[發明專利]信號處理方法及裝置

有效

• 申請號: 201280014145.6
• 申請日: 2012-01-18
• 公開（公告）號: CN103430192B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 斯蒂芬·史密斯
• 申請（專利權）人: 約克大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司11279
• 代理人: 王正茂,叢芳

技術領域

本發明涉及生成信號處理算法的方法，其用于處理表示受試者手指的時變空間位置，或用于識別表現出運動徐緩和/或震顫，或其他神經功能障礙癥狀的受試者的手指和拇指的相對位置的信號。本發明還涉及應用這樣開發的算法的裝置和方法。

背景技術

帕金森氏病（Parkinson's disease，PD）是一種慢性的、進行性的神經系統變性疾病，其由于大腦中多巴胺能神經元的丟失而產生，但其原因未明。1817年，英國醫生詹姆斯·帕金森（James Parkinson）首先記載了PD。他在一篇名為“震顫性麻痹”的文章中描述了該疾病，即“無意識震顫運動，伴隨著肌肉力量的減少，甚至有些部分在受到支持時也活動不了，軀干容易向前彎曲并且步速容易從行走轉變為跑步”。該記載描述了與今天的PD相關的許多特性。

PD的發病非常緩慢并且許多患者無法記起他們的癥狀是何時開始出現的。帕金森氏病的早期癥狀常常模糊不清且不明確，并且在許多其他癥狀中通常還包括疲倦、疲勞、厭煩、肌肉酸痛和痙攣。PD有三個主要的運動特性；即，震顫、肌強直和運動徐緩。

在文獻中，運動徐緩、運動不能和運動功能減退通常被混淆。運動徐緩被定義為持續運動的遲緩，而運動不能是無法始發隨意運動，以及運動功能減退是運動的減少。這些特性是否相關還是未知，盡管一項研究評估了運動徐緩和運動功能減退之間的相關性，并得出結論這兩種特性之間缺乏相關性。這意味著在文獻中“運動徐緩”經常用于包含運動困難的許多不同方面，包括始發運動的反應時間延長、停止錯誤動作的時間延長、改變運動模式的時間延長、在長期任務中迅速疲勞，以及執行運動緩慢（例如，參見van Hilten,J.等，“帕金森氏病中的運動徐緩和運動功能減退：名稱是什么？”，《神經傳導雜志（Journal of Neural Transmission）》，1998年，第105卷，第229-237頁）。盡管尚未取得單一機制，已經提供了幾種建議來解釋為什么PD受試者比正常受試者移動更慢。這些建議包括以下方案，運動徐緩由力的生產減少引起，PD受試者采用緩慢移動的行為策略以維持他們的準確性，以及運動徐緩可能由內部組織運動輸出能力的基本缺陷引起（Majsak，M.等，“在自主最大速度和視覺提示條件下的帕金森氏病患者的達到運動”，《腦（Brain）》，1998年，第121卷，第755-766頁）。

Berrardelli等人（“帕金森氏病中的運動徐緩的病理生理學”，《腦（Brain）》，2001年，第124卷，第2131-2146頁）已經考慮了導致運動徐緩的五個因素。分別是：

i.肌肉無力，其可能導致某些肌肉群移動緩慢；

ii.肌強直，其可能導致反應較慢；

iii.震顫，其可能是延長反應時間的因素并且持續的動作性震顫可能導致肌肉無力；

iv.運動變形，即PD受試者的動作不如正常受試者準確，特別是當他們必須迅速行動時；以及

v.思想緩慢（思想遲鈍），其可能干擾運動預期并增加運動時間。

通常在患者中觀察的運動徐緩表現為面部不動（表情缺乏）、瞬目極少、缺乏正常姿態和缺乏表情，以及被稱為“凍結”的持續運動的突然停止。運動徐緩被認為會出現在77-98%的PD病例中；然而，它也出現在許多其他相關的疾病中（包括進行性核上麻痹、多系統萎縮、阿爾茨海默病和抑郁癥），以及也常見于老年人中（“帕金森氏病中的運動徐緩的病理生理學”，《腦（Brain）》，2001年，第124卷，第2131-2146頁）。

除了上述的主要癥狀，還有很多與PD相關的其他特性。其他特性包括：行走時手臂擺動減少、曳行步態和屈曲體姿、跌倒；小寫癥（小而模糊的字跡），其因為手動作笨拙和精細動作困難，帕金森構音障礙（言語障礙）。據估計這些特性會出現在超過75%的PD患者中并且可能包括聲音低沉、單調、不精確的發音，和/或障礙率，吞咽困難（難以吞咽），其可導致流涎和營養狀態不良，思想遲鈍（思想緩慢），抑郁癥，估計抑郁癥出現在40-50%的患者中，認知問題和癡呆，其估計出現在48-80%的患者中，嗅覺功能障礙（嗅覺缺乏），其被認為會影響70%的患者和睡眠障礙。