Ανάπτυξη και αξιολόγηση μιας γενικευμένης διαγνωστικής μεθόδου στην ορθοπαιδική βασισμένη στην κινησιομετρία του ανθρώπινου σώματος

Abstract

Development and evaluation of a new method based on statistical entropy. The new method is going to permit quantitative evaluation of the gait in patients with Lumbar Spinal Stenosis (LSS) and will be useful for the evaluation of responses to surgical treatment in these subjects. It will also permit an objective and quantitative evaluation of the gait variability of patients with excessive Anterior Cruciate Ligament (ACL) Rupture. Methods: At the first study, the experimental group consisted of subjects diagnosed with LSS and the control group consisted of healthy subjects. At the second study evaluated quantitatively the gait variability of LSS patients and its postoperative progression. Twelve subjects with LSS were measured before and after surgery. At the third study compared the gait variability of patients with excessive ACL deficiency with healthy individuals. Results: For the first study, the ROC analysis estimated 97.1% sensitivity, 80.0% specificity and a 97.6% probability for distinguishing between patients with spinal stenosis and healthy subjects. The Spearman correlation coefficient between entropy and Oswestry was 0.654. In the second study, repeated measures ANOVA revealed that there was a statistical significant surgery effect. Post hoc Bonferroni adjusted tests yield that there was a statistically significant reduction in gait variability postoperatively. In the third study, the entropy index of the experimental group in the medio– lateral axis, but not the anterior–posterior axis, was statistically significantly higher than that of the control group. The ROC analysis estimated 90% sensitivity, 85% specificity and a 95.6% probability for distinguishing between patients and healthy subjects. Conclusions: The proposed method permits a quantitative evaluation of gait in patients with LSS and evaluates the response to surgical treatment in these subjects. It also permits quantitative evaluation of the gait characteristics in patients with ACL Rupture.

Η ανάπτυξη και αξιολόγηση μιας νέας μεθόδου, βασισμένη στη στατιστική εντροπία. Η προτεινόμενη μέθοδος προσπαθεί να επιτύχει την αντικειμενική της βάδισης ασθενών με σπονδυλική στένωση καθώς και να εκτιμήσει την μετεγχειρητική εξέλιξη των ασθενών με σπονδυλική στένωση. Επιπλέον προσπαθεί να επιτύχει την αντικειμενική αξιολόγηση της μεταβλητότητας της βάδισης τραυματιών με οξεία ρήξη πρόσθιου χιαστού συνδέσμου. Μέθοδοι: Δύο ομάδες εξεταζομένων συμμετείχαν στην πρώτη μελέτη. Το δείγμα ασθενών αποτελούνταν από ασθενείς με σπονδυλική στένωση, ενώ το δείγμα ελέγχου αποτελούνταν από υγιείς. Στη δεύτερη μελέτη, αξιολογήθηκε η ικανότητα της μεθόδου να πραγματοποιεί μετεγχειρητική εκτίμηση ασθενών με σπονδυλική στένωση. Δώδεκα ασθενείς με σπονδυλική στένωση, μετρήθηκαν προεγχειρητικά και μετεγχειρητικά. Στην τρίτη μελέτη, συγκρίθηκαν υγιείς με τραυματίες με οξεία ρήξη πρόσθιου χιαστού συνδέσμου. Αποτελέσματα: Για την πρώτη μελέτη, από την ROC ανάλυση προκύπτει 97.1% ευαισθησίας, 80.0% ειδικότητα και 97.6% πιθανότητα διαχωρισμού υγιών από ασθενείς με σπονδυλική στένωση. Ο συντελεστής Spearman μεταξύ εντροπίας και Oswestry είναι 0.654. Στη δεύτερη μελέτη, η στατιστική ανάλυση με ANOVA επαναλαμβανομένων μετρήσεων διαπίστωσε στατιστικά σημαντική μείωση της τιμής της εντροπίας μετεγχειρητικά. Η post-hoc Bonferroni ανάλυση επιβεβαίωσε την στατιστικά σημαντική μείωση της τιμής της εντροπίας, μετεγχειρητικά. Στην τρίτη μελέτη, διαπιστώθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των τιμών εντροπίας υγιών και τραυματιών ως προς τον πλάγιο άξονα της βάδισης. Από την ROC ανάλυση προκύπτει 90.0% ευαισθησίας, 85.0% ειδικότητα και 95.6% πιθανότητα διαχωρισμού υγιών από τραυματίες. Συμπεράσματα: Η μέθοδος μπορεί να πραγματοποιήσει ποσοτική εκτίμηση της βάδισης ασθενών με σπονδυλική στένωση καθώς και εκτιμά την μετεγχειρητική τους εξέλιξη. Επίσης μπορεί να πραγματοποιήσει ποσοτική εκτίμηση της βάδισης τραυματιών με οξεία ρήξη πρόσθιου χιαστού συνδέσμου