Caractérisation de la marche normale et des déviations pathologiques dues aux maladies neurologiques : étude comparative des mesures de déviations de la marche
Date:
Objectifs
Cette étude vise à améliorer la caractérisation de la marche normale et des déviations pathologiques induites par des maladies neurologiques. Les objectifs sont la prise en compte de la variance présente au sein de la marche normale et de la dynamique temporelle des signaux de marche, ainsi que la quantification précise des déviations pathologiques par rapport à la marche d’individus sains. Enfin, la comparaison des performances de notre nouvelle méthode sera effectuée avec le Gait Deviation Index (GDI) et le Gait Profile Score (GPS).
Question de recherche
Comment caractériser la marche normale, en considérant la variance inter-individus et la dynamique temporelle de la marche, afin de mesurer finement les déviations pathologiques induites par des maladies neurologiques, et ainsi, améliorer les métriques traditionnelles telles que le GDI et le GPS ?
Méthode
Nous proposons une approche non supervisée basée sur une distance élastique, Dynamic Time Warping (DTW), pour identifier différents profils de marche normale (PMN) représentant la marche de 52 sujets sains. Ces profils sont alors utilisés pour mesurer les déviations de cycles de 38 patients pathologiques de l’UGECAM Ile-de-France. Un clustering hiérarchique est appliqué pour stratifier les déviations et étudier cette stratification par handicap moteur. Un clustering hiérarchique est également appliqué sur le GDI et GPS pour comparaison.
Résultats
La mesure de déviation proposée surpasse le GDI et le GPS dans la mesure de l’impact de la pathologie sur la marche. Notre mesure permet l’identification de la jambe impactée chez les patients hémiplégiques et la quantification de la sévérité du handicap moteur chez les patients paraplégiques, choses qui ne sont pas permises avec le GDI et le GPS.
Conclusions
Cette étude démontre que l’intégration de la variance dans la marche saine et la considération de la dynamique temporelle à l’aide de la DTW conduisent à des résultats significativement améliorés par rapport au GDI et au GPS.