Development of a method for monitoring the balance of people with Multiple Sclerosis using smartphone inertial sensors

开发一种使用智能手机惯性传感器监测多发性硬化症患者平衡的方法

基本信息

  • 批准号:
    2445256
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2020 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Multiple Sclerosis causes damage to the central nervous system, often resulting in challenges with mobility and the ability to maintain balance (also described as loss of postural stability). By evaluating the balance of people with Multiple Sclerosis, clinicians and researchers can better understand the symptoms and how they change with disease progression. Existing clinical assessment scales can be subjective and offer only a snapshot of symptoms at one time in a clinic setting and patient self-reporting of features such as number of falls is known to be unreliable. Other techniques for monitoring balance and stability rely on infrastructure such as motion capture cameras, force plates & pressure sensors, which require financial investment and are limited by the rate at which they can assess patients. Systems of inertial measurement sensors have previously been used to monitor the movement of individuals with diseases. This project aims to develop, improve, and assess the validity of smartphone-based measures of balance of people with Multiple Sclerosis. With their low cost and widespread availability, the sensors in a smartphone's inertial measurement unit can allow for near constant monitoring with near real time data potential available. The industrial partners, F. Hoffmann-La Roche AG's pRED Informatics - Digital Biomarkers group, have worked with The University of Plymouth on a trial exploring the symptoms of people with multiple sclerosis and how they can be monitored using smartphones (www.isrctn.com/ISRCTN15993728), which will be the source of the data used in this project. This work will begin with developing a data processing pipeline using signal processing to extract clinically relevant features of balance from smartphone inertial sensor data. Force plates have previously been used to assess balance in people with multiple sclerosis, and this work will attempt to generate synthetic force plate measurements using smartphone inertial sensors, reducing the need for expensive infrastructure. By building models based on motion capture data and simulating virtual inertial measurement unit placements, sensor placement can be explored and optimised. Passive monitoring data will be analysed to see if clinically meaningful features of balance in people with Multiple Sclerosis can be detected in an individual's daily life without needing to perform specific tests. Finally, this work will investigate whether similar techniques can be used to assess dynamic balance in people with MS when they are walking, drawing on ideas from control engineering and robotics. This work will make it easier to monitor the symptoms of Multiple Sclerosis related to balance by using sensors and instrumentation already included in most smartphones, which means no new equipment will be required. The creation of a new tool for monitoring the progression of symptoms of loss of postural stability will provide patients and clinicians with useful data to inform the management of the patient's condition. The tool can also be used in research to monitor the symptoms of trial participants between research visits to understand the effect of interventions that are being investigated. This work is in the "Healthcare technologies" and "Engineering" EPSRC Research themes, the work is in the: "Assistive technology, rehabilitation and musculoskeletal biomechanics", "Digital signal processing", "Sensors and instrumentation", and "Biological informatics" research areas, additionally this work will draw on ideas from "Non-linear systems", "Control engineering", and "Robotics"..
多发性硬化症会对中枢神经系统造成损害,通常会导致行动能力和保持平衡能力的挑战(也称为姿势稳定性的丧失)。通过评估多发性硬化症患者的平衡,临床医生和研究人员可以更好地了解症状以及它们如何随着疾病进展而变化。现有的临床评估量表可能是主观的,并且在诊所环境中只能提供一次症状的快照,并且患者自我报告的特征(如跌倒次数)已知是不可靠的。其他监测平衡和稳定性的技术依赖于运动捕捉摄像机、测力板和压力传感器等基础设施,这些技术需要财政投资,并且受到评估病人的速度的限制。惯性测量传感器系统以前被用于监测患有疾病的个体的运动。该项目旨在开发、改进和评估基于智能手机的多发性硬化症患者平衡测量的有效性。凭借其低成本和广泛的可用性,智能手机惯性测量单元中的传感器可以实现近乎持续的监测,并提供近乎实时的数据潜力。工业合作伙伴,F. Hoffmann-La Roche AG的pRED信息学-数字生物标记组,与普利茅斯大学合作进行了一项试验,探索多发性硬化症患者的症状,以及如何使用智能手机监测他们(www.isrctn.com/ISRCTN15993728),这将是该项目中使用的数据来源。这项工作将首先开发一个数据处理管道,使用信号处理从智能手机惯性传感器数据中提取临床相关的平衡特征。力板以前被用于评估多发性硬化症患者的平衡,这项工作将尝试使用智能手机惯性传感器生成合成力板测量,减少对昂贵基础设施的需求。通过建立基于运动捕捉数据的模型和模拟虚拟惯性测量单元的放置,可以探索和优化传感器的放置。被动监测数据将被分析,以确定是否可以在不需要进行特定测试的情况下,在个人的日常生活中检测到多发性硬化症患者有临床意义的平衡特征。最后,这项工作将研究是否可以使用类似的技术来评估MS患者行走时的动态平衡,借鉴控制工程和机器人技术的想法。通过使用大多数智能手机中已经包含的传感器和仪器,这项工作将使监测与平衡相关的多发性硬化症症状变得更容易,这意味着不需要新的设备。创造一种监测姿势稳定性丧失症状进展的新工具将为患者和临床医生提供有用的数据,以告知患者病情的管理。该工具还可用于研究,在研究访问之间监测试验参与者的症状,以了解正在调查的干预措施的效果。这项工作是在“医疗保健技术”和“工程”EPSRC研究主题,工作是在:“辅助技术,康复和肌肉骨骼生物力学”,“数字信号处理”,“传感器和仪器仪表”和“生物信息学”的研究领域,此外,这项工作将借鉴“非线性系统”,“控制工程”和“机器人技术”的思想。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

基于仿生矿化法构建氢离子捕获的炎症调节性水凝胶微球在卒中治疗中的研究
  • 批准号:
    82372120
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
偏线性分位数样本截取和选择模型的估计与应用—基于非参数筛分法(Sieve Method)
  • 批准号:
    72273091
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    45 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于非结构化网格Front Tracking方法的复杂流动区域弹性界面液滴动力学研究
  • 批准号:
    52006188
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
新随机占优理论及其在社会福利研究中的应用
  • 批准号:
    71971204
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    48.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
静动态损伤问题的基面力元法及其在再生混凝土材料细观损伤分析中的应用
  • 批准号:
    11172015
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
磁力显微镜对纳米尺度磁畴结构的定量研究
  • 批准号:
    51071088
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    38.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
典型团簇结构模式随尺度变化的理论计算研究
  • 批准号:
    21043001
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
TB方法在有机和生物大分子体系计算研究中的应用
  • 批准号:
    20773047
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Fisher矢量机
  • 批准号:
    60602064
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于全局变量的新型电磁场数值计算方法-有限公式方法及其应用研究
  • 批准号:
    50577016
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    9.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Development of a Video-based Personal Protective Equipment Monitoring System
基于视频的个人防护装备监控系统的开发
  • 批准号:
    10585548
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Development of novel polysomnography-based digital biomarkers to predict Alzheimer’s disease and Parkinson’s disease in real world settings
开发基于多导睡眠图的新型数字生物标志物,以预测现实世界中的阿尔茨海默病和帕金森病
  • 批准号:
    10807908
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Development of an automatic monitoring method for hazardous substance in atmospheric dust using images captured by an autonomous UAV
利用自主无人机拍摄的图像开发大气灰尘中有害物质的自动监测方法
  • 批准号:
    23K04302
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
The development and validation of a scale to measure Treatment Regimen Fatigue among older adults living with HIV
衡量老年艾滋病毒感染者治疗方案疲劳程度的量表的开发和验证
  • 批准号:
    10545951
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Development and utility of a wearable sensor for continuous monitoring of nutrients and hormones in subjects with chronic kidney disease
开发和使用可穿戴传感器,用于连续监测慢性肾病患者的营养和激素
  • 批准号:
    10641823
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Development of Sudaxine for the Treatment of Opioid Induced Respiratory Depression (OIRD) in the Peri-operative Hospital Setting
Sudaxine 的开发用于治疗医院围手术期阿片类药物引起的呼吸抑制 (OIRD)
  • 批准号:
    10706602
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Development of anesthesia monitoring method for elderly patients using dynamic analysis of paracentral 1-Hz slow wave of the electroencephalogram
脑电图旁中心1Hz慢波动态分析老年患者麻醉监测方法的开发
  • 批准号:
    22K09105
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Development and evaluation of human-friendly explanations for sepsis early-warning models
败血症预警模型的人性化解释的开发和评估
  • 批准号:
    10546200
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Development of Sudaxine for the Treatment of Opioid Induced Respiratory Depression (OIRD) in the Peri-operative Hospital Setting
Sudaxine 的开发用于治疗医院围手术期阿片类药物引起的呼吸抑制 (OIRD)
  • 批准号:
    10546160
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
DEVELOPMENT OF A VIDEO-BASED PERSONAL PROTECTIVE EQUIPMENT MONITORING SYSTEM
基于视频的个人防护装备监控系统的开发
  • 批准号:
    10644164
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了