Espaços de fase reconstruídos e espaços de fase previstos de uma criança com distrofia muscular de Duchenne, deixou, e uma criança com desenvolvimento típico, direito. Crédito:os autores
Testando por meio de ressonâncias magnéticas, teste genético ou biópsia muscular requer equipamento especializado, procedimentos invasivos e altos custos, mas medir as mudanças na função muscular e identificar a marcha compensatória em meninos pode levar a uma detecção mais precoce.
Esta semana em Caos os autores apresentam um índice chamado coeficiente de acoplamento relativo, que pode ser usado para quantificar os fatores envolvidos na marcha humana e rastrear com mais precisão a distrofia muscular de Duchenne. Usando sensores inerciais baratos, eles mediram os movimentos de diferentes partes do corpo em assuntos de teste, vendo o corpo como uma cadeia cinemática.
"Na ciência do esporte, a teoria da cadeia cinemática é a mais clássica para explicar a transmissão da força do corpo humano, "disse o autor Jian An." No processo de movimento, links diferentes completam as ações correspondentes, de acordo com a estrutura específica em um determinado momento, a fim de manter a relativa estabilidade dinâmica do corpo. "
No estudo, acelerômetros foram colocados nos participantes em cinco locais:ambos os antebraços, ambos os flancos das pernas e o centro do corpo. Enquanto os participantes caminhavam, dados de série temporal foram coletados para criar um coeficiente de acoplamento núcleo-membro, que compara dados de núcleo e membro, e um coeficiente de acoplamento de membro homolateral, que compara os dados do antebraço e do flanco da perna. Combinado, eles fornecem uma imagem do grau de acoplamento em todo o corpo.
O estudo se concentra no andar humano como um sistema de subsistemas - partes do corpo ligadas que operam cooperativamente em um sistema complexo não linear. Isso significa que a dinâmica linear na análise estatística não a descreve bem, e os modelos dinâmicos não lineares são mais adequados para a tarefa.
p Os autores usam a reconstrução do espaço de fase para capturar a dinâmica no sistema complexo do padrão de marcha humana. Seu trabalho é baseado na teoria de incorporação de Takens, o que lhes permite extrair a dimensão de incorporação em um conjunto de dados de série temporal unidimensional. O resultado é uma metodologia baseada em dados para o rastreamento da distrofia muscular de Duchenne.
Os autores planejam continuar seu trabalho para melhorar a capacidade do coeficiente de acoplamento relacional para aumentar sua precisão como uma ferramenta de diagnóstico, além de desenvolver aplicativos para idosos, como prever o risco de queda.
