Gjennomførbarhet og diskriminerende gyldighet for å overvåke bevegelsesatferd hos ungdom med cerebral parese

Cerebral parese (CP) er en ikke-progressiv lidelse som skyldes skader eller abnormiteter i fosterets eller tidlig spedbarns hjerneutvikling. I følge registre fra europeiske land rammer tilstanden 2-3 av hver 1000 levendefødte. En person med CP har vanligvis motoriske utviklingsforstyrrelser som forårsaker unormale bevegelses- og holdningsmønstre på grunn av nedsatt koordinering av bevegelser og muskeltonusregulering. Personer med cerebral parese kan også ha ulike andre problemer, inkludert sensoriske og kognitive problemer og søvnforstyrrelser. Disse symptomene resulterer i begrensninger i aktivitetsnivå og samfunnsdeltakelse gjennom den enkeltes liv. Ungdom og til og med barn helt ned til syv år kan oppleve en nedgang i motorisk evne, noe som fører til endringer i bevegelsesatferden deres. Helsepersonell er avhengig av ulike observasjoner og målinger utført i kliniske og sykehusmiljøer for å vurdere og behandle individer med CP. Det er imidlertid en viss usikkerhet om disse vurderingene virkelig gjenspeiler bevegelsesatferd i det virkelige liv, da bruk av en nedsatt ekstremitet i hverdagen ofte avviker fra dens motoriske kapasitet. Det er et fravær av robuste verktøy som fanger opp bevegelsesadferd på dagtid og natt i virkelige omgivelser i stedet for i kliniske eller kontrollerte miljøer. Hemiparese er den vanligste markøren for CP, noe som gjør asymmetriske underskudd til et mål for intensive intervensjoner som fysio- og ergoterapi. Likevel finnes det ingen kliniske verktøy som dokumenterer asymmetriske forskjeller i den virkelige verden hos barn og ungdom med CP. En objektiv metode for å måle bevegelsesmønstre i den virkelige verden vil tillate terapeuter å identifisere individer som trenger en mer omfattende evaluering og å målrette intervensjoner og andre ledelsesstrategier mer presist. Dette vil hjelpe barn og ungdom med CP å få motoriske ferdigheter for å maksimere uavhengighet. Videre er det avgjørende å objektivt observere individer med CP i deres daglige liv for å få innsikt i funksjonell nedgang. Det har blitt observert at barn og ungdom med CP har større sannsynlighet for å oppleve søvnrelaterte vansker som problemer med å få i gang søvn, hyppige nattlige oppvåkninger, ubehag mens de er i sengen og tidlige morgenoppvåkninger. Ettersom søvnkvalitet spiller en viktig rolle i helserelatert livskvalitet, er det avgjørende å ha objektive metoder for å evaluere og overvåke potensielle søvnproblemer i en virkelig kontekst.

Et dypt-lærende konvolusjonelt nevralt nettverk har blitt modellert for å gjenkjenne stillinger liggende, sittende og stående aktiviteten til å gå, og bevegelser av høyre og venstre ekstremiteter. Nettverket bruker akselerometer og gyroskopdata fra 7 bærbare sensorer. Testing av nettverkets ytelse fant at det overgår menneskelige annotatorer når det gjelder nøyaktig klassifisering av bevegelsesatferden til sunne og typisk utviklede voksne. Disse funnene er for tiden under vurdering og har ennå ikke blitt publisert. Den nåværende protokollen beskriver metodikken for å vurdere gjennomførbarheten av bevegelsesatferdsovervåking i den virkelige verden og den diskriminerende gyldigheten til nettverket hos ungdom med CP og kontroller.

Gjennomførbarhetsevalueringen undersøker teknologien som brukes, for eksempel potensielt tap av data og troverdigheten til datautgang, samt brukeraksept, for eksempel sensorslitasjetid og uønskede hendelser. Nettverkenes diskriminerende evne vil bli vurdert ut fra nettverkets evne til å skille mellom kontroller og CP-alvorlighet, for eksempel skårer på Gross Motor Functional Classification Scale - Expanded and revided (GMFCS-E&R), ulike typer CP, ulikt påvirkede kroppsdeler av de deltakende ungdommene med CP, samt enkeltpersoner som har og ikke har søvnproblemer i hele kohorten.