Digital håndskriftsanalyse af tegn hos kinesiske patienter med mild kognitiv svækkelse

Summary

Denne undersøgelse foreslog en digital håndskriftsanalyse af tegn hos personer med mild kognitiv svækkelse for at finde mere information, end det afsløres af traditionel blyant-papir håndskriftsanalyse.

Abstract

En stigende mængde beviser viser, at kognitive underskud og bevægelse dysfunktioner ikke er adskilt. Patienter med mild kognitiv svækkelse (MCI) kan manifestere finmotoriske lidelser i de øvre ekstremiteter. Håndskrift er en kompleks og unik menneskelig aktivitet, der involverer både motorisk og kognitiv koordinering. Forskere fra vestlige lande har opdaget, at patienter med MCI har unormale håndskrift funktioner. Der er dog ikke gennemført relevante undersøgelser i den kinesiske befolkning. På grund af det tværkulturelle fænomen håndskrift er formålet med denne undersøgelse at finde nye håndskriftsopgaver for at demonstrere forskellene i håndskriftsfunktioner mellem ældre patienter med MCI og aldersmatchede raske personer.

Introduction

Mild kognitiv svækkelse (MCI) betragtes som en overgangsfase, men gradvist degenerativ kognitiv fase, der går forud for starten af Alzheimers sygdom (AD)¹. Det er blevet rapporteret , at AD progression sats om året er 15%, mens næsten 75% af moderate og alvorlige MCI tilfælde kan forblive udiagnosticeret². Nylige undersøgelser har rapporteret, at patienter med MCI har svært ved nogle aspekter af finmotoriske opgaver³, og de patienter, der viste motoriske lidelser, såsom langsom gangart, havde en høj risiko for demens⁴.

Håndskrift er en kompleks menneskelig aktivitet, der indebærer en indviklet blanding af kognitive, kinæstetiske og perceptuelle motorkomponenter, herunder visuel og kinæstetisk opfattelse, motorisk planlægning, øjenhåndskoordinering, visuel-motorisk integration, fingerfærdighed og manuelle færdigheder¹. Håndskriftsanalyse er blevet brugt til at opdage kognitive og motoriske dysfunktioner i mange typer neurodegenerative sygdomme, såsom AD og Parkinsons sygdom (PD)⁵. Derudover er nogle aspekter af håndskriftsproblemer blevet rapporteret at være en indikator for MCI og relateret til sygdomsprogression⁶. Da størstedelen af befolkningen bruger sprog, mangler der stadig undersøgelser, der undersøger håndskriftsanalyse i kinesisktalende (især forenklede kinesiske tegn).

Der har været flere artikler, der har undersøgt håndskrift abnormiteter eller “agraphia” hos personer med MCI. For eksempel, ved at udnytte de traditionelle blyant-papir metoder, Zhou og kolleger forsøgte at afsløre de forskellige skriftligt evner mellem patienter med MCI og enkeltpersoner uden MCI. Forskellene mellem grupperne var ikke indlysende, med undtagelse af skrivefejl⁷. Kawa et al. fandt håndskriftsfunktioner hos patienter med MCI ved hjælp af en smart pen, som dynamisk kunne analysere slagtilfælde og pennehastighed under skrivning². WACOM-hardware og MovAlyzeR-software kan registrere flere realtidsoplysninger sammenlignet med traditionelle blyants- og papirmetoder og smartpenpapirmetoder. Derfor har dynamiske håndskriftsdata, f.eks.

Et andet fænomen, der ikke kan overses, er imidlertid håndskriftens tværkulturelle virkning. De forskellige nationers skrivesystemer er ikke altid de samme (f.eks. skrives engelske bogstaver fra venstre mod højre, mens hebraiske bogstaver skrives fra højre mod venstre)⁸. I dette nummer har selv anmeldelser bekræftet effektiviteten af håndskriftsanalyse^9,10 på alfabetiske sprog, og den store kløft mellem kinesiske tegn og vestlige bogstaver har hindret udvekslingsevnen af håndskriftsanalyse i metoderne og resultaterne¹¹ af disse undersøgelser.

Der er flere store forskelle mellem vestlige sprog (f.eks. engelsk) og kinesisk. For det første er der mange flere horizonal bevægelser af pennen spidsen under kinesisk tegn skriftligt sammenlignet med brevskrivning¹². For det andet, i modsætning til alfabetet sprog, som er forbundet med fonemer, kinesisk anses for at være logografisk⁷. Som et resultat har de fleste kinesiske tegn deres egen unikke stregrækkefølge, og bredden og højden af streger skal være strengt begrænset. Ellers kan ubegrænsede bredder og højder forårsage øget ulæselighed¹¹ (” ” og ” ” er helt forskellige kinesiske tegn. Også ” “, ” “, og ” ” er forskellige kinesiske tegn).

” ” (udtales “Zheng”) er en typisk, enkel og almindeligt anvendt kinesisk karakter, som næsten alle kinesiske talere med et toårigt uddannelsesniveau kan læse og skrive. Det er blevet valgt som en skriveopgave i tidligere kinesiske undersøgelser af håndskriftsanalyse^6,12. Forskere besluttede at bruge ” ” som skriveopgave, fordi det er “firkantet”, og består af fem slag, som alle er horizonal (^#1, ^#3, ^#5 slagtilfælde, fra venstre mod højre) eller lodret (^#2, ^#4 slagtilfælde, fra op til ned) (Figur 1). Ifølge mange finmotoriske undersøgelser, der opfylder ^#3 slagtilfælde (horizonal) og ^#4 slagtilfælde (lodret) kræver ren håndled og finger bevægelser, henholdsvis^6,12,13. Som følge heraf kan streghastigheden for begge slag være en korrekt manifestation¹⁴.

Derudover er pennetryk under håndskrift en håndskriftsfunktion, der har vist sig at udkonkurrere andre kinematiske funktioner i reflekterende motorstyring^5,15. Der er dog ingen relevante undersøgelser hos kinesiske patienter, selvom positive resultater er blevet bekræftet af forskningsgrupper fra Tjekkiet, Spanien, Israel og andre lande^8,16,17.

Signaturen har været almindeligt anvendt som en håndskrift opgave i mange undersøgelser⁵. Generelt kræver en signatur lidt tænkning eller in-air tid¹⁸. “In-air” defineres som når trykket af pennen spidsen til skærmen er 0 i løbet af håndskrift, og “in-air tid” er summen af tiden “in-air” under håndskrift. Personer, der lider af mange neuropsykiatriske lidelser kan have underskud i psykomotorisk kontrol, og dermed de udviser øget in-air tid af signaturen. For eksempel fandt Rosenblum et al., at israelske patienter med depression og Parkinsons sygdom viste længere in-air tid sammenlignet med sund kontrol under skrivning af deres eget navn på hebraisk^8,19. Da kinesiske tegn har deres egen form, blev det i denne undersøgelse besluttet at bruge in-air længde tortuosity i segmentering mellem tegn under skrivning af navnet som en potentiel vejledende parameter. Tortuositet, defineret ved forholdet mellem buelængden og den euklidiske afstand mellem slutpunkterne, er et mål for krumning og indekserer derfor glatheden af en bestemt skriveoutput²⁰.

Protocol

Vores undersøgelse blev godkendt af Academic Ethics Committee of the Biological Sciences Division på det kinesiske PLA General Hospital i Beijing, Kina. 1. Generelle aspekter af metodeudvikling Brug en USB-digitaliseringsenhed (f.eks. Wacom Cintiq Pro 16) og en håndholdt pen til håndskriftsbevægelserne. De detaljerede specifikationer for digitalisatoren er som følger: eksterne dimensioner (bredde x dybde x højde) 410 x 265 x 17,5 mm, rumlig opløsning 3840 x 2160 prikker, pixe…

Representative Results

De demografiske data for forsøgspersonerne viste, at alle grupper matchede godt i alder, køn, uddannelsesniveau, dominerende hånd og andre parametre. Som det fremgår af tabel 1, under skrivning af det kinesiske tegn ” “, ældre forsøgspersoner med MCI udstillet en lavere gennemsnitlig absolut hastighed på #3 (2,46 ± 0,40 vs 1,82 ± 0,55, P = 0,001) og #4 slagtilfælde (2,61 ± 0,46…

Discussion

De kritiske trin i protokollen bekræfter læsbarheden af ” “. I detaljer, inden for et helt tegn, ^#3 slagtilfælde skal være kortere end de andre horizonal slagtilfælde, og ^#4 slagtilfælde skal være kortere end ^#2 slagtilfælde. Mere specifikt, mere opmærksomme ressourcer er nødvendige under skrivning af ^#3 slagtilfælde og ^#4 slagtilfælde^6,<sup class="xref"…

Materials

	Microsoft	Surface Pro 2	computer
	MovAlyeR	3.4	software
	WACOM	Cintiq	digitizer