Zintegrowany system pozyskiwania i analizy obrazu spirali Archimedesa w ocenie stropnia dysfunkcji pacjentów dotkniętych schorzeniem Parkinsona

• Autorzy: Maj P. , Kowalski P. , Tekieli W.

Warianty tytułu

EN

Integrated system for acquisition and analysis of Archimedean spiral image in assessing level of dysfunction of patients suffering from Parkinson's disease

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem pracy jest kliniczny system oceny stopnia dysfunkcji manualnej osób cierpiących na schorzenia drżenia rąk. Podlegająca późniejszej ocenie informacja o drżeniu rąk pobierana jest poprzez panel dotykowy tablet-PC, w sposób symulujący klasyczną metodę spirali Archimedesa. Ruch ręki sparametryzowano przez 15 arbitralnie dobranych innowacyjnych współczynników amplitudowych, czasowych oraz częstotliwościowych. Ich analizę przeprowadza sztuczna sieć neuronowa, wystawiająca badanym oceny w skali 0-10. Trafny dobór parametrów potwierdzany jest przez średni stopień ich korelacji z ocenami. Dalsza optymalizacja modułu analitycznego może w konsekwencji umożliwić stosowanie prototypowanego rozwiązania w praktyce klinicznej.

EN

The main aim of current article is to introduce prototyped system of hand tremor analysis for people suffering from Parkinson's disease. It was designed after authors found out, that there is significant need for system that would allow assessing peoples hand tremor level in some normalized manner [1, 4]. Whole application, developed using LabVIEW 2009 graphical environment [11], was divided into two independent modules - acquisition and analysis. The signal acquisition is bases on classic Archimedean Spiral method, involving tablet-PC touch screen and specialized pen instead of paper and pencil. Patients hand movement is recorded during the whole process of drawing spiral, and then described using 15 innovative amplitude, acceleration and frequency parameters. Those coefficients stand as input values for the second module - analysis. In this case a three layer cascade artificial neural network with backpropagation was utilized for best performance and flexibility [4, 8]. Network was implemented using MATLAB R2008a environment and taught by marks given to patients by neurologists. Studies carried out on group of patients with Parkinson's disease shown, that chosen parameters have correlation level of 0.58, with marks given by specialists. Moreover, database structure allows provided software to be connected with Hospital Information System [2], so the developed application is well suitable for being widely used in clinical practice.

Słowa kluczowe

PL

Parkinson; drżenie rąk; telemedycyna

EN

Parkinson's disease; hand's tremor; telemedicine

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 2
• Strony: 21--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il.

Twórcy

autor

Maj P.

autor

Kowalski P.

autor

Tekieli W.

• Akademia górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydzial Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki, Katedra Metrologii, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• 1. A P. Hobson, A. Holden, J. Meara: Mesuring the impact of Parkinson’s disease with the Parkinson’s Disease Quality of Life questionnaire, Age and Ageing 1999; 28: 341-346
• 2. P. Augustyniak: Informatyka Medyczna, Wykłady dla inżynierii biomedycznej w roku akademickim 2009/2010, AGH Kraków
• 3. Quantification of essential tremor in writing and drawing, http://www3.interscience.wiley.com/journal/109747706/abstract (odwiedzono 03.01.2010)
• 4. M. Rudzińska, A. Izworski, K. Banaszkiewicz, S. Bukowczan, M. Marona, A. Szczudlik: Quantitative tremor measurement with the computerized analysis of spiral drawing, Neurologia i Neurochirurgia Polska, 2007; 41, 6: 510–516
• 5. P. G. Bain, L. J. Findley, P. Atchison, M. Behari, M. Vidailhet, M. Gresty, J. C. Rothwell, P. D. Thompson, C. D. Marsden: Assessing tremor severity, Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry, 1993; 56:868-873
• 6. Badanie neurologiczne, http://www.cm.umk.pl/~samorzad/_download/Diagnostyka%20internistyczna/Badanie%20neurologiczne.doc (odwiedzono 03.01.2010)
• 7. Podstawy Logiki Rozmytej, http://www.isep.pw.edu.pl/ZakladNapedu/dyplomy/fuzzy/podstawy_FL.htm (odwiedzono 12.01.2010)
• 8. R. Tadeusiewicz: Sieci Neuronowe, wyd. 2, Warszawa, Akademicka Oficyna Wydawnicza, 1993
• 9. R. G. Lyons: Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów, Warszawa, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, 2000
• 10. Spirala Archimedesa, http://pl.wikipedia.org/wiki/Spirala_Archimedesa
• 11. National Instruments Corporation. LabVIEW Intermediate I: Succesful Development Practices Course Manual, Course Software Version 8.0, October 2005 Edition