Morbo di Parkinson, un disturbo cerebrale progressivo, è spesso difficile da trattare in modo efficace perché i sintomi, come tremori e difficoltà di deambulazione, può variare notevolmente in un periodo di giorni, o anche ore.

Per affrontare questa sfida, scienziati informatici della Johns Hopkins University, lavorare con un team interdisciplinare di esperti di altre due istituzioni, hanno sviluppato un nuovo approccio che utilizza sensori su uno smartphone per generare un punteggio che rifletta in modo affidabile la gravità dei sintomi nei pazienti con malattia di Parkinson.

In uno studio pubblicato di recente online sulla rivista JAMA Neurologia , ricercatori della Whiting School of Engineering della Johns Hopkins, il Centro medico dell'Università di Rochester, e l'Aston University nel Regno Unito hanno riferito che la gravità dei sintomi tra i pazienti di Parkinson visti dai neurologi era strettamente allineata a quella generata dalla loro app per smartphone.

Tipicamente, i pazienti con malattia di Parkinson sono valutati da medici specialisti durante tre o quattro visite cliniche all'anno, con valutazioni soggettive che catturano solo una breve istantanea dei sintomi fluttuanti di un paziente. Nelle loro case, ai pazienti può anche essere chiesto di compilare un ingombrante "diario motorio" di 24 ore in cui tengono una registrazione scritta della loro mobilità, movimenti di torsione involontari e altri sintomi del Parkinson. Il medico utilizza quindi questi dati auto-riferiti o imprecisi per guidare il trattamento.

Nel nuovo studio, i ricercatori affermano che i pazienti potrebbero utilizzare un'app per smartphone per monitorare obiettivamente i sintomi in casa e condividere questi dati per aiutare i medici a mettere a punto il loro trattamento.

E. Ray Dorsey, un neurologo del Medical Center dell'Università di Rochester e coautore del documento di ricerca, ha detto che accoglie con favore la convalida dei punteggi di gravità del paziente di Parkinson prodotti dai test sugli smartphone.

"Se ci pensi, sembra pazzesco, " Egli ha detto, "ma fino a questo tipo di studi, avevamo dati molto limitati su come funzionano queste persone il sabato e la domenica perché i pazienti non vengono in clinica il sabato o la domenica. Avevamo anche dati molto limitati su come si comportano le persone con Parkinson alle due del mattino o alle 11 di sera perché, a meno che non siano ricoverati in ospedale, in genere non vengono visti nelle cliniche in quei momenti."

Circa sei anni fa, mentre svolgeva ricerche mediche alla Johns Hopkins, Dorsey è stato presentato a Suchi Saria, un assistente professore di informatica all'università. Saria, l'autore corrispondente dello studio e un esperto in una tecnica di calcolo chiamata machine learning, lo stava usando per estrarre informazioni utili dai dati relativi alla salute che venivano regolarmente raccolti negli ospedali. I due ricercatori, insieme ad alcuni studenti di Saria, hanno collaborato per trovare un modo per monitorare la salute dei malati di Parkinson con la stessa facilità con cui le persone con diabete possono controllare i loro livelli di glucosio con un esame del sangue con una puntura di spillo.

I membri del team sapevano che i neurologi valutavano i loro pazienti con Parkinson raccogliendo informazioni su come si muovevano, parlava e portava a termine alcuni compiti quotidiani. "Possiamo farlo con un cellulare?" si chiese Saria in quel momento. "Noi abbiamo chiesto, "Quali sono i trucchi che possiamo usare per farlo accadere?" "

Utilizzando componenti smartphone esistenti come il microfono, touch screen e accelerometro, i membri del team hanno ideato cinque semplici compiti che coinvolgono il rilevamento vocale, tocco delle dita, misurazione dell'andatura, equilibrio e tempo di reazione. L'hanno trasformata in un'app per smartphone chiamata "HopkinsPD". Prossimo, utilizzando una tecnica di apprendimento automatico ideata dal team, sono stati in grado di convertire i dati raccolti con questi test e trasformarli in un punteggio oggettivo di gravità della malattia di Parkinson, un punteggio che riflette meglio la gravità complessiva dei sintomi dei pazienti e la loro risposta ai farmaci.

I ricercatori affermano che questa valutazione dello smartphone dovrebbe essere particolarmente utile perché non si basa sulle osservazioni soggettive di un membro dello staff medico. Inoltre, può essere somministrato a qualsiasi ora o giorno in una clinica o all'interno del domicilio del paziente, dove il paziente ha meno probabilità di essere nervoso come in un ambiente medico.

"La variabilità quotidiana dei sintomi del Parkinson è così alta, " disse Saria. "Se ti capita di misurare un paziente alle 17:00. oggi e poi tre mesi dopo, di nuovo alle 17:00, come fai a sapere che non l'hai preso in un buon momento la prima volta e in un brutto momento la seconda volta?"

Raccolta di dati di test smartphone più frequenti in un ambiente medico e a casa, potrebbe dare ai medici un quadro più chiaro della salute generale dei loro pazienti e dell'efficacia dei loro farmaci, Saria ei suoi colleghi hanno suggerito.

Riassumendo l'importanza del loro ritrovamento nella JAMA Neurologia rapporto, i ricercatori hanno detto, "Un punteggio di gravità derivato da smartphone per la malattia di Parkinson è fattibile e fornisce una misura obiettiva dei sintomi motori all'interno e all'esterno della clinica che potrebbe essere preziosa per l'assistenza clinica e lo sviluppo terapeutico".

I pazienti nel progetto di ricerca hanno utilizzato smartphone Android per scaricare il software, disponibile attraverso il sito web Parkinson's Voice Initiative. Il team ha ora collaborato con Apple e Sage Bionetworks per sviluppare mPower, una versione per iPhone disponibile nell'App Store di Apple.

I tre autori co-conduttori dello studio includevano due studenti di Saria del Dipartimento di Informatica della Johns Hopkins:il dottorando Andong Zhan e lo studente universitario del terzo anno Srihari Mohan.

Zahn, chi è di Qujing, Yunnan, in Cina, ha descritto il progetto come "un'esperienza unica di estrazione di dati dal mondo fisico a un mondo digitale e infine di vederli diventare informazioni cliniche significative".

Mohan, chi è di Redmond, Washington, aggiunto, "Anche se non tutta la ricerca viene integrata in modo tangibile nella vita delle persone, ciò che mi entusiasma di più è il potenziale dei metodi che abbiamo sviluppato per essere implementati senza problemi nello stile di vita di un paziente e migliorare la qualità delle cure".