Мониторинг специфической активности у амбулаторных детей с нарушениями развития и без них

Введение

Педиатрические медицинские работники играют ключевую роль в поддержании и улучшении физической активности детей. Для оценки уровня активности в повседневной жизни могут использоваться актиграфы (AM). Однако большинство исследований валидации таких устройств проводилось в лабораторных условиях, что ограничивает понимание реальной физической активности детей в естественной среде. Целью данного исследования была оценка критериальной валидности прототипа актиграфа (AM-p) в естественных условиях.

Цель

Изучить точность и эффективность прототипа актиграфа (AM-p) в дифференциации различных видов физической активности у детей с типичным развитием и с нарушениями развития в естественной среде.

Методы

Проведено кросс-секционное исследование с участием амбулаторных детей в возрасте 2–19 лет, включая детей с нарушениями развития. Участники носили AM-p на лодыжке, выполняя заранее определенный протокол активности в естественных условиях, при этом велась видеозапись (золотой стандарт). Видеоанализ проводился с разметкой активности по 5-секундным эпохам. Данные AM-p синхронизировались с разметкой, а с помощью методов машинного обучения активность классифицировалась на три категории: «стационарная», «езда на велосипеде» и «локомоция». Рассчитывались точность (accuracy), полнота (recall), прецизионность (precision) и F1-мера.

Результаты

В исследовании участвовали 93 ребенка, из них 28 — с нарушениями развития. Средний возраст составил 11 лет (SD 4,5), 55% — девочки. AM-p продемонстрировал точность 82%, полноту — 78%, прецизионность — 75% и F1-меру — 75% в дифференциации трех категорий активности. У детей старше 13 лет с типичным развитием точность оценки была выше, чем у детей младшего возраста (2–12 лет) с нарушениями развития или без них.

Выводы

Односенсорный актиграф AM-p, размещаемый на лодыжке, способен дифференцировать три категории физической активности у детей с нарушениями развития и без них с высокой точностью (82%). Благодаря возможности использования у гетерогенной группы детей, AM-p может стать полезным инструментом для клинической оценки физической активности в педиатрической практике.

Термины и сокращения

• AM (Activity Monitor) — актиграф, устройство для мониторинга физической активности.
• AM-p (Activity Monitor prototype) — прототип актиграфа.
• Accuracy (точность) — доля правильно классифицированных эпох.
• Recall (полнота) — способность модели правильно идентифицировать все релевантные случаи.
• Precision (прецизионность) — доля правильно классифицированных положительных случаев.
• F1 score (F1-мера) — гармоническое среднее precision и recall.