帕金森病患者手部运动功能评级装置

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，具体为一种帕金森病患者手部运动功能评级装置。

背景技术

帕金森病是一种以静止性震颤、运动迟缓、肌张力增高和姿势平衡障碍为主要临床特征,以选择性中脑黑质多巴胺能神经元丧失、纹状体多巴胺含量显著减少,以及黑质及蓝斑出现路易小体(Lewy body)为其病理特点的中老年神经退行性疾病。

目前尚没有能诊断帕金森疾病的临床检查。临床工作者常使用帕金森病的国际通用临床诊断标准进行诊断：

一、病人必须存在下列至少两个主征：静止性震颤、运动迟缓、齿轮样肌强直和姿势性反射障碍;但至少要包括头两项其中之一。

二、病人的帕金森病症状和体征不是由于脑外伤、脑血管疾病、脑肿瘤、病毒感染、或其它已知的神经系统疾病，以及已知的药物和化学毒物所引起。

三、病人必须没有下列体征：明显的核上性共视运动障碍、小脑征、核性发音障碍、体位性低血压(改变超过30mmHg以上)、锥体系损害以及肌萎缩等。

四、左旋多巴制剂试验有效。

    具有上述所有四项标准的病人可临床诊断为帕金森病。

但是经此临床标准诊断的帕金森病人只有70%-75%左右与病理诊断一致，因此其特异性仍不高。在临床研究和流行病学研究中，为尽量保证诊断的准确性，除要求病人符合上述四条标准以外，如果病人的症状和体征在初发时或病程中有不对称表现，则帕金森病的诊断特异性将显著提高到90%左右。

上述帕金森病的临床症状主要以运动症状为主，但仍不乏其他非运动症状。非运动症状包括精神症状：注意力缺陷、人格、认知障碍、视觉(视空间感知障碍、颜色辨别能力受损)、意识障碍、抑郁、淡漠、缺乏快感、激越、躁狂、焦虑、视幻觉、计算力、记忆力、定向力和判断力丧失、幻觉、（生理）错觉、痴呆、认知损害（智力功能、心理运动控制、高水平认知功能及认知可塑性的异常)、生动的梦境。自主神经症状：便秘、体位性低血压、出汗、性功能障碍、排尿障碍、流涎等。感觉障碍：麻木、疼痛、痉挛、不宁腿综合征（RLS）、嗅觉丧失。睡眠障碍：失眠、不安腿综合征（RLS）、周期性肢体运动(PLM)、快速眼动(REM)睡眠及非快速眼动睡眠、行为障碍、白日嗜睡、失眠。

由此，可见，帕金森病人的主要症状是运动症状，但还包括许多非运动症状。

对PD的运动症状和非运动症状应采取综合治疗，包括药物治疗、手术治疗、康复治疗、心理治疗及护理等。药物治疗作为首选，是整个治疗过程中的主要治疗手段，而手术治疗则是药物治疗的一种有效补充手段。目前应用的治疗手段，不论药物或手术只能改善症状而不能阻止病情的发展，更无法治愈。对帕金森病人的治疗，以达到有效改善症状，提高生活质量为目标，坚持“剂量滴定”、“以最小剂量达到满意效果”。治疗应遵循一般原则也应强调个体化特点。因此，对PD症状及改善情况的确定，可以明确病情是得到改善还是进一步恶化，并与治疗方案的选择和确定有着重大而密切的关系。

对每个独立的帕金森病人的一般情况，国际上普遍采用统一帕金森病评定量表(Unified Parkinson’s Disease Rating Scal,UPDRS)来评估。分值越高，PD症状越严重。UPDRS是用来概括测量帕金森病人各个方面能力的统一量表，共分三部分：第一部分：精神、行为和情绪（包括测试项目1-4）；第二部分：日常活动（包括测试项目5-17，由患者填写）；第三部分：运动功能（包括测试项目18-31，医生检查）；第四部分：治疗的并发症（包括测试项目32-42，指上周）。

然而，在实际使用UPDRS中，却面临着重重难关，主要是一些项目的界定标准不统一，以致对其准确评价造成极大的困难。

在四个部分中，第一、二、四部分多数项目的测试有固定量化标准，较容易测量，而第三部分的一些项目的测试标准较模糊，并且一些量化的标准由检查者在多次不同场合中进行测量时来维持固定比较困难。

其中，第三部分的第24项目为：

24、手的运动功能（完全伸展、完全攥紧）： 

0= 正常；

1= 轻度损害，频率较慢、幅度较小，即动作轻度减慢，幅度轻度减小；

2= 中度损害，明显障碍。早衰、可有间歇，即幅度越来越小，似疲劳状，运动中偶尔有暂停；

3= 严重损害，严重障碍。包括启动困难、中途间歇，即动作开始时犹豫，动作进行中有暂停现象；

4= 几乎不能完成。

据上可知，准确测量手部运动能力的条件为：1、手部运动的标准动作为单手最大幅度快速握拳、张开交替运动。2、没有时间限制。3、对手部运动功能的评定分为5个级别,分别为：正常；轻度损害；中度损害；严重损害；几乎不能完成。以上5个级别的评定依据是测试者的观察。往往，测试者的观察没有固定、量化的标准依据。因此，对于同一个病人，不同时间的的测试没有统一的标准，对多个甚至大批患者的评定也没有统一的评价标准，对于不同的实验，不同的测试员对患者进行该项目测试时的标准更是缺乏。

对同一个实验中，测试者由于不同时间里具有不同的状态，不同状态下的标准很不恒定，将可能导致测试结果与实验中患者的实际情况产生严重偏倚。对不同实验相对比时，由于评判标准不可控，此偏倚将可能更大。

以上种种传统操作上的缺陷，不够精确且无法对患者的手部运动能力下降的程度或发展进程作出准确确认等问题，将导致第24项目的测试失误，进而导致运动功能以致UPRDS第三部分评分的失误，继而导致后续相关性分析的失误等较大问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述不足提供一种帕金森病患者手部运动功能评级装置。

为解决上述技术问题，实现上述目的，本发明通过如下技术方案实现：

一种帕金森病患者手部运动功能评级装置，包括橡皮手套、显示屏、启动开关、时间增减按钮、电池盒和中央处理器,所述橡皮手套的手掌心方向上设有压电传感铁丝网，所述显示屏位于橡皮手套背部中央，所述时间增减按钮位于显示屏两旁，所述启动开关位于橡皮手套的背侧。

进一步、所述橡皮手套的指根向手掌心方向1cm处到腕关节向手掌心方向处1cm设有压电感受器。

进一步、所述显示屏长1cm，宽1cm。

本发明能较准确地为患者的手部运动功能分级，能大幅度提高本项目测定的手部运动功能的精确度，从而提高UPDRS中运动功能部分的分数测定的精度与可靠性。不仅能系统且主动地对患有帕金森病患者的手部运动功能进行准确的测定，而且能准确地为后续分析提供可靠依据。同时，由于提供了带有攥紧次数的显示屏，可以精密地给出设定时间内的攥紧次数。此装置不同于其他手指运动功能测量装置，全套装置主体为柔软的橡皮材料制成，可以有弹性地套戴给患者手掌。同时，此装置价格低廉，工艺简单，不同的实验室可以在附近的制作工厂里相对简便地制作出来，利于不同实验室研究者测试UPDRS第三部分第24项目的方法、过程与结果的统一，利于对实验的操作过程和结果作对比分析。

附图说明

图1是表示本发明的手部运动功能评级装置的剖面图。

图2是表示图1所示的开关的设置方案的剖面图。

图3是表示图1所示的显示器与橡皮手套连接可拆卸处方案的剖面图。

图4是表示图1所示的安装电池部件以及可拆卸构造的剖面图。

图5是表示本发明的手部运动器指掌侧面的外观剖面图。

图6是表示本发明的实施方式的手部运动功能评级装置的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例进一步说明本发明。

  实施例：包括橡皮手套1、显示屏2、启动开关3、时间增减按钮4、电池盒5和中央处理器6,所述橡皮手套1的手掌心方向上设有压电传感铁丝网7，所述显示屏2位于橡皮手套1背部中央，所述时间增减按钮4位于显示屏2两旁，所述启动开关3位于橡皮手套1的背侧。所述橡皮手套1的指根向手掌心方向1cm处到腕关节向手掌心方向处1cm设有压电感受器8。

在进行本发明装置的设置之前，需按项目配套设定第24项目的量化方式。不同实验室可根据需要设定量化条件，在实验结果中注明其量化方式，以便类似及相关研究参考。下面的方案将主要以15秒内所做手指伸展、攥紧运动次数为例说明，比如，量化方式可为：

0= 正常（>=20次/15秒）； 

1= 轻度损害，频率较慢、幅度较小，即动作轻度减慢，幅度轻度减小（>=15次/15秒）；

2= 中度损害，明显障碍。早衰、可有间歇，即幅度越来越小，似疲劳状，运动中偶尔有暂停（>=10次/15秒）；

3= 严重损害，严重障碍。包括启动困难、中途间歇，即动作开始时犹豫，动作进行中有暂停现象（>=5次/15秒）；

4= 几乎不能完成（>=0次/15秒）。

橡皮手套1为柔软、富有弹性的敏感材质制成，材质厚度0.02cm，简单套戴于被测试者手上，为无指手套状，外观长5cm，宽4cm。此橡皮手套的指根内向手掌心方向1cm处到腕关节向手掌心方向处内1cm的范围内置精细的压电传感铁丝7，长5cm，宽2cm，能在每次攥紧动作时敏感地“感知”手指对其产生的压力变化。并且，此橡皮手套背部的五个指端外内1cm范围内为精细的压电传感“纸片”，长1cm，宽0.5cm，且于距离此纸片外0.1mm处有感受手部伸展运动压强的芯片，能在每次伸展动作时敏感地“感知”手指背部对其产生的压强变化。然后装置均将此五个手指的平均压强变化转化为电压变化，再以电压的形式传送给“中央处理器”，由中央处理器根据一些编程进行运算。该程序输入一些转化电压值，根据压电转化结果，凡是伸展动作对5个压电感受器8平均刺激>0.01v或大于按项目需要所设定的其他阈值时且攥紧动作对压电感受器刺激也>0.01v或大于按项目需要所设定的其他阈值时记为1次，同时记录从开始到最后一次运动的这段时间，时间长度为15秒或其他设定时间，最后显示出有效手部运动事件次数及运动时间。以下以手部运动事件的时间长度为15秒，且以量化方式为上述列举的量化方式的程序为例，该编程为：

input:

      voltageValues_out[n]:一系列伸展电压值

voltageValues_in[n]:一系列攥紧电压值

output:

total_out_frequency, total_in_frequency, out_frequency, in_frequency, frequency, grage, t：显示结果

method:

      (1) 初始化时间t和计数器值frequency;

      (2) for 每一次运动{

      (3)       if t > 15 then

      (4)             break;

      (5)       end if

      (6)       total_out_frequency++;

      (7)       total_in_frequency++;

      (8)       if voltageValues_out[i] > 0.01 then

      (9)            out_frequency++;

      (10)     end if

      (11)     if voltageValues_in[i] > 0.01 then

      (9)             in_frequency ++;

      (10)     end if

(11)    if voltageValues_out[i] > 0.01 && voltageValues_in[i] > 0.01 then

      (12)                frequency ++;

      (13)     end if

      (14)     end for

      (15)if frequency >= 20 then

      (16)     grade = 0;

      (17)end if

      (18)if frequency >= 15 && frequency <= 19 then

      (19)     grade = 1;

      (20)end if

      (21)if frequency >= 10 && frequency <= 14 then

      (22)     grade = 2;

      (23)end if

      (24)if frequency >= 5 && frequency <= 9 then

      (25)     grade = 3;

      (26)end if

      (27)if frequency >= 0 && frequency <= 4 then

      (28)     grade = 4;

      (29)end if

      (30) printf("%d / %d\n", total_out_frequency, total_in_frequency);

(31) printf("伸展/攥紧");

      (32)printf("%d / %d\n", out_frequency, in_frequency);

      (33) printf("%d / %d\n", grade, frequency);

(34) printf("分级 / 分数\n");

      (35) printf("00:0%d(秒)\n", t);

经“中央处理器”所获得的最终结果输入显示屏显示出来。以手部运动事件的时间长度为5秒的运动结果为例，假如患者15秒内做了19次总共的伸展动作，17次总共的攥紧动作，独立有效的伸展动作有10次，独立有效的攥紧动作有9次，完全配套的有效手部完全伸展、完全攥紧动作有8次，结果格式就显示为：19/17,10/9，伸展/攥紧，3/8，分级/分数，00:15(秒)，表示：患者15秒内总共做了19次伸展动作，总共做了17次攥紧动作，独立有效的伸展动作有10次，独立有效的攥紧动作有9次，配套的伸展、攥紧动作有8次，最后结果为项目代号为3的3级，记为3分。

显示屏2位于手套背部中央，为一塑料制成的电子显示屏，长1cm，宽1cm，类似于电子血压计显示屏，可以准确地显示出有效攥紧次数、分级分数及所计得秒数。并且可按动旁边的两种按钮可增减到所需的设定测量时间。通过两种按钮，计量较长时间内的有效伸展次数。显示屏上方有一个小网状发声器，可发出报警声，“滴滴”的报警声用于说明15秒或其他设定时间已到。该显示屏，可通过一般仪器制造厂制造出供给。显示屏可拆卸更换。整个运行程序的起止由启动开关3控制。此开关为按压式开关，位于橡皮手套的背侧，轻按即可启动装置的运行。换电池的部件位于开关的旁侧。由便于撬动的盖子构成覆盖于电池外面的翻动盖，可将其简单翘起，更换新电池，提供能源。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。