信号处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了用于检测受试者的运动徐缓、震颤或其他神经功能障碍症状的信号处理算法及装置，使用三维传感器以追踪手指和手的位置。本发明专利技术提供了笛卡尔遗传编程网络和这种网络的特定函数块，从而能够识别出表现了这种症状的受试者。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了用于检测受试者的运动徐缓、震颤或其他神经功能障碍症状的信号处理算法及装置，使用三维传感器以追踪手指和手的位置。本专利技术提供了笛卡尔遗传编程网络和这种网络的特定函数块，从而能够识别出表现了这种症状的受试者。【专利说明】信号处理方法及装置
本专利技术涉及生成信号处理算法的方法，其用于处理表示受试者手指的时变空间位置，或用于识别表现出运动徐缓和/或震颤，或其他神经功能障碍症状的受试者的手指和拇指的相对位置的信号。本专利技术还涉及应用这样开发的算法的装置和方法。
技术介绍
帕金森氏病(Parkinson’s disease, PD)是一种慢性的、进行性的神经系统变性疾病，其由于大脑中多巴胺能神经元的丢失而产生，但其原因未明。1817年，英国医生詹姆斯?帕金森(James Parkinson)首先记载了 H)。他在一篇名为“震颤性麻痹”的文章中描述了该疾病，即“无意识震颤运动，伴随着肌肉力量的减少，甚至有些部分在受到支持时也活动不了，躯干容易向前弯曲并且步速容易从行走转变为跑步”。该记载描述了与今天的ro相关的许多特性。PD的发病非常缓慢并且许多患者无法记起他们的症状是何时开始出现的。帕金森氏病的早期症状常常模糊不清且不明确，并且在许多其他症状中通常还包括疲倦、疲劳、厌烦、肌肉酸痛和痉挛。ro有三个主要的运动特性；即，震颤、肌强直和运动徐缓。在文献中，运动徐缓、运动不能和运动功能减退通常被混淆。运动徐缓被定义为持续运动的迟缓，而运动不能是无法始发随意运动，以及运动功能减退是运动的减少。这些特性是否相关还是未知，尽管一项研究评估了运动徐缓和运动功能减退之间的相关性，并得出结论这两种特性之间缺乏相关性。这意味着在文献中“运动徐缓”经常用于包含运动困难的许多不同方面，包括始发运动的反应时间延长、停止错误动作的时间延长、改变运动模式的时间延长、在长期任务中迅速疲劳，以及执行运动缓慢(例如，参见van Hilten, J.等，“帕金森氏病中的运动徐缓和运动功能减退:名称是什么？ ”，《神经传导杂志(Journal ofNeural Transmission))),. 1998年,第105卷,第229-237页)。尽管尚未取得单一机制，已经提供了几种建议来解释为什么ro受试者比正常受试者移动更慢。这些建议包括以下方案，运动徐缓由力的生产减少引起，PD受试者采用缓慢移动的行为策略以维持他们的准确性，以及运动徐缓可能由内部组织运动输出能力的基本缺陷引起(Majsak, M.等在自主最大速度和视觉提示条件下的帕金森氏病患者的达到运动”，《脑(Brain)》，1998年，第121卷，第 755-766 页)。Berrardelli等人(“帕金森氏病中的运动徐缓的病理生理学”,《脑(Brain)》, 2001年，第124卷，第2131-2146页)已经考虑了导致运动徐缓的五个因素。分别是:1.肌肉无力，其可能导致某些肌肉群移动缓慢；i1.肌强直，其可能导致反应较慢；ii1.震颤，其可能是延长反应时间的因素并且持续的动作性震颤可能导致肌肉无力；iv.运动变形，即ro受试者的动作不如正常受试者准确，特别是当他们必须迅速行动时；以及V.思想缓慢(思想迟钝)，其可能干扰运动预期并增加运动时间。通常在患者中观察的运动徐缓表现为面部不动(表情缺乏)、瞬目极少、缺乏正常姿态和缺乏表情，以及被称为“冻结”的持续运动的突然停止。运动徐缓被认为会出现在77-98%的病例中；然而，它也出现在许多其他相关的疾病中(包括进行性核上麻痹、多系统萎缩、阿尔茨海默病和抑郁症)，以及也常见于老年人中(“帕金森氏病中的运动徐缓的病理生理学”，《脑(Brain)》，2001年，第124卷，第2131-2146页)。除了上述的主要症状，还有很多与ro相关的其他特性。其他特性包括:行走时手臂摆动减少、曳行步态和屈曲体姿、跌倒；小写症(小而模糊的字迹)，其因为手动作笨拙和精细动作困难，帕金森构音障碍(言语障碍)。据估计这些特性会出现在超过75%的ro患者中并且可能包括声音低沉、单调、不精确的发音，和/或障碍率，吞咽困难(难以吞咽)，其可导致流涎和营养状态不良，思想迟钝(思想缓慢)，抑郁症，估计抑郁症出现在40-50%的患者中，认知问题和痴呆，其估计出现在48-80%的患者中，嗅觉功能障碍(嗅觉缺乏)，其被认为会影响70%的患者和睡眠障碍。术语“帕金森症”是指任何条件下表现出ro常见的运动症状(震颤、肌强直和运动徐缓)，因此一些患有帕金森症的患者并没有先天的帕金森氏病(在本研究中仅仅指帕金森氏病)。PD是这些症状的最常见原因，然而一项对帕金森症患者的研究发现，65%患有帕金森氏病，18%患有药物引发的帕金森症，7%患有血管性帕金森症(由供应大脑的小血管内的堵塞所造成)以及10%患有非典型帕金森症。最常见的非典型帕金森综合症为多系统萎缩(MSA)和进行性核上麻痹(PSP)，同时也包括弥漫性Lewy体疾病、皮质基底节变性和过度暴露于某些物质(如锰和MPTP )。因此，运动徐缓在疾病诊断或对药物或毒素响应的重要元素。尽管在诊断手段中具有核心作用，但是识别运动徐缓的本身不是对任何特定临床情况的诊断。敲击测试常用于对ro运动缓慢的药物效应的量化并在下文描述。许多不同类型的设备被用来测量ro患者的敲击速率，包括:具有触摸板的电子触摸屏(Muir，S.等，“正常和帕金森氏病受试者的单个和多个手指敲击的测量及分析”，《帕金森氏病及有关疾患(Parkinsonism&Related Disorders))), 1995 年，第 I 卷第 2 期，第 89-96页)；电脑键盘(Giovanni，G.等，“运动徐缓运动不能不协调测试(大脑测试):对上肢运动功能的客观计算机化评估”，《神经病学、神经外科学、精神病学杂志(J Neurol NeurosurgPsychiatry))), 1999年,第67卷,第624-629页),计算机界面音乐键盘(Tavares, A.等,“与UPDRS运动性残疾对照的帕金森氏病的手指交替敲击的定量测量以及揭示来自药物和深部大脑刺激的精细运动控制中的改进”，《运动失调(Movement Disorders)》, 2005年,第20卷第10期,第1286-1298页),按钮(与微机相接)和加速计(Dunnewold, R.，Jacobi, C.和van Hilten, J., “帕金森氏病患者运动徐缓的定量评估”,《神经科学方法杂志(Jounral ofNeuroscience Methods))), 1997 年，第 74 卷，第 107-112 页)。上述所有研究发现ro患者具有明显低于正常对照组受试者的敲击速率。许多研究已经发现，敲击速率与UPDRS量表中的运动部分所给出的等级很好地对应。R.Dunnewold等人测量了受试者的运动时间及其敲击分数。在这项研究中使用的运动时间被计算作为受试者对视频显示器中的视觉刺激的反应时间。结果表明受试者的敲击速率和运动时间之间具有高于0.75的相关性，然而UPDRS量表的运动部分中的分数与敲击速率和运动时间之间具有较低的相关性。许多其他的研究也考虑了受试者响应于不同刺激的反应时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·史密斯，
申请(专利权)人：约克大学，
类型：
国别省市：