轻度认知障碍中国患者汉字书写数字分析

摘要

本研究提出了一种针对轻度认知障碍个体书写字形的数字化笔迹分析方法，旨在获取比传统纸笔笔迹分析更为丰富的信息。

摘要

越来越多的证据表明，认知功能障碍与运动功能障碍并非相互独立。轻度认知障碍（MCI）患者可表现出上肢的精细运动障碍。书写是一项复杂且独特的人类活动，涉及运动与认知协调的共同参与。西方国家的研究人员已发现，MCI患者存在异常的书写特征。然而，在中国人群中尚未开展相关研究。鉴于书写的跨文化特性，本研究旨在探索新的书写任务，以揭示MCI老年患者与年龄匹配的健康个体之间在书写特征上的差异。

引言

轻度认知障碍（MCI）被认为是一种过渡性但进行性退化的认知阶段，出现在阿尔茨海默病（AD）发病之前¹。据报道，AD每年的进展率为15%，而近75%的中重度MCI病例可能未被诊断²。近期研究报道，MCI患者在某些精细运动任务方面存在困难³，而表现出运动障碍（如步态缓慢）的患者患痴呆的风险较高⁴。

书写是一项复杂的人类活动，涉及认知、运动觉和感知-运动成分的 intricate 结合，包括视觉和运动觉感知、运动规划、眼手协调、视觉-运动整合、灵巧性以及手工技能¹。书写分析已被用于检测多种神经退行性疾病（如阿尔茨海默病（AD）和帕金森病（PD））中的认知和运动功能障碍⁵。此外，已有研究报道，书写的某些异常表现可作为轻度认知障碍（MCI）的指标，并与疾病进展相关⁶。由于全球大多数人口使用语言进行交流，针对汉语使用者（尤其是简体中文字符使用者）的书写分析研究仍较为缺乏。

已有若干研究探讨了轻度认知障碍（MCI）个体中的书写异常或“失写症”。例如，Zhou 及其同事采用传统的铅笔-纸张方法，试图揭示 M....

方案

本研究获得了中国北京中国人民解放军总医院生物科学部学术伦理委员会的批准。

1. 方法开发的一般方面

1. 使用USB数位板（例如Wacom Cintiq Pro 16）和手持触控笔进行手写动作采集。数位板的具体技术参数如下：外形尺寸（宽×深×高）410 × 265 × 17.5 mm，空间分辨率3840 × 2160点，像素尺寸0.090 × 0.090 mm，时间分辨率30 ms，压力感应等级为8,192级。
2. 将笔记本电脑连接至数位板，用于采集并显示手写轨迹。
3. 使用专用软件（例如Neuroscript MovAlyzeR）进行数据记录、处理与分析。
4. 患者纳入/排除标准
   1. 纳入轻度认知障碍（MCI）参与者，其应表现为存在记忆主诉、客观记忆功能受损、日常生活能力保持完整，且无痴呆诊断²¹。此外，参与者应在中国大陆接受过至少两年小学教育，否则可能难以完成汉字书写任务。
   2. 排除存在明显视觉障碍或上肢功能障碍的参与者。

2. 书写任务

1. 运行软件并使用一支不着墨的触控笔。
2. 在数位板的书写区域中书写一个汉字示例（见图1）。<....

结果

受试者的基线数据显示，所有组别在年龄、性别、教育水平、利手及其他参数方面均匹配良好。

如表1所示，在书写汉字“”时，轻度认知障碍（MCI）老年受试者在第^#3笔画（2.46 ± 0.40 vs 1.82 ± 0.55，P = 0.001）和第^#4笔画（2.61 ± 0.46 vs 1.93 ± 0.50，P < 0.001）的平均绝对速度均低于健康老年受试者，且平均笔压更高（237.43 ± 39.77 vs 281.99 ± 37.70，P = 0.001）。此外，在签署中文姓名过程中，与健康老年受试者相比，MCI老年受试者在字符之间的空中书写路径分段中表现出更高的路径曲折度（12.57 ± 6.96 vs 31.66 ± 7.53，P &.......

讨论

该方案中的关键步骤是确认“”的可辨识性。具体而言，在整个字符中，第^#3笔画应短于其他水平笔画，第^#4笔画应短于第^#2笔画。更具体地说，在书写第^#3笔画和第^#4笔画时需要投入更多的注意力资源^6,12，且这两个笔画具有相似的长度限制。不适当的笔画长度可能导致速度检测出现偏差。

配备数位屏的软件是一种无需类似铅笔-纸张形式的在线数据采集软件。受试者需要根据研究人员的指示或提示仪器的指引来开始和停止书写。这些明确的条件可能成为受试者的应激源，分散其注意力资源，从而影响书写的执行表现。对于来自农村地区且不熟悉电.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
	Microsoft	Surface Pro 2	计算机
	MovAlyeR	3.4	软件
	WACOM	Cintiq	数位板