طراحی و ساخت سیستم چندمولفه‌ای هوشمند غربالگری پارکینسون
بیماری پارکینسون یک بیماری از بین برنده عصبی است که حدود %1از افراد بالای 60سال را در بر میگیرد. غربالگری هوشمند بهنگام/زودهنگام این بیماری میتواند در تشخیص و درمان موثر این بیماری تاثیرگذار باشد. همچنین امکان آمادگی بیماران و خانواده ایشان با مواجهه با این بیماری چه از جهت روحی و چه از جهت مالی را بهبود میبخشد. در این طرح تمرکز ما بر روی مشخص کردن علامتهای اولیه این بیماری هستیم تا بتوانیم با استفاده از امکانات معمول، همچون تلفن هوشمند، و یادگیری ماشین غربالگری بهنگام/زودهنگام را فراهم کنیم. بطور مشخص ما تمرکز بر روی مولفه های صوتی، هیجان در صوت، تشخیص هیجان، بروز هیجان، حرکات صورت، و استفاده از گزارش فردی هستیم. در تحقیقات پیشین نشان داده شده است که بیماران مبتلا به پارکینسون در اوایل بیماری مشکلات کلامی همچون مشکل در انتخاب کلمات، تن یکنواخت صدا، مشکل در تشخیص هیجان، و مشکل در ابراز هیجان داشته باشند. همچنین این بیماران ممکن است مشکل در بروز حالات صورت داشته باشند. در کنار استفاده از تکنولوژی برای تشیخص این مشکلات از سوالات متداول برای تشخیص بیماری پارکینسون هم در این سیستم استفاده خواهد شد تا بهتر بتوان به غربالگری آن پرداخت. به بیان دیگر ما علاقمند به استفاده از مودهای مختلف برای سنجش بیماری برای افزایش دقت غربالگری هستیم.
تقسیم بندی روش‌ها:
- بررسی تمامی علامات گزارش شده قابل اندازه گیری توسط سیستمهای عمومی در اختیار
- جمع آوری داده علامت گذاری شده از بیماران
- طراحی، آموزش، و بکارگیری روشهای یادگیری ماشین مناسب برای غربالگری هوشمند این بیماری
برای تست سیستم ابتدا بر روی بیمارانی که تشخیص قطعی گرفته اند کار کرده و سپس سعی میکنیم بر روی افراد مشکوک تست نماییم. در این حین سعی در جمع آوری داده در طول زمان خواهیم کرد تا بتوانیم در آینده یک مطالعه طولی بر روی مولفه هایی که میتوانند غربالگری زودهنگام داشته انجام دهیم.
اپلیکیشن تشخیص بیماری:
این نرم‌افزار که از شروع پژوهش طراحی و تولید شده است، با هدف جمع‌آوری داده برای پژوهش و در نهایت استفاده به‌عنوان ابزار تشخیصی و ارزیابی طراحی تولید شده است. بخش‌های مختلف این نرم‌افزار عبارت‌اند از:
- رسم شکل: در این قسمت فرد باید مشابه اشکال داده شده را ترسیم کند. این شکل‌ها عبارت‌اند از شکل مارپیچ، سیم، و سایر اشکالی که رسم آن میتواند در پارکینسون تحت‌تأثیر قرار بگیرد. رسم بعضی از اشکال با هر دودست خواسته شده است تا تأثیر بیماری بر هر طرف بدن بررسی شود.
- ثبت داده‌های بالینی: اطلاعات مربوط به بیمار، شامل سابقه‌ی بیماری، داروها و سایر علائمی را که بیمار ممکن است از آن‌ها رنج ببرد را ثبت می‌کند. این بخش شامل بیست سؤال است که با مشورت متخصص طراحی شده است.
آ) نمای کلی اپلیکیشن. ب) بخش رسم شکل. ج) تشخیص هیجانات از روی صدا. د) عکاسی. ه) ثبت داده‌های بالینی
- عکاسی: در این تمرین فرد باید حالتی مانند تصویری که به او نشان داده شده است را در صورت خود بروز دهد و از خودش عکس بگیرد. این هیجانات شامل احساسات اصلی مانند خندیدن، ناراحتی، تنفر و عصبانیت هستند. در حین اجرا از فرد فیلم‌برداری می‌شود تا از روی زمان بروز هیجانات، پلک‌زدن و نحوه و شدت بروز هیجانات بتوان غربالگری را انجام داد.
- تشخیص هیجانات از روی صدا: در این قسمت تعداد 21 صوت از هیجانات مختلف انتخاب شده است که به ترتیب برای فرد پخش می‌شود و از آزمون‌دهنده خواسته می‌شود که احساس هر صدا را بیان کند.
- بازی صدا: در کنار اپلیکیشن یک بازی برای جمع‌آوری داده طراحی و تولید شده است. این بازی یک بازی سبک ماجراجویی است که در آن با استفاده از صدا کاراکتر بازی حرکت داده می‌شود. شخصیت بازی یک پرنده است و با کمک بلندی صدا ارتفاع آن تغییر می‌کند. این بازی با الهام از بازی محبوب اسکریم گو هیرو ساخته شده است. ازآنجایی‌که این بازی هم از صدا استفاده می‌کند و هم برای فرد هیجان ایجاد می‌کند، با رصدکردن صدا و هیجانات و تغییرات چهره می‌توان چندین علامت پارکینسون را جستجو کرد. استفاده از بازی و ثبت صدا و هیجانات ناخودآگاه، نوآورانه بوده و در کارهای مشابه معمولاً صدا و هیجانات به‌صورت خودآگاه بروز پیدا می‌کردند.
تیم پروژه: عاطفه ایرانی، دکتر هادی مرادی، دکتر رشاد حسینی، دکتر مریم میریان، دکتر مارتین مک کیون، دکتر علیرضا بهرامیان، مریم دادخواه، سعید معروف، یاسمن حق‌بین
مراکز همکار: مرکز تحقیقات پارکینسون- کلینیک اختلالات حرکتی (دانشگاه UBC، کانادا)
مقالات مرتبط: