【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及醫療診斷，更具體地說涉及一種分析帕金森型多系統萎縮患者雙任務成本和腦微損傷系統。
技術介紹
1、多系統萎縮(msa)是一種致死性非典型帕金森綜合征，主要包括兩種亞型:msa伴帕金森樣型(msa-p)和msa伴小腦型(msa-c)。msa-p型主要表現為帕金森樣癥狀和輕度小腦表現，而msa-c型主要表現為共濟失調型。msa-p患者具有廣泛的站立位和內外不穩，串聯步態試驗總是失敗。
2、通過彌散加權成像，與健康個體和帕金森病(pd)患者相比，msa-p表現出不同的小腦幕下結構改變，包括腦橋、小腦和小腦中腳的萎縮，以及小腦中腳的擴散率增加。此外，除了其診斷效用外，小腦白質(wm)缺陷與msa的總體嚴重程度相關。
3、雙任務步態包括在行走時同時執行額外的任務，這模擬了日常生活中遇到的多方面挑戰。與單任務步態(stg)相比，雙任務步態會受到額外認知負荷的影響，導致步態指標表現較差。這種差異被量化為雙任務成本。大量研究探討了雙重任務對pd合并進行性核上性麻痹患者步態表現的影響。帕金森綜合征患者的雙任務成本顯著高于健康老年人，這凸顯出雙重任務步態表現作為區分帕金森綜合征和正常人群的標志物的實用性。此外，鑒于在帕金森綜合征患者中觀察到的雙重任務步態表現下降，因此雙重任務訓練已被用于改善步態障礙、增強認知功能和減少日常活動中的不良事件。這些發現強調了雙任務步態在帕金森綜合征診斷和治療中的重要性。然而，目前關于msa的雙重任務步態性能和雙任務成本的研究較少。此外，雙重任務在msa患者中的臨床應用缺乏堅實的研究基
4、現有技術強調了在健康個體和pd患者中，幕下結構在雙任務成本中發揮的重要作用。鑒于幕下結構的改變是msa-p特有的，并與健康對照和其他類型的帕金森綜合征相區別，因此亟需一種分析帕金森型多系統萎縮患者雙任務成本和腦微損傷系統，以得到雙任務成本是否也與msa-p的幕下結構相關。
技術實現思路
1、為了克服上述現有技術中存在的缺陷，本專利技術公開了一種分析帕金森型多系統萎縮患者雙任務成本和腦微損傷系統，通過本專利技術，一方面可以得到msa-p和健康對照者(hc)在單任務和雙任務步態方面的差異，另外一方面可以得到雙任務成本與幕下結構的關系。本專利技術可以描述msa-p患者雙任務步態表現的基本特征，并闡明雙任務成本的潛在神經機制。
2、為了實現以上目的，本專利技術采用的技術方案：
3、分析帕金森型多系統萎縮患者雙任務成本和腦微損傷系統，包括：
4、步態采集模塊，用于采集參與者的單任務和雙任務的步態數據，并對步態數據進行處理，得到參與者的步態特征數據；
5、步態分析模塊，與所述步態采集模塊連接，用于根據步態特征數據，分析參與者在單任務和雙任務步態方面的差異并計算雙任務成本；
6、核磁共振成像模塊，用于采集參與者的核磁共振成像數據；
7、形態學分析模塊，與所述核磁共振成像模塊和步態分析模塊連接，用于對核磁共振成像數據進行基于體素的形態學分析，分析參與者雙任務成本與大腦幕下灰質的相關性；
8、彌散張量成像分析模塊，與所述核磁共振成像模塊和步態分析模塊連接，用于對核磁共振成像數據進行彌散張量成像分析，分析參與者雙任務成本與大腦幕下白質的相關性。
9、一、步態采集模塊
10、優選的，所述參與者包括帕金森型多系統萎縮患者和健康者。
11、優選的，所述步態采集模塊包括視頻步態測量系統，所述視頻步態測量系統包括攝像機和處理終端，所述攝像機采集參與者在單任務步態、反向計數的雙任務步態、自發動物命名的雙任務步態的圖像數據，并將采集的圖像數據發送至處理終端，所述處理終端對圖像數據進行處理，得到步態特征數據，并根據步態特征數據評估參與者疾病嚴重程度和總體認知功能。
12、優選的，所述步態采集模塊中，所述單任務步態包括：參與者在距離攝像機固定距離的3米步道上來回行走3次；
13、所述反向計數的雙任務步態包括：參與者在攝像機前行走時執行從100向后計數的額外任務；
14、所述自發動物命名的雙任務步態包括：參與者在攝像機前行走時自發命名非重復動物的額外任務。
15、優選的，所述步態采集模塊中，所述步態特征數據包括：擺動周期、雙支撐周期、步幅、步高、步頻、步速、跨步速度、擺動速度和轉身持續時間。
16、其中，所述擺動周期為：一側足跟著地，對側足趾離地前的時期；
17、雙支撐周期為：一側足跟著地至對側足趾離地前有一段雙腿與地面同時接觸的時期，稱為雙支撐周期；
18、步幅為：腳兩次落地之間的距離；
19、步高為：腳擺動過程中離地最高的距離；
20、步頻為：腳步的頻率，計算公式為：60/步長時間；
21、步速為：開始點和結束點之間的距離/時間；
22、跨步速度為：左腳或右腳跨步距離/跨步時間；
23、擺動速度為：腳擺動距離/擺動時間；
24、轉身持續時間為：從轉身動作開始到結束的時間。
25、優選的，所述步態采集模塊中，采用統一多系統萎縮評定方法評估參與者疾病嚴重程度，采用蒙特利爾認知評估方法評估參與者總體認知功能。
26、本專利技術中，評估參與者疾病嚴重程度的目的是為了明確患者所處的疾病階段以及保證系統的可推廣性；評估參與者總體認知功能的目的是排除患者認知障礙，保證患者具有基本的認知能力理解指令。
27、二、步態分析模塊
28、本專利技術中，步態分析模塊用于分析帕金森型多系統萎縮患者和健康者在單任務和雙任務步態方面的差異，從而以計算雙任務成本。
29、優選的，所述步態分析模塊中，對于轉身持續時間、雙支撐周期，其雙任務成本為：雙任務步態指標減去單任務步態指標；
30、對于擺動周期、步幅、步高、步頻、步速、跨步速度、擺動速度，其雙任務成本為：單任務步態指標減去雙任務步態指標。
31、本專利技術中，雙任務成本是指患者在執行雙重任務時，與單任務相比需要付出的額外的認知、運動控制成本，體現在雙任務中表現下降的部分，經過統一計算后，值越大，雙任務成本越高。
32、三、核磁共振成像模塊
33、優選的，所述核磁共振成像模塊為核磁共振成像掃描儀，所述核磁共振成像掃描儀中，配備32通道頭線圈，其采用容積三維擾相梯度回憶序列獲取t1加權圖像，參數為：重復時間tr?=?2300?ms，回波時間te?=?2.01?ms，反轉角fa?=?8°，視場fov?=?256?×?256?mm2，層厚=?1?mm，無層間隙，體素大小=?1.0?×?1.0?×?1.0?mm3，層數=?192；
34、核磁共振成像數據采用回波平面成像序列，參數為：重復時間tr?=?5100?ms，回波時間te?=?72?ms，視場fov?=?256?×?256?mm2，擴散敏感梯度場參數b值分別為0和1000?本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.分析帕金森型多系統萎縮患者雙任務成本和腦微損傷系統，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的分析帕金森型多系統萎縮患者雙任務成本和腦微損傷系統，其特征在于，所述步態采集模塊包括視頻步態測量系統，所述視頻步態測量系統包括攝像機和處理終端，所述攝像機采集參與者在單任務步態、反向計數的雙任務步態、自發動物命名的雙任務步態的圖像數據，并將采集的圖像數據發送至處理終端，所述處理終端對圖像數據進行處理，得到步態特征數據，并根據步態特征數據評估參與者疾病嚴重程度和總體認知功能。
3.如權利要求2所述的分析帕金森型多系統萎縮患者雙任務成本和腦微損傷系統，其特征在于，所述步態采集模塊中，所述單任務步態包括：參與者在距離攝像機固定距離的3米步道上來回行走3次；
4.如權利要求2所述的分析帕金森型多系統萎縮患者雙任務成本和腦微損傷系統，其特征在于，所述步態采集模塊中，所述步態特征數據包括：擺動周期、雙支撐周期、步幅、步高、步頻、步速、跨步速度、擺動速度和轉身持續時間；
5.如權利要求2所述的分析帕金森型多系統萎縮患者雙任務成本和腦微損傷系統，其特征
6.如權利要求1所述的分析帕金森型多系統萎縮患者雙任務成本和腦微損傷系統，其特征在于，所述核磁共振成像模塊為核磁共振成像掃描儀，所述核磁共振成像掃描儀中，配備32通道頭線圈，其采用容積三維擾相梯度回憶序列獲取t1加權圖像，參數為：重復時間TR=?2300?ms，回波時間TE?=?2.01?ms，反轉角FA?=?8°，視場FOV?=?256?×?256?mm2，層厚=?1mm，無層間隙，體素大小=?1.0?×?1.0?×?1.0?mm3，層數=?192；
7.如權利要求1所述的分析帕金森型多系統萎縮患者雙任務成本和腦微損傷系統，其特征在于，所述形態學分析模塊的形態學分析包括以下步驟：
8.如權利要求7所述的分析帕金森型多系統萎縮患者雙任務成本和腦微損傷系統，其特征在于，所述形態學分析模塊的形態學分析包括：
9.如權利要求1所述的分析帕金森型多系統萎縮患者雙任務成本和腦微損傷系統，其特征在于，彌散張量成像分析模塊的彌散張量成像分析包括：
10.如權利要求1所述的分析帕金森型多系統萎縮患者雙任務成本和腦微損傷系統，其特征在于，彌散張量成像分析模塊的彌散張量成像分析包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.分析帕金森型多系統萎縮患者雙任務成本和腦微損傷系統，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的分析帕金森型多系統萎縮患者雙任務成本和腦微損傷系統，其特征在于，所述步態采集模塊包括視頻步態測量系統，所述視頻步態測量系統包括攝像機和處理終端，所述攝像機采集參與者在單任務步態、反向計數的雙任務步態、自發動物命名的雙任務步態的圖像數據，并將采集的圖像數據發送至處理終端，所述處理終端對圖像數據進行處理，得到步態特征數據，并根據步態特征數據評估參與者疾病嚴重程度和總體認知功能。
3.如權利要求2所述的分析帕金森型多系統萎縮患者雙任務成本和腦微損傷系統，其特征在于，所述步態采集模塊中，所述單任務步態包括：參與者在距離攝像機固定距離的3米步道上來回行走3次；
4.如權利要求2所述的分析帕金森型多系統萎縮患者雙任務成本和腦微損傷系統，其特征在于，所述步態采集模塊中，所述步態特征數據包括：擺動周期、雙支撐周期、步幅、步高、步頻、步速、跨步速度、擺動速度和轉身持續時間；
5.如權利要求2所述的分析帕金森型多系統萎縮患者雙任務成本和腦微損傷系統，其特征在于，所述步態采集模塊中，采用統一多系統萎縮評定方法評估參與者疾病嚴重程度，采用蒙特利爾認...
【專利技術屬性】
技術研發人員：商慧芳，肖一，王詩嬋，侯炎冰，李春雨，
申請(專利權)人：四川大學華西醫院，
類型：發明
國別省市：
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