Characterization of Parkinson’s Disease by quantifying gait analysis

Abstract

Parkinson’s disease (PD) is the second most common neurodegenerative disorder that affects about 1 % of the population over the age of 60. the motor system is affected by a set of motor symptoms, namely tremor, rigidity, and bradykinesia, which are usually evaluated by different clinical test and scales that depend on physician expertise. This work proposes an objective characterization of PD gait patterns by approximating the dynamic of the leg as a single grounded pendulum adding to spring and damper element. Characterization of the gait patterns was carried out with an experimental group of healthy subjects and Parkinson patients with different stages of the disease. This characterization was carried out by an approach that consisted of a simple method that estimates the force generated by the gait during the single support from the gait data describing the motion pattern for different stages of the disease compared with the control group. It was observed a decrease in the estimated force while the disease progress

La enfermedad de Parkinson (EP) es el segundo trastorno neurodegenerativo más común que afecta aproximadamente al 1 % de la población mayor de 60 años. El sistema motor se ve afectado por un conjunto de síntomas motores, a saber, temblor, rigidez y bradicinesia, que son usualmente evaluados a partir de diferentes evaluaciones clínicas y escalas que dependen de la experiencia del examinador. Este trabajo propone una caracterización objetiva de los patrones de la marcha de la EP al aproximar la dinámica de la pierna a un único péndulo adicionado con un elemento de resorte y amortiguador. La caracterización de los patrones de marcha se llevó a cabo con un grupo experimental de sujetos sanos y de pacientes con Parkinson en diferentes estadios de la enfermedad. El enfoque consistió en un método simple que estima la fuerza generada por la marcha durante la fase de soporte en cada ciclo de la marcha, el cual puede describir el patrón de movimiento en diferentes estadios de la enfermedad en comparación con el grupo control. Observando una disminución en la fuerza estimada a medida que avanza la enfermedad.