Математический алгоритм, который может надежно обнаружить дискинезию, побочный эффект лечения Паркинсона, вызывающий непроизвольные подергивания и мышечные спазмы, может стать ключом к улучшению лечения и для пациентов с этим заболеванием.
Ученые из Школы математических и вычислительных наук Хериот-Ватта провели клинические исследования, которые доказывают, что их алгоритм надежно обнаруживает дискинезию, необъяснимый побочный эффект болезни Паркинсона. Они работают над разработкой нового устройства домашнего мониторинга для пациентов, которое поможет их клиницистам адаптировать и улучшить лечение.
Двигательные особенности болезни Паркинсона, такие как тремор, постуральная нестабильность и общее замедление движений, вызваны нехваткой дофамина, и врачи лечат это с помощью препаратов, замещающих дофамин, таких как леводопа.
Доктор. Майкл Лоунс, руководитель Лаборатории сложных систем Heriot-Watt, сказал: "Проблема в том, что по мере того, как болезнь Паркинсона со временем ухудшается, доза, необходимая для лечения двигательных функций, увеличивается, что увеличивает риск индукции дискинезии или делает ее более продолжительной и тяжелой.
"Пациенты не часто обращаются к своим врачам, а лекарства меняются только в периоды регулярного осмотра. Поэтому клиницистам очень сложно определить, когда возникает дискинезия.
"Лучшим решением было бы портативное устройство, которое выявляет и отслеживает дискинезию, когда пациенты находятся дома и ведут повседневную жизнь, передавая данные своим врачам с помощью простых мобильных технологий."
Доктор. Лоунс и его команда провели два клинических исследования с участием 23 пациентов с болезнью Паркинсона, у всех из которых были обнаружены признаки дискинезии. Легкие сенсорные модули были прикреплены к ногам, рукам, туловищу, голове и туловищу каждого пациента с помощью регулируемых лент, а их движения пациентов измерялись каждый час с использованием унифицированной шкалы оценки болезни Паркинсона MDS (MDS-UPDRS). Инфракрасная камера использовалась, чтобы снимать пациентов, когда они передвигаются, и запись была позже помечена тремя обученными клиницистами, которые оценивали интенсивность дискинезии, проявляемой пациентами.
Доктор. Lones сказал: "Клинические исследования позволили нам собрать и проанализировать данные о том, как перемещаются пациенты, и использовать их для построения моделей.
"Мы разработали наш алгоритм, чтобы сделать как можно меньше предположений. При традиционном анализе вы делаете предположения о том, как выглядит движение. Если это не так, вы его не обнаружите. О дискинезии известно очень мало, поэтому мы хотели, чтобы алгоритм был максимально «открытым».
"Алгоритм работает путем построения математического уравнения, описывающего модели ускорения, характерные для дискинезии. Затем система использует это уравнение, чтобы отличать периоды дискинезии от других движений, передавая эту информацию клиницистам, которые затем могут адаптировать лекарства пациента по мере необходимости."