ניתוח כתב יד דיגיטלי של תווים בחולים סינים עם פגיעה קוגניטיבית קלה
11 במרץ 2021
מחקר זה הציע ניתוח כתב יד דיגיטלי של תווים אצל אנשים עם ליקוי קוגניטיבי קל כדי למצוא מידע רב יותר ממה שנחשף על ידי ניתוח כתב יד מסורתי עיפרון-נייר.
ניתוח כתב יד שימש לגילוי, תפקוד קוגניטיבי ומוטורי. היבט מסוים של קשיי כתב יד יכול להיות אינדיקטור עבור MCI, אני שמח (בלתי נשמע)היתרון העיקרי של מחקר זה הוא שהוא משתמש במערכת ניתוח כתב יד דיגיטלית עבור משתמשי אופי סיני פשוט. שיטה זו יכולה להיות מיושמת גם על גילוי של פיגור פסיכומוטורי בחולים עם דיכאון, סכיזופרניה, או הפרעות פסיכיאטריות אחרות שהם משתמשים סיניים פשוטים.
לפני ההתחלה והניתוח, בחר 410 על ידי 265 על ידי 17.5 מילימטר USB דיגיטייזר עם 3, 840 על ידי 2, 160 נקודה רזולוציה מרחבית, 0.9 על ידי 0.9 מילימטר פיקסל גודל, 30 אלפית השנייה רזולוציה זמנית, ו 8, 192 רמת לחץ, ו עט כף יד עבור תנועות כתב יד. חבר מחשב נישא לדיגיטייזר כדי לאסוף ולהציג את מעקבי כתב היד. ולהתקין הקלטת נתונים מתאימה, עיבוד וניתוח תוכנה.
לגייס משתתפים פגיעה קוגניטיבית קלה המציגים תלונה זיכרון, תפקוד זיכרון לקוי אובייקטיבית, פעילות ללא פגע של חיי היומיום, ואת היעדר דמנציה. כדי לבצע משימת כתב יד, השתמש בעט האלקטרוני כדי ליצור תווים סיניים לדוגמה באזור הכתיבה של הדיגיטציה. תן את הדיגיטייזר והעט למשתתף והנחה את המשתתף להשתמש בעט האלקטרוני כדי לכתוב את שמם בסינית עם היד הדומיננטית, תוך החזקת הדיגיטייזר במצב נוח.
לאחר מכן, הורה למשתתף להשתמש ביד הדומיננטית כדי לכתוב את הגרסה המודפסת של הדמות הסינית, Xiang"אם הדמות נכתבת בסדר קו שגוי, לעצור את המשפט ולעקוב ולהראות לנושא כיצד לכתוב את הדמות בסדר הקו הנכון. אם היסוס כלשהו נגזר מחוסר ידע, הפסק את המשפט והצג למשתתף כיצד לכתוב את הדמות בצורה נכונה. לאחר מכן הורה למשתתף להשתמש ביד הדומיננטית כדי לחתום את שמם בסינית שלוש פעמים.
כדי לנתח את נתוני משימת כתב היד, בתוכנית ניתוח התוכנה, לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על הניסוי"כדי לבחור מאפיינים, עיבוד ופילוח. בדגלי פילוח"לחץ על הוסף פילוח ראשון בכל קצב"הוסף פילוח אחרון בכל קצב"והזז את נקודת הפילוח לעט הקרוב ביותר למטה אם בהנפת עט"בשיטות פילוח"לחץ על במסלולי העט למטה"ואפס את הפרמטרים של דגלי הפילוח שנבחרו קודם לכן. לחישוב פרמטר ב- Xiang"בחר את המשתתף ולחץ על ניסויי כתב יד"השתמש במערכת המעקב כדי לעקוב אחר תהליך כתב היד וסדר הקו של Xiang"שלב אחר שלב, ואתר את הפילוח של קו מספר שלוש של Xiang"המהירות המוחלטת הממוצעת תחושב באופן אוטומטי בתוך הנתונים שחולצו.
אתר את הפילוח של קו מספר ארבע של ג'אנג"התוכנה תחשב באופן אוטומטי את המהירות המוחלטת הממוצעת עבור מספר ארבע חזק. לחץ העט של כל פילוח ולחץ עט ממוצע יחושבו גם על-ידי התוכנה. לאחר מכן, בחר את המשתתף ב- Xiang, לחץ על משפטים בכתב יד והשתמש במערכת המעקב כדי לעקוב אחר תהליך כתב היד וסדר הקו של חתימת המשתתף צעד אחר צעד.
אתר את הפילוח של הקו בין התווים. הגודל המוחלט ואורך הכביש יחושבו. לאחר מכן השתמש בנוסחה כדי לחשב את אורך האוויר tortuosity בפילוח בין תווים, כפי שמוצג בטבלה, במהלך כתיבת התווים הסיניים Xiang, נבדקים קשישים עם פגיעה קוגניטיבית קלה הציגו מהירות מוחלטת ממוצעת נמוכה יותר של המספר שלוש, מספר ארבע משיכות ולחץ עט ממוצע גבוה יותר בהשוואה למקצועות קשישים בריאים.
בנוסף, במהלך החתימה על שמות סיניים, נבדקים קשישים עם פגיעה קוגניטיבית קלה הפגינו טורטואוזיות גבוהה יותר באורך האוויר בפילוח בין הדמויות בהשוואה למקצועות קשישים בריאים. הצעד החשוב ביותר הוא אישור קריאות הדמות, באמצעות Xiang כדוגמה. הקו השלישי צריך להיות קצר יותר מאשר משיחות אופקיות אחרות.
זר 00:05:35
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מחקר זה הציע ניתוח דיגיטלי של כתיבה בכתב יד של תווים באנשים עם לקות קוגניטיבית קלה, במטרה למצוא מידע רב יותר מזה שנחשף בניתוח מסורתי של כתיבה בעיפרון על נייר. ניתן ליישם שיטה זו גם כדי לזהות עיכוב פסיכומוטורי במטופלים עם הפרעות פסיכיאטריות שונות.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדע
- מדעי המוח
- פסיכיאטריה
- ניתוח דיגיטלי
רקע
- ניתוח כתב יד יכול להעיד על תקלות קוגניטיביות ומוטוריות.
- ייתכן ששיטות מסורתיות אינן קולטות באופן מלא את הניואנסים של קשיי כתיבה.
- מערכות דיגיטליות מציעות יכולות ניתוח משופרות.
- מחקר זה מתמקד במשתמשים בסינית מפושטת.
מטרת המחקר
- שימוש בניתוח כתב יד דיגיטלי לשיפור הזיהוי של לקות קוגניטיבית קלה.
- בחינת יישומו בהפרעות פסיכיאטריות.
- שיפור הדיוק האבחנתי בהשוואה לשיטות מסורתיות.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- מערכת לניתוח כתב יד דיגיטלי עבור תווים סיניים מפושטים.
- שימוש בממיר דיגיטלי (digitizer) מסוג USB עם מפרטים טכניים ספציפיים.
- חיבור למחשב נייד לצורך איסוף נתונים.
- התקנת תוכנה להקלטה וניתוח נתונים.
תוצאות עיקריות
- השיטה הדיגיטלית מספקת עקבות כתיבה מפורטים יותר.
- היא יכולה לזהות ביעילות סימנים של לקוי קוגניטיבי קל.
- ניתנת ליישום עבור מצבים פסיכיאטריים אחרים, כגון דיכאון וסכיזופרניה.
- מדגימה את היתרונות של ניתוח דיגיטלי על פני ניתוח מסורתי.
מסקנות
- ניתוח כתב יד דיגיטלי הוא כלי מבטיח להערכה קוגניטיבית.
- הוא משפר את ההבנה של קשיי כתיבה.
- נדרש מחקר נוסף כדי לתקף את יעילותו במגוון הפרעות שונות.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למקבלי החלטות
ניתוח כתב יד דיגיטלי מציע גישה לא פולשנית וכמותית לזיהוי מוקדם של תפקוד מוטורי-קוגניטיבי לקוי במצבים נוירודגנרטיביים ופסיכיאטריים. באמצעות לכידה של מדדי קינמטיקה ולחץ ברזולוציה גבוהה במהלך כתיבת תווים סיניים מפושטים, השיטה תומכת בתיקוף יעדים בסריקה פרה-קלינית של הפרעות במערכת העצבים המרכזית (CNS). התשמישיות שלה עבור דיכאון, סכיזופרניה ו-MCI מאפשרת הפחתת סיכונים מכניסטית וביטחון חיזוי בתהליכי גילוי של סממנים ביולוגיים.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח של ביו-פרמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- ערך מדעי: בוחן מסלולי אינטגרציה סנסורי-מוטורית הקשורים לירידה קוגניטיבית ב-MCI ובהפרעות פסיכיאטריות.
- ערך תפעולי: מאפשר כימות אובייקטיבי וחזרתי של ליקויים במוטוריקה עדינה כביומארקר תרגומי.
סריקה ופיתוח בדיקות
- ערך מדעי: מספק נתונים ברזולוציה גבוהה של זמן, מרחב ולחץ לצורך סטנדרטיזציה של בדיקות בסריקה נוירופסיכיאטרית.
- ערך תפעולי: תומך בפלטפורמות פנוטיפיות דיגיטליות וניתנות להרחבה לצורך ניתוח השוואתי בין הפרעות שונות.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- ערך מדעי: מקשר בין פנוטיפיקה מוטורית לנקודות קצה קוגניטיביות כדי לחזק את תקפות המודל הרלוונטי למחלה.
- ערך תפעולי: מאפשר מעקב אlongitudinal של שינויים פסיכו-מוטוריים בקוהורטות פרה-קליניות וקליניות.
שילוב תהליכי עבודה ומסלולי עיבוד
השיטה משתלבת בתהליכי גילוי מוקדמים על ידי יצירת פלטי מוטוריים כמותיים, המספקים מידע על מעורבות המטרה (target engagement) ומחקרים של ויסות מסלולים בפיתוח תרופות למערכת העצבים המרכזית (CNS).
- ביולוגיה של גילוי: תומכת בבדיקת היפותזות של תפקוד לקוי במעגלים עצביים המשפיעים על בקרה מוטורית במודלים של MCI ומודלים פסיכיאטריים.
- סריקה: מספקת תוצאות דיגיטליות הניתנות לשחזור לצורך הערכת השפעת תרכובות על ביצועים מוטוריים עדינים.
- אנליטיקה: מאפשרת השוואה סטטיסטית של מדדי מהירות, לחץ ומסלול באוויר בין קבוצות ניסוי.
- מחקר תרגומי: מתאימה סממנים ביולוגיים מוטוריים עם תוצאות קוגניטיביות כדי לשפר את התקפות הניבוית במודלים תרגומיים.
- שימוש חוזר ארגוני: מהווה כלי שאינו תלוי בפלטפורמה להערכה מוטורית סטנדרטית בתחומים טיפוליים שונים.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מפחית עמימות מכניסטית על ידי קישור גירעונות מוטוריים פתולוגיה קוגניטיבית בתהליך תיקוף יעדים.
- ערך תפעולי: מבטיח סטנדרטיזציה והשחזוריות באמצעות מערכות דיגיטייזר ומסלולי תוכנה מכויילים.
- ערך אסטרטגי: משפר החלטות של go/no-go על ידי זיהוי מוקדם של תרכובות הפעילות ב-CNS בעלות השפעות מוטוריות מדידות.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תיעדוף יעדים מותאם סיכון בהתבסס על פרופילים של ביומרקרים מולטי-מודליים, כולל תפקוד מוטורי.
שיקולי יישום
- מומחיות בהערכה נוירו-פסיכו-מוטורית ובעיבוד אותות דיגיטליים.
- דיגיטייזר USB בעל רזולוציית מרחב סוב-מילימטרית ורזולוציית זמן של מילישניות.
- תוכנה המסוגלת לביצוע סגמנטציה של מכות כתב, וניתוח מהירות, לחץ ופיתול (tortuosity).
- פרוטוקולים סטנדרטיים לבחירת תווים, סדר מכות כתב ומשימות חתימה בסינית מפושטת.
- צורך בקבוצות ביקורת תואמות גיל והשכלה, על מנת לבודד שינויים מוטוריים הקשורים לפתולוגיה.
