震颤自测工具

大角星 提交于 周日, 08/22/2021 - 08:41

震颤自测工具

 

1关于震颤自测工具

便携宝-之震颤自测”是一个便携式的震颤自测工具,可以用于自我检查、记录和查询历史数据,方便用户对自身震颤情况随时关注,查看震颤增强或减弱情况,以便自我调整生活习惯。

2 什么是震颤

震颤是一种身体症状,指身体的某部分不由自主的、有节奏的、振荡的运动。

所有人都有生理性震颤,这不属于疾病。

焦虑、压力、疲劳、某些药物和代谢状况会增强这种生理性震颤。

过度的震颤则是病理性的。

从测试方法角度,震颤可以分为静止型震颤和运动型震颤两大类。

静止型震颤:身体某部分在放松且受到支撑时发生的震颤(如手平放在膝盖上),震颤频率为3~6Hz.静止性震颤主要由帕金森症引起,也可能是某种原发性震颤。

运动型震颤主要包括:体位型震颤、运动型震颤和意向型震颤。

体位型震颤:身体某部分保持某种姿势,以抵抗重力的作用时发生的震颤(如手臂向前平伸),震颤频率为4~12Hz.体位型震颤包括原发性震颤、生理性震颤、小脑障碍导致的震颤、肌张力障碍导致的震颤、药物诱导震颤等。

运动型震颤:在任意自主运动时发生的震颤。简单的运动型震颤(如手腕的弯曲伸缩运动)频率为3~10Hz.主要包括原发性震颤、小脑障碍导致的震颤、肌张力障碍导致的震颤、药物诱导震颤等。

意向型震颤:是运动型震颤的一个子类,在运动接近目标时(如手指指向鼻子),震颤幅度增大,震动频率小于5Hz.通常是小脑疾病造成。

常用的震颤检查方法为肌电图检查,检查时将电极插入肌肉,应用电子学仪器记录肌肉静止或收缩时的电活动,及应用电刺激检查神经、肌肉兴奋及传导功能。肌电图检查有一定的痛苦及损伤,除非必要,不可滥用此项检查。

目前,还没有诊断标准来区分常见类型的震颤。

下图为震颤诊断方法(参考文献2)。

3软件界面及使用方法

下图是软件主界面:

其中,震动信号来自于手机加速度计。手机加速度计给出了x、y、z三轴实时加速度,其方向定义见下图(注:坐标轴颜色和软件中的颜色不一致):

在软件中,重点关注z轴的震动加速度值(软件中显示为白色)。

软件界面中,“震动信号实时显示”区域实时显示三轴的震动加速度值,单位为米/平方秒。

“震动信号实时频谱”区域显示三轴震动加速度信号的实时频谱,即包含当前时刻和前面若干(256个)时刻点的信号,经快速傅里叶变换(fft)得到的不同频率下的实时震动幅度,单位为dB(相对于1米/平方秒)。

“频谱瀑布图”区域显示z轴(当手机放在合适位置时,表示上下方向)的频谱瀑布图。频谱瀑布图中,每一竖列的像素代表一个时间点的z轴频谱,即此时刻,不同频率的震动幅度由这一竖列的像素颜色表示。下图表示震动幅度从小到大的不同颜色。

瀑布图实时向左侧流动,记录了不同时刻的频谱数据,是一种非常形象的显示方式。

“使用帮助”区域给出了基本的操作方法和注意事项。下图为使用方法:

将手机放置在图中位置,点击“开始测试”按钮,保持身体姿势,等待手机测试完毕,自动弹出结果页面,即可结束测试,查看测试结果。图中两个姿势分别用于测试静止型震颤(左)和体位型震颤(右)。

在“使用帮助”区域上下滑动页面,可以看到软件相关信息。需要了解软件详情,可在该区域点击链接:https://arct.top/tremor,进入当前网页查看,以及下载新版本。

“操作按钮”区域包含两个按钮,左侧按钮为“开始测试”,在软件启动过程中,该按钮显示为:“启动中…”,无法点击;启动结束后,自动改变显示为“开始测试”,保持好身体位置,点击此按钮,可以开始测试。右侧按钮为“历史”,点击可直接进入结果页面,查看历史数据。下图为结果页面:

这个页面有两种打开方式,一是测试结束后自动打开,二是在主界面点击“历史”按键可以打开。

当在自动打开时,界面中显示当前测试的各种数据,包括“测试结果柱状图”,分别显示“静止型震颤”和“体位型震颤”对应频率范围的能量和(单位为加速度单位的平方,即:(米/平方秒)^2);包括“测试结果对应的原始数据”,显示原始震动信号;包括“测试结果频谱瀑布图”,显示此次测试时间范围内的频谱瀑布图;包括“测试结果文字摘要”,显示用文字方式表示的测试结果数据。

当在点击“历史”按键打开时,界面中显示最后一次测试的各个结果数据。

无论怎样进入该界面,“测试历史数据”区域都显示全部测试历史数据的统计图形,包括“静止型震颤”和“体位型震颤”对应的数据。如果是测试结束,自动进入该界面,最后一个数据为当前测试结果数据。点击并选中各个数据点,可以在上面区域内显示不同历史数据点的详细情况。

这个界面不仅用于查看当前测试结果,还可以用于查看、比较、分析所有历史测试结果。根据不同时间测试结果的升降变化,可以清楚地看出测试者震颤情况的改变趋势,非常有利于测试者把握自身症状变化情况,并据此调整生活习惯。

用户可以操作下方的按键,实现删除某个当前选中的数据、返回主界面,和保存当前测试结果。当此页面为自动打开时,说明有当前测试结果数据需要保存,“保存”按键可用,点击后,可以进入“保存”页面,填入适当数据进行保存。见下图:

勾选适当选项,或手动填入“其它说明”,点击“确定”,就可以完成保存测试结果数据的功能。

3 参考文献

1、https:/baike.baidu.com/item/震颤/20118253?fr=aladdin

2、https://www.aafp.org/afp/2011/0315/p697.pdf

3、http://acelab.tamu.edu/wp-content/uploads/sites/23/2019/05/Spectral_Analysis_of_Hand_Tremors_induced_during_a_Fatigue_Test-3.pdf

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