یک روش موثر برای تشخیص بیماری پارکینسون با استفاده از ویژگی‌های دست‌خط

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده‌ی مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران

2 استادیار، آزمایشگاه علوم اعصاب محاسباتی، دانشکده‌ی مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران

doi
10.22041/ijbme.2022.534243.1706
چکیده

بیماری پارکینسون یکی از شایع­ترین انواع زوال مغزی بوده که با اختلالات حرکتی و کاهش مهارت­های اجرایی مانند نوشتن همراه است. راه‌کارهای تشخیصی این بیماری­ اغلب به کمک روش‌های تصویربرداری مغزی انجام شده که پرهزینه بوده و یا به صورت تهاجمی قابل اجرا می‌باشند و هم­چنین صحت تشخیصی آن­ها به تجربه و مهارت پزشک وابسته است. از این رو ارائه‌ی یک سیستم تشخیصی خودکار، کم­هزینه و در عین حال قابل اعتماد، مورد توجه محققان قرار دارد. در این مطالعه از سیگنال­ دست‌خط شامل اجزای شناختی و حرکتی-ادراکی، به عنوان یک مشخصه‌ی غیرتهاجمی، کم­هزینه­ و قابل اعتماد در تشخیص اختلالات شناختی و حرکتی حاصل از بیماری پارکینسون استفاده شده است. بدین منظور از الگوریتم پیگیری تطبیقی با رزولوشن زمانی- فرکانسی بالا جهت تجزیه­ی مشخصه­های x-y بهره گرفته شده است. این روش یک نمایش تنک از سیگنال دست‌خط را فراهم آورده و اطلاعات پایه­ای از تغییرات محلی نوشتار را به کمک تعداد ضرایب کم کمی­سازی می­نماید. روش پیشنهادی روی یک پایگاه داده با 31 نمونه­ی سالم و 29 نمونه­ی پارکینسون، به کمک طبقه­بند ماشین بردار پشتیبان مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده، قدرت تشخیصی بالای روش پیشنهادی با  صحت تشخیص 90%، حساسیت 59/91% و  اختصاصیت 90% را نشان می­دهد. هم‌چنین مقایسه‌ی تکالیف نوشتاری مختلف، عمل‌کرد برتر نگارش جمله را در تشخیص پارکینسون به اثبات رسانیده است.