SiNAPSA, četrtek, 23. november 2017

eSiNAPSA

Spletna revija za znanstvenike, strokovnjake
in nevroznanstvene navdušence

ParkinsonCheck™ – mobilna aplikacija za odkrivanje parkinsonskega tremorja

Vida Groznik

Parkinsonova bolezen (PB) je pogosta kronična nevrodegenerativna bolezen, ki se kaže s tremorjem (tresavico) v mirovanju, rigidnostjo (togostjo udov), bradikinezijo oz. hipokinezijo (zmanjšanjem obsega oz. upočasnitvijo gibov) in motenimi posturalnimi refleksi (nagnjenostjo k padanju) s prevalenco 200 bolnikov na 100.000 prebivalcev1. Novejše študije kažejo, da začetek zdravljenja bolezni v zgodnji fazi lahko upočasni napredovanje bolezni2. Od tukaj tudi potreba po hitri in učinkoviti triaži, diagnosticiranju ter učinkovitem spremljanju PB.

Vida Groznik Metode analize spiral in pisave omogočajo ocenjevanje tremorja roke in podlahti in so ene najstarejših načinov ocenjevanja in diagnosticiranja tremorja. Starejše metode so temeljile le na subjektivnem ocenjevanju pisave ali ročno narisane Arhimedove spirale na papirju. Obstajajo pa tudi računalniško podprte metode analize spirale3 4, pri katerih z dodatno analizo zajetega signala dobimo vrsto dodatnih kvantitativnih podatkov, s katerimi tremor bolj natančno opredelimo. Parametre lahko s pomočjo ekspertnega sistema uporabimo za avtomatsko diagnostiko in ločevanje med različnimi tremorji. Uspešnost takšnega sistema smo že delno evalvirali v naših predhodnih znanstvenih raziskavah5.

Za analizo tremorja z računalniško podprto spirografijo potrebujemo digitalizirano tablico in namensko programsko opremo in jo izvajamo v ambulantnih oz. laboratorijskih pogojih. Z uporabo ekspertnega sistema na mobilnih napravah (pametnih telefonih oz. tabličnih računalnikih), čigar ekrani lahko služijo kot površina za pisanje/risanje, se uporabnost računalniško podprte spirografije bistveno poveča. Do sedaj je bilo narejeno nekaj sistemov za odkrivanje tremorjev s pomočjo mobilnih naprav, ki temeljijo na risanju spirale in akcelerometriji, vendar nobena od teh metod ne vsebuje ekspertnega sistema za avtomatsko detekcijo prisotnosti znakov za PB.

V Laboratoriju za umetno inteligenco smo v sodelovanju s Kliničnim oddelkom za bolezni živčevja z Nevrološke klinike v Ljubljani razvili e-storitev in mobilno aplikacijo ParkinsonCheck™ za odkrivanje tremorja pri PB in hkratno ločevanje od nekaterih drugih tremorjev, še posebej od esencialnega tremorja, ki ga laiki in tudi zdravniki pogosto zamenjujejo s PB. V naši rešitvi je digitalizirana spirografija prvič uporabljena na mobilnih telefonih z zasloni na dotik skupaj z ekspertnim sistemom za avtomatsko diagnostiko.

Predlagana rešitev ponuja brezplačno možnost detekcije tremorja v celotni populaciji preko pametnih telefonov oz. tabličnih računalnikov. Predvidevamo, da bo to bolnike spoodbudilo, da pridejo na zdravljenje v zgodnejši fazi bolezni, kar po nekaterih študijah izboljšuje prognozo razvoja bolezni. Aplikacija ParkinsonCheck™ se trenutno testira na Nevrološki kliniki v Ljubljani.

    ___
  1. Chaudhuri R, Clough CG, Sethi KD. Fast Facts: Parkinson’s Disease, 3. izd. 2007 Health Press limited, Elisabeth House, Queen Street, Abingdon, UK. 

  2. Singer C. Managing the patient with newly diagnosed Parkinson disease Cleve Clin J Med. 2012 jul; 79 Suppl 2:S3–7. 

  3. Pullman SL. Spiral analysis: a new technique for measuring tremor with a digitizing tablet. Mov Disord 1998;13 Suppl 3:85–9. 

  4. Elble RJ, Sinha R, Higgins C. Quantification of tremor with a digitizing tablet. J Neurosci Methods 1990;32(3):193–8. 

  5. Groznik V, Guid M, Sadikov A, Možina M, Georgiev D, Kragelj V, Ribarič S, Pirtošek Z, Bratko I. Elicitation of neurological knowledge with argument-based machine learning. Artificial Intelligence in Medicine 2013, let.57, št.2, str.133–144 

Vida Groznik
Fakulteta za računalništvo in informatiko,
Univerza v Ljubljani