Первое в своем роде исследование предполагает, что для выявления незначительных нарушений походки у пожилых людей, которые часто преобладают на ранних стадиях когнитивного снижения, «бросьте им кривую».
Анализ походки, изучающий то, как человек стоит и ходит, становится ценным, неинвазивным дополнением к когнитивным оценкам, которое помогает в ранней диагностике и лечении. В клинических условиях тесты походки и равновесия обычно фокусируются на прямой пешеходной дорожке.
Это новое исследование переходит в другую сферу — ходьбу по извилистым тропинкам — более естественное, но сложное занятие. Ходьба по прямой — это ритмичная и более простая деятельность, тогда как ходьба по извилистой дорожке требует более глубоких когнитивных и двигательных навыков, таких как время перехода для изменения направления и правильного баланса.
Исследователи Колледжа инженерии и компьютерных наук Атлантического университета Флориды первыми количественно сравнили производительность здоровых пожилых людей и пожилых людей с легкими когнитивными нарушениями (MCI) при ходьбе по прямой и по кривой. MCI — это ранняя стадия снижения когнитивных функций, и люди с MCI имеют гораздо более высокий риск перехода к болезни Альцгеймера (БА).
Для исследования исследователи использовали камеру глубины, которая может обнаруживать и отслеживать движения 25 суставов тела, чтобы записывать походку участников исследования во время выполнения двух различных тестов ходьбы (по прямой и по кривой). Сигналы от 25 суставов тела были обработаны для извлечения 50 маркеров походки для каждого теста, и эти маркеры сравнивались между двумя группами с использованием описательного статистического анализа.
Результаты, опубликованные в Журнале отчетов о болезни Альцгеймера, показали, что кривая ходьба привела к более серьезным проблемам для группы MCI и превзошла прямую ходьбу в обнаружении MCI. Кроме того, несколько маркеров походки показали значительные различия между здоровыми людьми из контрольной группы и пациентами с MCI.
Махмуд Сейфаллахи (сидит) и Бехназ Гораани, доктор философии, рассматривают эффективность прямой ходьбы с помощью камеры глубины, которая может обнаруживать и отслеживать 25 суставов движения тела. Предоставлено: Колледж инженерии и информатики ФАУ.
Маркеры походки включали два макромаркера (средняя скорость и частота шагов), 24 микровременных маркера (продолжительность движения стоп для различных подфаз цикла походки, таких как фазы стойки, поворота, шага и шага), микропространственные маркеры (изменения местоположения стоп для различные подфазы цикла походки) и шесть микропространственно-временных маркеров (скорость ног для различных подфаз цикла походки). Эти маркеры предоставили подробную информацию о функциональных характеристиках участников во время тестов походки.
Результаты показали, что 31 из 50 маркеров походки (62%) были выше для группы MCI, чем у здоровых пожилых людей из контрольной группы, когда тесты ходьбы менялись с прямой ходьбы на кривую, а 13 маркеров показали значительные различия между двумя исследовательскими группами.
«Интересно, что криволинейная ходьба выявила заметные различия между нашими исследовательскими группами даже по этим макромаркерам походки. Группа MCI продемонстрировала заметно более низкую среднюю длину и скорость шага во время криволинейной ходьбы в сочетании с более высокой вариабельностью большинства микромаркеров походки», — сказал Беназ. Гораани, доктор философии, старший автор, доцент кафедры электротехники и компьютерных наук ФАУ, содиректор Центра SMART здравоохранения ФАУ и научный сотрудник Института разработки сенсорных и встраиваемых сетевых систем ФАУ (I- СМЫСЛ).
«Группа MCI продемонстрировала снижение симметрии и регулярности как шага, так и длины шага при ходьбе по изогнутой траектории. Им также требовалось длительное время двойной поддержки в различных областях, особенно при изменении направления, что приводило к снижению скорости шага».
Результаты исследования не выявили каких-либо существенных различий в распределении по возрасту и полу между двумя группами. Тем не менее, две группы имели значительные различия в индексе массы тела (ИМТ), годах обучения и баллах по шкале гериатрической депрессии (GDS). Участники с MCI имели более высокий ИМТ, более низкий уровень образования и более высокие баллы по GDS, чем здоровые пожилые люди.
«Легкие когнитивные нарушения могут быть ранним признаком болезни Альцгеймера и других типов деменции», — сказал Гораани. «Наш комплексный подход улучшает понимание характеристик походки и предполагает, что ходьба по изогнутой траектории может быть более чувствительной для выявления легкой когнитивной деменции, что может дополнять когнитивные оценки и помогать в ранней диагностике и лечении».
БА обычно проявляется как снижение когнитивных функций с постепенным снижением способности человека выполнять повседневные действия, такие как ходьба. Точное и раннее клиническое выявление БА остается проблемой. Типичные клинические оценки включают подробный анамнез, комплексное физическое и неврологическое обследование, когнитивные тесты, анализ крови и визуализацию мозга. Однако, в зависимости от клинических условий, эти методы могут быть трудоемкими, дорогостоящими и выходить за рамки комфорта некоторых врачей.
Исследование восполняет этот пробел, используя новую систему для записи походки пожилых людей с использованием неинвазивной, недорогой, непригодной для ношения и простой в настройке камеры глубины, что является важным шагом в улучшении ухода за пациентами и стратегий вмешательства.
«Эти маркеры походки обладают многообещающим потенциалом в качестве ранних индикаторов когнитивных нарушений и закладывают фундамент для обширных исследований в этой области», — сказала Стелла Баталама, доктор философии, декан Колледжа инженерии и компьютерных наук ФАУ. «Воздействие этого исследования также распространяется на клиническую практику, предоставляя улучшенные методы скрининга и мониторинга, которые можно легко воспроизвести с минимальными затратами и временем в условиях клиники».
