レム睡眠中の下肢運動の自動3Dビデオ解析：孤立型レム睡眠行動障害の新しい診断ツール

Automated 3D video analysis of lower limb movements during REM sleep: a new diagnostic tool for isolated REM sleep behavior disorder.

• Markus Waser
• Ambra Stefani
• Evi Holzknecht
• Bernhard Kohn
• Heinz Hackner
• Elisabeth Brandauer
• Melanie Bergmann
• Philip Taupe
• Markus Gall
• Heinrich Garn
• Birgit Högl

抄録

研究目的:

孤立性急速眼球運動（REM）睡眠行動障害（iRBD）またはその前駆期（前駆期RBD）と、睡眠中に運動を伴う他の障害との鑑別は、早期にα-シヌクレイン症を同定するために極めて重要である。現在、RBDの確定診断にはビデオポリサムノグラフィー(vPSG)が必要である。本研究の目的は、REM睡眠中の下肢運動の自動3Dビデオ解析を、iRBDの客観的な診断ツールとして評価することである。

STUDY OBJECTIVES: The differentiation of isolated rapid eye movement (REM) sleep behavior disorder (iRBD) or its prodromal phase (prodromal RBD) from other disorders with motor activity during sleep is critical for identifying α-synucleinopathy in an early stage. Currently, definite RBD diagnosis requires video polysomnography (vPSG). The aim of this study was to evaluate automated 3D video analysis of leg movements during REM sleep as objective diagnostic tool for iRBD.

方法:

インスブルック医科大学神経内科の睡眠障害ユニットでvPSGを受けた患者のうち、合計122人（iRBD40人、前駆性RBD18人、睡眠中に他の運動機能障害を持つ64人）を募集しました。vPSGに同期した3Dビデオが記録された。下肢運動率、持続時間、範囲、強度は、新たに開発したソフトウェアを使用して計算した。

METHODS: A total of 122 participants (40 iRBD, 18 prodromal RBD, 64 participants with other disorders with motor activity during sleep) were recruited among patients undergoing vPSG at the Sleep Disorders Unit, Department of Neurology, Medical University of Innsbruck. 3D videos synchronous to vPSG were recorded. Lower limb movements rate, duration, extent, and intensity were computed using a newly developed software.

結果:

解析された3次元運動特徴は、iRBDを持つ被験者では、前駆性RBDや睡眠中の運動活動を伴う他の障害と比較して有意に増加していました。持続時間が2秒未満の軽度の脚のジャークは、iRBDと他の睡眠時運動障害とを最高の精度(90.4%)で識別しました。自動3D解析では、前駆性RBDと他の睡眠中の運動活動を伴う障害は区別できませんでした。

RESULTS: The analyzed 3D movement features were significantly increased in subjects with iRBD compared to prodromal RBD and other disorders with motor activity during sleep. Minor leg jerks with a duration < 2 seconds discriminated with the highest accuracy (90.4%) iRBD from other motor activity during sleep. Automatic 3D analysis did not differentiate between prodromal RBD and other disorders with motor activity during sleep.

結論:

レム睡眠中の足の動きの自動3Dビデオ解析は、睡眠実験室の集団においてiRBDを持つ被験者を識別するための有望な診断ツールであり、睡眠中の他の運動活動を持つ被験者とiRBDを区別することができます。今後のスクリーニングとしての応用としては、vPSGによる睡眠段階の情報が得られない場合や家庭環境での本ツールの有用性を検討する必要があります。

CONCLUSIONS: Automated 3D video analysis of leg movements during REM sleep is a promising diagnostic tool for identifying subjects with iRBD in a sleep laboratory population and is able to distinguish iRBD from subjects with other motor activities during sleep. For future application as a screening, further studies should investigate usefulness of this tool when no information about sleep stages from vPSG is available and in the home environment.

© Sleep Research Society 2020. Published by Oxford University Press [on behalf of the Sleep Research Society].