Digitale Handschriftanalyse von Charakteren bei chinesischen Patienten mit leichter kognitiver Beeinträchtigung
Summary
Diese Studie schlug eine digitale Handschriftanalyse von Charakteren bei Personen mit leichter kognitiver Beeinträchtigung vor, um mehr Informationen zu finden, als die herkömmliche Bleistift-Papier-Handschriftanalyse zeigt.
Abstract
Eine zunehmende Menge an Beweisen zeigt, dass kognitive Defizite und Bewegungsstörungen nicht getrennt sind. Patienten mit leichter kognitiver Beeinträchtigung (MCI) können feinmotorische Störungen der oberen Extremitäten manifestieren. Handschrift ist eine komplexe und einzigartige menschliche Aktivität, die sowohl motorische als auch kognitive Koordination beinhaltet. Forscher aus westlichen Ländern haben herausgefunden, dass Patienten mit MCI abnormale Handschriftmerkmale haben. Es wurden jedoch keine relevanten Studien in der chinesischen Bevölkerung durchgeführt. Aufgrund des kulturübergreifenden Phänomens der Handschrift ist es das Ziel dieser Studie, neue Handschriftaufgaben zu finden, um die Unterschiede in den Handschriftmerkmalen zwischen älteren Patienten mit MCI und altersgerechten gesunden Personen aufzuzeigen.
Introduction
Leichte kognitive Beeinträchtigung (MCI) gilt als eine vorübergehende, aber zunehmend degenerative kognitive Phase, diedem Beginn der Alzheimer-Krankheit (AD) 1 vorausgeht. Es wurde berichtet, dass die AD-Progressionsrate pro Jahr 15% beträgt, während fast 75% der mittelschweren und schweren MCI-Fälle unerkannt bleiben könnten2. Jüngste Studien haben berichtet, dass Patienten mit MCI Schwierigkeiten in einigen Aspekten der feinmotorischen Aufgabenhaben 3, und jene Patienten, die motorische Störungen zeigten, wie z. B. langsamer Gang, hatten ein hohes Risiko für Demenz4.
Handschrift ist eine komplexe menschliche Aktivität, die eine komplizierte Mischung aus kognitiven, kinesthetischen und wahrnehmungsmotorischen Komponenten beinhaltet, einschließlich visueller und kinestheischer Wahrnehmung, Motorplanung, Augen-Hand-Koordination, visuell-motorische Integration, Geschicklichkeit und manuellen Fähigkeiten1. Handschriftanalyse wurde verwendet, um kognitive und motorische Funktionsstörungen in vielen Arten von neurodegenerativen Erkrankungen zu erkennen, wie AD und Parkinson-Krankheit (PD)5. Darüber hinaus wurden einige Aspekte der Handschriftprobleme als Indikator für MCI und im Zusammenhang mit der Krankheitsprogression6gemeldet. Da die Mehrheit der Bevölkerung Sprache verwendet, fehlen immer noch Studien, die die Handschriftanalyse in chinesischen Sprechern (insbesondere vereinfachte chinesische Schriftzeichen) untersuchen.
Es gab mehrere Artikel, die HandschriftAnomalien oder “Agraphie” bei Personen mit MCI untersucht haben. So versuchten Zhou und Kollegen beispielsweise mit den traditionellen Bleistift-Papier-Methoden, die unterschiedlichen Schreibfähigkeiten zwischen Patienten mit MCI und Personen ohne MCI zu enthüllen. Die Unterschiede zwischen den Gruppen waren nicht offensichtlich, mit Ausnahme von Schreibfehlern7. Kawa et al. fanden Handschriftfunktionen bei Patienten mit MCI mit einem intelligenten Stift, der die Strich- und Stiftgeschwindigkeit beim Schreiben dynamisch analysieren konnte2. WACOM-Hardware und MovAlyzeR-Software können mehr Echtzeitinformationen erkennen als herkömmliche Bleistift- und Papiermethoden und Smartpenpapiermethoden. Daher wurden dynamische Handschriftdaten wie Pen-Down-Druck, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Ruck als neuer Schwerpunkt der Handschriftanalyse im Vergleich zu statischen Daten, wie Buchstabengröße und Leerzeichen zwischenWörtern 2,ermittelt.
Ein weiteres Phänomen, das nicht übersehen werden kann, ist jedoch die interkulturelle Wirkung der Handschrift. Die Schreibsysteme verschiedener Nationen sind nicht immer die gleichen (z.B. werden englische Buchstaben von links nach rechts geschrieben, während hebräische Buchstaben von rechts nach links geschrieben werden)8. In dieser Ausgabe haben sogar Überprüfungen die Wirksamkeit der Handschriftanalyse9,10 in alphabetischen Sprachen bestätigt, und die große Kluft zwischen chinesischen Zeichen und westlichen Buchstaben hat die Austauschfähigkeit der Handschriftanalyse in den Methoden und Ergebnissen11 dieser Studien behindert.
Es gibt mehrere große Unterschiede zwischen westlichen Sprachen (z.B. Englisch) und Chinesisch. Erstens gibt es viel mehr Horizontbewegungen der Stiftspitze während des chinesischen Zeichenschreibens im Vergleich zu Buchstaben, die12schreiben. Zweitens gilt Chinesisch im Gegensatz zur Alphabetsprache, die mit Phonemen assoziiert ist, als logographisch7. Daher haben die meisten chinesischen Zeichen ihre eigene eindeutige Strichreihenfolge, und die Breite und Höhe von Strichen müssen streng begrenzt werden. Andernfalls können unbegrenzte Breiten und Höhen zu erhöhter Unleserlichkeit11 (” 
und ” ” 
führen, die völlig unterschiedliche chinesische Schriftzeichen sind. Auch ” 
“, ” ” und ” sind verschiedene chinesische 
Zeichen).
” 
(ausgesprochen “Zheng”) ist ein typischer, einfacher und häufig verwendeter chinesischer Charakter, den fast jeder chinesische Sprecher mit einem zweijährigen Bildungsniveau lesen und schreiben kann. Es wurde als Schreibaufgabe in früheren chinesischen Handschriftanalysestudien6,12ausgewählt. Die Forscher entschieden sich, ” ” als Schreibaufgabe zu verwenden, weil sie “quadratisch” ist und aus fünf Strichen besteht, die alle horizonal sind (1, 3, 5Strich, von links nach rechts) oder vertikal (2, 4Strich, von oben nach unten) (Abbildung 1). Nach vielen Feinmotor-Studien erfordert die Erfüllung des Hubs 3(horizontal) und desHubs nr. 4 (vertikal) reine Handgelenks- und Fingerbewegungen bzw.6,12,13. Als Ergebnis könnte die Schlaggeschwindigkeit beider Striche eine richtige Manifestation14sein.
Darüber hinaus ist der Stiftdruck während der Handschrift eine Handschriftfunktion, die nachweislich andere kinematische Merkmale bei der Reflexion der Motorsteuerung5,15übertrifft. Es gibt jedoch keine relevanten Studien an chinesischen Patienten, obwohl positive Ergebnisse von Forschungsgruppen aus der Tschechischen Republik, Spanien, Israel und anderen Ländern8,16,17bestätigt wurden.
Die Signatur wurde häufig als Handschriftaufgabe in zahlreichen Studien verwendet5. Im Allgemeinen erfordert eine Signatur wenig Nachdenken oder In-Air-Zeit18. “In-Air” ist definiert als wenn der Druck der Stiftspitze auf den Bildschirm während der Handschrift 0 ist und “In-Air-Zeit” die Summe der Zeit “in-air” während der Handschrift ist. Personen, die an vielen neuropsychiatrischen Störungen leiden, können Defizite in der psychomotorischen Kontrolle haben, und daher zeigen sie erhöhte In-Air-Zeit der Signatur. Rosenblum et al. fanden beispielsweise heraus, dass israelische Patienten mit Depressionen und Parkinson eine längere In-Air-Zeit zeigten als gesunde Kontrollen beim Schreiben ihres eigenen Namens auf Hebräisch8,19. Da chinesische Zeichen ihre eigene Form haben, wurde in dieser Studie beschlossen, die Tortuosität in der Luftlänge in der Segmentierung zwischen den Zeichen während des Schreibens des Namens als möglichen indikativen Parameter zu verwenden. Tortuosität, definiert durch das Verhältnis der Bogenlänge zum euklidischen Abstand zwischen Endpunkten, ist ein Maß für die Krümmung und indiziert daher die Glätte einer bestimmten Schreibausgabe20.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die kritischen Schritte im Protokoll bestätigen die Lesbarkeit von ” “. Im Detail muss innerhalb eines ganzen Zeichens der Hub 3kürzer sein als die anderen Horizontstriche, und der Hub mitder Wert4 muss kürzer sein als der Hub von 2. Genauer gesagt, sind mehr Aufmerksamkeitsressourcen während des Schreibens des Hubs 3und desHubs 6,12erfor…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir danken Professor Hans-Leo Teulings von Neuroscript LLD für die Unterstützung der digitalen Technologie.
Diese Studie wurde von der Wu Jieping Foundation (Grant-Nr.: 320.6750.18456) unterstützt.
Materials
| Microsoft | Surface Pro 2 | computer | |
| MovAlyeR | 3.4 | software | |
| WACOM | Cintiq | digitizer |
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