FACED-UP: Analyse van Cervicale Dystonie - Snel en Nauwkeurig

Cervicale dystonie (CD) is een chronische neurologische aandoening die wordt
gekenmerkt door intermitterende of continue spiercontracties die leiden tot
abnormale, vaak repetitieve bewegingen en / of houdingen van het hoofd. Dit
gaat vaak gepaard met pijn en forse beperkingen in het fysieke en sociale
functioneren in het dagelijks leven. Voor diagnose en selectie/management van
de behandeling wordt CD voornamelijk geëvalueerd aan de hand van klinische
schalen en vragenlijsten, zoals de Toronto Western Spasmodic Torticollis Rating
Scale (TWSTRS). Deze evaluaties zijn subjectief en sterk afhankelijk van de
deskundigheid van de arts. Soms wordt CD verkeerd gediagnosticeerd als
essentiële tremor (ET), als gevolg waarvan patiënten kunnen worden geïnjecteerd
met botulinumtoxine (BTX) in de verkeerde spieren, of onnodig worden
blootgesteld aan ineffectieve medicatie. Daarom is er behoefte aan objectieve
en gebruiksvriendelijke technieken die de kenmerken van CD nauwkeurig
vastleggen. Recente ontwikkelingen op het gebied van bewegingsregistratie en
computer-vision in combinatie met patroonherkenningstechnieken bieden een
uitgelezen kans om objectieve metingen te verrichten en kunnen daarmee
bijdragen aan een oplossing voor de tekortkomingen van de huidige klinische
beoordelingen.

Het primaire doel van dit onderzoek is om objectieve, patiëntvriendelijke
technieken te ontwikkelen om relevante kenmerken van bewegingsstoornissen van
het hoofd, zoals CD, in kaart te brengen. In dit verband zal gebruik gemaakt
worden van video-camera's in combinatie met de diepte sensoren (RGB-D-sensoren,
zoals Microsoft KinectTM) en moderne computer-vision technieken om de
bewegingen van een patiënt op nauwkeurige wijze zonder markers te registreren.
De specifieke doelstellingen: 1) ontwikkelen van compute-vision technieken voor
accurate evalutie van houdingsafwijkingen en bewegingsstoornissen (beven,
schokken) van het hoofd uit video- en dieptebeelden die worden verkregen met
KinectTM camera's, en vaststellen of dit markerloze bewegingsregistratiesysteem
in staat is om de karakteristieken van van CD te detecteren (i.e., of
verschillen tussen CD patiënten en gezonde personen kunnen worden aangetoond
voor de betreffende uitkomstmaten); 2) vaststellen in hoeverre de uitkomstmaten
verkregen met het markerloze bewegingsregistratiesysteem corresponderen met de
overeenkomstige (sub) scores op de klinische schaal (TWSTRS (sub)scales); 3)
vaststellen van de bruikbaarheid van de markerloze bewegingsregistratie
opstelling voor 3D-kinematische metingen van bewegingsstoornissen van het
hoofd (in vergelijking met een 'gouden standaard' bewegingsregistratiesysteem
op basis van versnellingsmeters en positie-oriëntatie sensoren); 4) verkennen
of machine learning en patroonherkenningstechnieken kunnen worden gebruikt om
CD patiënten te onderscheiden van ET patiënten.

Het betreft een observationele, cross-sectionele studie waarin
bewegingsparameters van houdingen en bewegingen van het hoofd worden verzameld
in twee groepen patiënten (CD en ET) en gezonde proefpersonen.

In het Technology in Motion bewegingslaboratorium in het LUMC zal een standaard
videoprotocol worden afgenomen volgens de TWSTRS richtlijnen. Het protocol
bestaat uit een opname in rust, gevolgd door enkele bewegingen van het hoofd om
het maximale bewegingsbereik te bepalen, en het demonstreren van een 'sensory
trick' (indien aanwezig). De bewegingen van de proefpersoon worden
geregistreerd door middel van een markerloos bewegingsregistratiesysteem
(Microsoft KinectTM), aangevuld met twee kleine versnellingsmeters en twee
positie-oriëntatie sensoren voor validatiedoeleinden. Op basis van de
videobeelden zal de TWSTRS motor severity scale worden ingevuld door een
ervaren neuroloog. Om de kenmerken van CD accuraat in kaart te brengen, zullen
computer-vision en patroonherkenningstechnieken worden toegepast op de
hoge-resolutie kleuren- en dieptebeelden die worden verkregen met de Microsoft
KinectTM.

Het FACED-UP protocol zal worden afgestemd op de klinische praktijk en zal niet
interfereren met de klinische besluitvorming. Deelname aan het onderzoek
betekent voor patiënten dat er een korte vragenlijst zal worden afgenomen
(verwachte duur 5-10 minuten) en dat zij een standaard videoprotocol zullen
ondergaan (verwachte duur 20 minuten), waarbij houdingen en bewegingen van het
hoofd worden geregistreerd door middel van een markerloos
bewegingsregistratiesysteem. Indien mogelijk, zal het onderzoek worden
gecombineerd met een regulier bezoek aan de polikliniek, zodat deelname aan het
onderzoek geen extra bezoek aan het ziekenhuis vereist. De metingen zijn
non-invasief en de risico's van deelname aan het onderzoek zijn minimaal.
Actieve deelname van de proefpersonen is vereist, maar de taken zullen
hoofdzakelijk bestaan uit submaximale inspanningen. Reiskosten naar het
ziekenhuis zullen worden vergoed op basis van openbaar vervoer (2e klasse) of
aantal kilometers (¤ 0.19 per km). Daarnaast zullen proefpersonen een VVV-bon
ter waarde van ¤20 euro ontvangen als dank voor hun deelname.