurs ont ensuite réinterpolé les signaux des smartphones à 50 Hz en utilisant une interpolation linéaire, puis ont appliqué un filtre passe-bas Butterworth à décalage zéro de quatrième ordre avec une fréquence de coupure de 4 Hz.
Un modèle de forêt aléatoire s’est avéré efficace pour classer le risque de chute chez les patients amputés des membres inférieurs, bien qu’un étiquetage manuel des coups de pied ait été nécessaire.
L’objectif des auteurs dans la présente étude était de déterminer si l’utilisation du modèle de forêt aléatoire et d’une approche automatisée de détection des coups de pied entraînerait des résultats similaires de classification des risques de chute. Les caractéristiques basées sur les pas ont été déterminées à l’aide de coups de pied étiquetés manuellement ou automatisés.
Les critères d’inclusion pour l’étude étaient :
- amputation transtibiale (sous le genou) ou supérieure
- capacité à marcher avec 1 canne, 2 béquilles ou sans aucune aide à la marche
- minimum de 6 mois après l’amputation
- avait une prothèse fonctionnelle
- pas de plaies sur le membre résiduel
- volonté de participer
Après exclusions, l’étude a inclus 80 patients recrutés à l’Institut universitaire de réadaptation avec des amputations transtibiales, transfémorales ou bilatérales des membres inférieurs. La plupart (78,8 %) des participants étaient des hommes et l’âge moyen (ET) était de 64,2 (12,2) ans, avec des âges compris entre 19 et 90 ans.
Le type d’amputation le plus courant était transtibial (90 %), avec un faible nombre de participants ayant subi une amputation bilatérale (6,2 %) ou transfémorale (3,8 %) du membre inférieur.
Les auteurs ont trouvé que les coups de pied étiquetés manuellement classaient correctement le risque de chute pour 64 des 80 participants, reflétant une précision de 80 %, une sensibilité de 55,6 % et une spécificité de 92,5 % dans la classification.
Les coups de pied automatisés ont été exécutés avec une qualité légèrement inférieure, classant correctement le risque de chute pour 58 participants. Cela reflète une précision de 72,5 %, une sensibilité égale de 55,6 % et une spécificité de 81,1 %. La méthode automatisée de frappe du pied avait également 6 faux positifs supplémentaires par rapport à la méthode d’étiquetage manuel, classant le risque de non-chute comme un risque de chute.
Malgré cela, les auteurs ont déterminé que les classifications étaient suffisamment similaires entre les approches pour que la méthode automatisée soit viable pour la classification du risque de chute sur smartphone chez les patients amputés des membres inférieurs.
“La détection automatisée des coups de pied est nécessaire dans un environnement clinique, où l’étiquetage manuel en temps opportun n’est pas possible”, ont déclaré les auteurs. “Un modèle de classification des risques de chute basé sur un smartphone à partir d’un 6MWT peut être bénéfique pour le patient et le clinicien, car une évaluation avec un seul placement de capteur peut fournir une capacité fonctionnelle, des paramètres de foulée et des informations sur les risques de chute pour faciliter la prise de décision clinique.”
Les auteurs ont également noté les limites de cette recherche, notamment la petite taille de l’échantillon et la faible variété des types d’amputation. Dans cet esprit, ils ont déclaré que des recherches supplémentaires étaient justifiées et bénéficieraient d’un plus grand nombre de patients ayant subi des amputations transfémorales ou bilatérales et d’une analyse de sous-groupe.
Référence
Juneau P, Lemaire ED, Bavec A, Burger H, Baddour N. Détection automatisée des pas avec des signaux de capteurs de smartphone de test de marche de 6 minutes pour la classification des risques de chute chez les amputés des membres inférieurs. Santé des chiffres PLOS. Publié en ligne le 18 août 2022. doi:10.1371/journal.pdig.0000088
