نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

• علی مالکی ¹
• الهام حسنی ²

¹ عضو هیات علمی

² گروه مهندسی پزشکی دانشگاه سمنان

چکیده

بیماری پارکینسون یک بیماری تخریب‌کننده عصبی است که باعث اختلالات حرکتی شدیدی از جمله برادی‌کینزی، سفتی و لرزش می‌شود. هیچ درمانی برای بیماری پارکینسون وجود ندارد و تنها می‌توان با علائم آن مقابله کرد. تشخیص بیماری پارکینسون با استفاده از مقیاس جهانی سطح‌بندی MDS-UPDRS صورت می‌گیرد. در این مقیاس، چهار سطح جزئی، خفیف، متوسط و شدید برای بیماری تعریف می‌شود که آزمون نواخت انگشتان یکی از موارد مقیاس سطح‌بندی است. نگاشت‌ بازرخداد و ویژگی‌های RQA، ابزاری برای توصیف رفتار سامانه‌های آشوبناک و آشکار ساختن الگوهای پنهان در پویایی سامانه می‌باشند. در این مقاله، اثر پیشرفت سطح بیماری پارکینسون بر ویژگی‌های آشوبی RQA مورد مطالعه قرار گرفته است. به این منظور، از مجموعه دادگان شتاب‌سنج نصب شده روی دست حین انجام آزمون نواخت انگشت استفاده شده که شامل 67 داده سالم، 54 داده سطح یک، 66 داده سطح دو، 59 داده سطح سه و 14 داده سطح چهار بیماری است. پس از انجام پیش‌پردازش، نگاشت‌های بازرخداد دادگان رسم و ویژگی‌های RQA آن‌ها محاسبه شد. الگوهای نگاشت‌های بازرخداد شامل نقاط بازرخداد مجزا، خطوط قطری، خطوط عمودی، مربع‌های سیاه رنگ و نوارهای سفید رنگ افقی و عمودی بررسی شدند. طبق نتایج به دست آمده، الگوهای نگاشت‌های بازرخداد دارای تفاوت‌های معناداری در بین سطوح مختلف بیماری پارکینسون بودند. بنابراین می‌توان از ویژگی‌های RQA برای تعیین خودکار سطح بیماری پارکینسون بهره برد.

کلیدواژه‌ها

• آزمون نواخت انگشتان
• بیماری پارکینسون
• تحلیل کمی بازرخداد

موضوعات

• آنالیز حرکت انسان

عنوان مقاله [English]

The effect of Parkinson's disease progression on RQA chaotic features

نویسندگان [English]

• Ali Maleki ¹
• Elham Hasani ²

² Biomedical Engineering Department, Semnan University

چکیده [English]

Parkinson's disease is a neurodegenerative disease that causes severe movement disorders including bradykinesia, rigidity, and tremors. There is no cure for Parkinson's disease, only the symptoms can be managed. Parkinson's disease is diagnosed using the MDS-UPDRS global grading scale. In this scale, four levels including slight, mild, moderate, and severe levels are defined for the disease. Recurrence plots and RQA features are tools for describing the behavior of chaotic systems and revealing hidden patterns in system dynamics. In this paper, the effect of Parkinson's disease progression on RQA chaotic features is studied. For this purpose, the dataset of the accelerometer mounted on the hand during the finger tapping test was used, which included 67 healthy data, 54 level one data, 66 level two data, 59 level three data, and 14 level four data. After pre-processing, the recurrence plots of the data were drawn and their RQA characteristics were calculated. Patterns of recurrence plots including separate recurrence points, diagonal lines, vertical lines, black squares, and horizontal and vertical white bands were investigated. According to the obtained results, the patterns of recurrence plots had significant differences among different levels of Parkinson's disease. Therefore, RQA features can be used to automatically determine the level of Parkinson's disease.

کلیدواژه‌ها [English]

• Finger Tapping Test
• Parkinson Disease
• RQA Features