Zeichnungsanalyse zur Erkennung und Klassifizierung von Parkinson

Das frühzeitige Erkennen von Parkinson im Verlauf der Krankheit ist eine wichtige Rolle für Hausärzte, da viele Behandlungsoptionen nur in den Anfangsstadien der Krankheit wirksam sind.

Leider kann es schwierig sein, eine Parkinson-Diagnose zu ermitteln. Jetzt haben australische Forscher ein innovatives automatisiertes System entwickelt, das die Fähigkeit einer Person bewertet, eine Spirale auf ein Blatt Papier zu zeichnen.

Eine Analyse, wie lange es dauert, die Spirale zu zeichnen, und wie stark eine Person auf das Papier drückt, kann sowohl die Parkinson-Krankheit erkennen als auch den Schweregrad der Krankheit bestimmen.

Die Parkinson-Krankheit ist eine neurodegenerative Störung, die Schütteln, Muskelsteifheit und Schwierigkeiten beim Gehen verursacht. Die Parkinson-Krankheit betrifft etwa eine Million Menschen in den USA und mehr als vier Millionen Menschen weltweit. In den USA werden jedes Jahr etwa 60.000 Menschen diagnostiziert.

Ein Verständnis der Schwere der Erkrankung hilft Ärzten, die richtigen Behandlungsentscheidungen zu treffen und das Fortschreiten der Symptome zu verfolgen. Die Ermittler stellten fest, dass ein Weg, um zur Diagnose von Parkinson beizutragen, die Fähigkeit der Patienten beinhaltet, einen Stift zu verwenden.

Bestimmte Symptome, die früh in der Krankheit auftreten, wie z. B. Starrheit, können die Fähigkeit eines Patienten zum Schreiben oder Skizzieren beeinträchtigen. Die Handschrift kann durch das Bildungsniveau und die Sprachkenntnisse einer Person beeinflusst werden. Eine bessere Alternative besteht darin, eine Form wie eine Spirale zu skizzieren.

Ein Nachteil dieses Ansatzes besteht jedoch darin, dass nur ein Experte die Skizzen interpretieren kann, und sogar Experten sind aufgefordert, die Schwere der Erkrankung allein anhand der Skizzen zu beurteilen, insbesondere in den frühen Stadien der Krankheit.

Frühere Untersuchungen haben ergeben, dass Parkinson-Patienten beim Skizzieren ihren Stift tendenziell langsamer bewegen und außerdem weniger Druck auf die Seite ausüben. Während diese Faktoren nützlich sind, um festzustellen, ob jemand an Parkinson leidet oder nicht, konnten Forscher bisher nicht zuverlässig anhand der Geschwindigkeit oder des Drucks des Stifts beurteilen, wie schwer die Krankheit eines Menschen ist.

In der neuen Studie wollten die Forscher ein automatisches System entwickeln, das zur Diagnose von Parkinson beiträgt und dessen Schweregrad bequem von einer niedergelassenen Arztpraxis aus beurteilt.

"Unser Ziel war es, ein erschwingliches und automatisiertes elektronisches System für die Früherkennung der Parkinson-Krankheit zu entwickeln, das von einem niedergelassenen Arzt oder Pflegepersonal problemlos verwendet werden kann", sagte Poonam Zham, ein an der Studie beteiligter Forscher.

Die Forscher entwickelten spezielle Software und kombinierten sie mit einem Tablet-Computer, der die Schreibgeschwindigkeit messen kann, und einem Stift, der den Druck auf einer Seite messen kann. Sie verwendeten das System, um die Geschwindigkeit und den Druck des Stifts während einer einfachen Spiralskizzenaufgabe an einer Stichprobe von gesunden Freiwilligen und Parkinson-Patienten mit unterschiedlichem Schweregrad der Erkrankung zu messen.

In einer Weltneuheit kombiniert das System auch die Geschwindigkeit und den Druck des Stifts mathematisch zu einer Messung, die das Team als CISP-Score (Composite Index of Speed ​​and Pen-Pressure) bezeichnet.

Das System maß langsamere Stiftgeschwindigkeiten, Stiftdrücke und CISP-Werte bei Parkinson-Patienten im Vergleich zu gesunden Probanden, und alle drei Messungen zeigten deutlich, ob ein Teilnehmer Parkinson hatte oder nicht.

Die Geschwindigkeit und der Druck des Stifts waren für sich genommen bei Patienten mit unterschiedlichem Parkinson-Schweregrad nicht ausreichend unterschiedlich, damit das System zwischen ihnen unterscheiden konnte.

Anhand des neuen CISP-Scores konnte das System jedoch anhand einer bestimmten Schweregradskala für Krankheiten feststellen, ob die Patienten Parkinson der Stufe 1 oder 3 hatten.

"Das System kann automatisch eine genaue Parkinson-Diagnose liefern und kann auch von niedergelassenen Ärzten verwendet werden, um die Auswirkungen der Behandlung auf die Krankheit zu überwachen", sagte Zham.

"Dieses einfache Gerät kann von niedergelassenen Ärzten alle paar Jahre nach Erreichen des mittleren Alters für das Routine-Screening ihrer Patienten verwendet werden."

Quelle: Frontiers / EurekAlert