基于雙目視覺的帕金森癥狀量化識別方法研究

張 凱，牟新剛

(武漢理工大學 機電工程學院，湖北 武漢430070)

帕金森病(Parkinson's disease, PD)[1]是老年人中一種常見神經性系統疾病。據統計，中國有超過300萬的帕金森病患者，約占全世界帕金森病患者的一半，是世界上帕金森病患者最多的國家。臨床上帕金森癥的主要表現為運動遲緩、姿勢步態障礙、肌強直和靜止性震顫。目前對帕金森癥的運動學研究主要是通過可穿戴式傳感器和電子步道系統等采集患者運動數據進而進行分析研究。William等[2]設計一個4.9 m的電子步道系統來采集帕金森病患者在快速、慢速以及正常速度行走狀態下的相關步態特征進行對比分析，分析發現帕金森病患者的步長會相對變短，而步頻會變快。Rana等[3]使用長為10 m的電子步道和一個連接在背部的加速度計提取了患者的14個步態特征參數，將這些參數作為支持向量機(support vector machine, SVM)和隨機森林(random forest, RF)的輸入參數特征，并使用10折交叉驗證和ROC(receiver operating characteristic curve)曲線下的面積進行帕金森病評估。電子步道鋪設較為麻煩，對場地要求也比較高，容易受到空間限制。Chiang等[4]使用可編程芯片系統加上壓力傳感器，開發了一種便攜式足底壓力采集和分析系統，并將該系統放置在足底收集帕金森病患者足底壓力信號。Lin等[5]在鞋墊上放置了壓力傳感器，并在護膝上放置了慣性傳感器，以收集和分析有關用戶的足底壓力和膝蓋壓力的數據。Jeon等[6]使用由加速度計和陀螺儀組成的可穿戴設備測量了帕金森病患者的震顫信號，并使用加速度、角速度、位移和角度信號進行分析,從每個信號中提取19個特征以此來評估帕金森病人的病情。……