Classificare la gonartrosi con sensori inseriti nelle calzature

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Studio giapponese valuta l’efficacia di sensori inseriti nelle calzature per classificare il grado di artrosi di ginocchio in pazienti anziani.

L’artrosi di ginocchio è una delle principali patologie muscoloscheletriche per diffusione a livello mondiale, con una prevalenza che aumenta con l’età a partire dai 65 anni, benché esistano casi anche in soggetti più giovani.

L’incidenza stimata è del 5,4% nei soggetti di età superiore ai 18 anni e arriva al 30% negli over 65. E, quindi, che con l’aumentare della vita media, siano in costante crescita anche gli interventi di artroplastica eseguiti annualmente nei diversi Paesi.

Italia compresa. La presenza di artrosi può facilmente impattare sulla qualità del passo, determinando soprattutto nell’anziano un maggior rischio di caduta: da qui l’importanza di valutare con attenzione le necessita di cura di ogni paziente.

Studiare la qualità del passo in laboratorio con strumenti anche avanzati può però portare a valori sfalsati: in una realtà “asettica” è più difficile capire come l’artrosi andrà a incidere sull’equilibrio del paziente nella vita di tutti i giorni. Sarebbe certo più utile poter studiare i parametri del passo in un contesto di vita reale. A tal fine, un team di ricerca giapponese ha valutato l’efficacia di sensori inseriti direttamente nelle scarpe del soggetto. 

Risultati ottenuti

Pubblicato su Clinical Biomechanics, lo studio coinvolge 60 pazienti con artrosi di ginocchio conclamata e 20 soggetti di controllo. I sensori utilizzati sono di tipo inerziale e sono incorporate nelle scarpe dei partecipanti. La richiesta dei ricercatori è stata di camminare lungo una passerella.

I dati raccolti sono stati analizzati con un modello di machine learning detto “macchine a vettori di supporto”, basato su 88 parametri, per discriminare tra pazienti sani e con artrosi e, poi, per classificare i pazienti con artrosi secondo il seguente schema: pazienti da operare o meno e pazienti con artrosi bilaterale o unilaterale.

Ecco i risultati ottenuti: i pazienti sani sono stati classificati correttamente con una accuratezza del 71%, una sensibilità del 85% e una specificità del 56%. I pazienti da operare o meno sono stati classificati con una accuratezza dell’83%, una sensibilità dell’83% e una specificità dell’81%. Infine, il discorso unilaterale/bilaterale è stato individuato correttamente con una accuratezza dell’81%, una sensibilità del 75% e una specificità del 79%.

Le conclusioni degli autori

Sebbene i sensori si siano rivelati capaci di discriminare tra le diverse categorie prese in considerazione, non sempre le percentuali di accuratezza, sensibilità e specificità sono ottime. Secondo gli autori, tuttavia, lo studio conferma la possibilità di usare sensori inerziali incorporati nelle scarpe per classificare i pazienti con artrosi. 

Studio: Raza A, Sekiguchi Y, Yaguchi H, Honda K, Fukushi K, Huang C, Ihara K, Nozaki Y, Nakahara K, Izumi SI, Ebihara S. Gait classification of knee osteoarthritis patients using shoe-embedded internal measurement units sensor. Clin Biomech (Bristol, Avon). 2024 Jun 4;117:106285. doi: 10.1016/j.clinbiomech.2024.106285. Epub ahead of print. PMID: 38901396

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