RU2770980C1

RU2770980C1 - Method for differential diagnosis of hypokinesia in patients with parkinsonism syndrome and system for implementation of the method (variants)

Info

Publication number: RU2770980C1
Application number: RU2021113223A
Authority: RU
Inventors: Айгуль Берикбаевна Камакинова; Владимир Михайлович Буданов
Original assignee: Айгуль Берикбаевна Камакинова; Владимир Михайлович Буданов
Priority date: 2021-05-11
Filing date: 2021-05-11
Publication date: 2022-04-25

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: group of inventions relates to the field of medicine and can be used for diagnosing, assessing the progression and effectiveness of treatment in neurodegenerative disorders, in particular, Parkinson's disease. Proposed is a method for differential diagnosis of hypokinesia in patients with Parkinsonism syndrome, wherein the patient performs a complex of test movements aimed at assessing hypokinesia, and taken as a quantification of test movements, the data whereon is obtained using an apparatus for obtaining the data on the change in the position of the measured part of the body, is the product of the threshold amplitude by the amount of movements with an amplitude greater than threshold, wherein the threshold amplitude is selected so as to ensure the maximum value of the quantification.

EFFECT: group of inventions ensures objectification of the assessment of the degree of hypokinesia (motor function disorder), accounting for the reduction in the amplitude of movements and the frequency thereof compared to a healthy person, increase in the accuracy of obtaining the initial data and quantity thereof, allowing for highly efficient observation of the trends in the condition of the patient and prompt response to changes.

2 cl, 1 tbl, 2 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области медицины и может использоваться для диагностики, оценки прогрессирования и эффективности лечения при нейродегенеративных расстройствах, в частности, болезни Паркинсона.The present invention relates to the field of medicine and can be used to diagnose, evaluate the progression and effectiveness of treatment in neurodegenerative disorders, in particular Parkinson's disease.

Наиболее близким по техническому исполнению является решение, описанное в патенте RU 2732219 С1, а именно устройство для определения частоты и точности движения кисти человека при пронации и супинации, в котором оцениваются амплитуда движений и частота при выполнении теста «пронация - супинация» с автоматической регистрацией. Недостатком данного решения является отсутствие возможности оценки количества движений и нарушение их качественной структуры, из-за ограниченности степеней свободы перемещения измерительного модуля и отсутствия соответствующей системы расчета и учета измерений. Кроме того, качество данных в такой системе зависит от множества внешних факторов, влияющих на скорость передачи данных от передатчика к приемнику, качества сигнала и согласованности работы такой многокомпонентной системы в целом.The closest in technical implementation is the solution described in patent RU 2732219 C1, namely a device for determining the frequency and accuracy of human hand movement during pronation and supination, in which the amplitude of movements and frequency are evaluated when performing the "pronation - supination" test with automatic registration. The disadvantage of this solution is the inability to estimate the number of movements and the violation of their qualitative structure, due to the limited degrees of freedom of movement of the measuring module and the lack of an appropriate system for calculating and accounting for measurements. In addition, the quality of data in such a system depends on many external factors that affect the data transfer rate from the transmitter to the receiver, the signal quality and the consistency of the operation of such a multicomponent system as a whole.

Задача, на решение которой направлена заявленная группа изобретений, является создание способа и программно-аппаратного комплекса для реализации этого способа, которые позволят объективно оценивать степень гипокинезии, исключив множественные помехи при получении исходных данных, одновременно установив объективную количественную оценку состояния пациента.The task to be solved by the claimed group of inventions is to create a method and a software and hardware complex for implementing this method, which will allow to objectively assess the degree of hypokinesia, eliminating multiple interferences in obtaining initial data, while establishing an objective quantitative assessment of the patient's condition.

Техническим результатом, на достижение которого направлена заявленная группа изобретений, является объективизация оценки степени гипокинезии (нарушения моторной функции), учитывающая уменьшение амплитуды движений и их частоты по сравнению со здоровым человеком, повышение точности получения исходных данных и их количества, что позволит с высокой эффективностью наблюдать тенденции состояния больного и своевременно реагировать на изменения.The technical result, to which the claimed group of inventions is directed, is the objectification of the assessment of the degree of hypokinesia (impaired motor function), taking into account the decrease in the amplitude of movements and their frequency compared to a healthy person, increasing the accuracy of obtaining the initial data and their quantity, which will allow to observe with high efficiency trends in the patient's condition and timely respond to changes.

Достигается заявленный результат способом дифференциальной диагностики гипокинезии у пациентов с синдромом паркинсонизма, в котором пациент выполняет комплекс тестовых движений, направленных на оценку гипокинезии, а в качестве количественной оценки тестовых движений, данные о которых получаются с помощью устройства для получения данных об изменении положения измеряемой части тела, берется произведение пороговой амплитуды на количество движений с амплитудой, большей пороговой, причем пороговая амплитуда выбирается так, чтобы обеспечить максимальное значение оценки.The claimed result is achieved by the method of differential diagnosis of hypokinesia in patients with parkinsonism syndrome, in which the patient performs a set of test movements aimed at assessing hypokinesia, and as a quantitative assessment of test movements, data on which are obtained using a device for obtaining data on a change in the position of the measured part of the body , the product of the threshold amplitude and the number of movements with an amplitude greater than the threshold is taken, and the threshold amplitude is chosen so as to provide the maximum value of the estimate.

С помощью устройства для получения данных об изменении положения измеряемой части тела измеряют углы ориентации относительно инерциальной системы отсчета.Using a device for obtaining data on the change in the position of the measured part of the body, the orientation angles relative to the inertial reference system are measured.

С помощью устройства для получения данных об изменении положения измеряемой части тела дополнительно измеряют проекцию кажущегося ускорения.Using a device for obtaining data on the change in the position of the measured part of the body, the projection of the apparent acceleration is additionally measured.

Комплекс тестовых движений, направленных на оценку гипокинезии, состоит из трех тестовых движений для правой и левой конечностей, заключающийся в сведении-разведении пальцев, пронации-супинации кисти, разгибании-сгибании ноги в коленеThe complex of test movements aimed at assessing hypokinesia consists of three test movements for the right and left limbs, which consists in adduction-spreading of the fingers, pronation-supination of the hand, extension-flexion of the leg at the knee

Изменение положения конечности рассчитывают в устройстве для обработки данных.The change in the position of the limb is calculated in the device for data processing.

Устройство для получения данных об изменении положения измеряемой части тела в совокупности с весом устройства для крепления такого устройства не оказывает существенного влияния на естественное движение.The device for obtaining data on the change in the position of the measured part of the body, in combination with the weight of the device for attaching such a device, does not significantly affect the natural movement.

Технический результат также достигается системой для дифференциальной диагностики гипокинезии у пациентов с синдромом паркинсонизма, которая включает устройство для получения данных об изменении положения измеряемой части тела, обеспечивающего возможность их передачи принимающему устройству, габариты которого позволяют его установить и зафиксировать по меньшей мере на пальце пациента таким образом, что обеспечивается возможность движения по меньшей мере таким пальцем, устройство для приема данных, устройство для обработки данных, обеспечивающее обработку получаемых данных, включая расчет произведения пороговой амплитуды на количество движений с амплитудой, большей пороговой, причем пороговая амплитуда выбирается так, чтобы обеспечить максимальное значение оценки, и устройство для визуализации полученных результатов.The technical result is also achieved by a system for the differential diagnosis of hypokinesia in patients with Parkinson's syndrome, which includes a device for obtaining data on changes in the position of the measured part of the body, enabling their transmission to the receiving device, the dimensions of which allow it to be installed and fixed at least on the patient's finger in this way that provides the possibility of movement at least with such a finger, a device for receiving data, a device for processing data, which provides processing of the received data, including the calculation of the product of the threshold amplitude by the number of movements with an amplitude greater than the threshold, and the threshold amplitude is chosen so as to provide the maximum value evaluation, and a device for visualizing the results.

Устройство для получения данных об изменении положения измеряемой части тела измеряет углы ориентации относительно инерциальной системы отсчета.The device for obtaining data on the change in the position of the measured part of the body measures the angles of orientation relative to the inertial frame of reference.

Устройство для получения данных об изменении положения измеряемой части тела дополнительно измеряет проекцию кажущегося ускорения.The device for obtaining data on the change in the position of the measured part of the body additionally measures the projection of the apparent acceleration.

Устройство для получения данных об изменении положения измеряемой части тела представляет собой датчик, габаритные размеры которого не превышают 15×20 мм, а вес не превышает 5 грамм.The device for obtaining data on the change in the position of the measured part of the body is a sensor, the overall dimensions of which do not exceed 15×20 mm, and the weight does not exceed 5 grams.

Крепление устройства для получения данных осуществляется упругими кольцевыми манжетами фиксированного или регулируемого размера.The device for data acquisition is fastened with elastic annular cuffs of a fixed or adjustable size.

Устройство для передачи данных с указанного устройства для получения данных представляет собой провод или модуль беспроводной передачи данных.The device for transmitting data from the specified device for receiving data is a wire or a wireless data transmission module.

Устройство для приема данных и устройство для обработки данных представляет собой ЭВМ.The device for receiving data and the device for processing data is a computer.

Устройство для визуализации полученных результатов представляет собой монитор.The device for visualizing the obtained results is a monitor.

Технический результат также достигается системой для дифференциальной диагностики гипокинезии у пациентов с синдромом паркинсонизма, которая включает устройство для получения данных об угловых скоростях и ускорениях, обеспечивающего возможность их передачи принимающему устройству, габариты которого позволяют его установить и зафиксировать по меньшей мере на пальце пациента таким образом, что обеспечивается возможность движения по меньшей мере таким пальцем, устройство для приема данных от устройства для получения данных об угловых скоростях и ускорениях, находящееся у пациента, позволяющее осуществить дальнейшую передачу данных на устройство для обработки данных, обеспечивающее обработку получаемых данных, включая расчет произведения пороговой амплитуды на количество движений с амплитудой, большей пороговой, причем пороговая амплитуда выбирается так, чтобы обеспечить максимальное значение оценки, находящееся удаленно, и устройство для визуализации полученных результатов.The technical result is also achieved by a system for the differential diagnosis of hypokinesia in patients with Parkinson's syndrome, which includes a device for obtaining data on angular velocities and accelerations, which makes it possible to transfer them to a receiving device, the dimensions of which allow it to be installed and fixed at least on the patient's finger in such a way, that the movement of at least such a finger is provided, a device for receiving data from a device for obtaining data on angular velocities and accelerations located on the patient, allowing further transmission of data to a data processing device that processes the received data, including calculating the product of the threshold amplitude on the number of movements with an amplitude greater than the threshold, and the threshold amplitude is chosen so as to provide the maximum value of the estimate, located remotely, and a device for visualizing the results obtained.

Устройство для передачи данных с устройства для получения данных представляет собой провод или модуль беспроводной передачи данных.The device for transmitting data from the device for receiving data is a wire or a wireless data transmission module.

Устройство для приема данных и передачи данных далее, находящееся у пациента, представляет собой ЭВМ.The device for receiving data and transmitting data further, located at the patient, is a computer.

Устройство для приема данных и указанное устройство для обработки данных, обеспечивающее обработку получаемых данных, включая расчет произведения пороговой амплитуды на количество движений с амплитудой, большей пороговой, причем пороговая амплитуда выбирается так, чтобы обеспечить максимальное значение оценки, находящееся удаленно, представляет собой ЭВМ с базой данных, причем при первоначальном занесении в базу данных пациенту присваивается уникальный номер ID. В дальнейшем вся информация, относящаяся к данному пациенту, сопровождается его персональным ID, что позволяет однозначно идентифицировать результаты измерений.The device for receiving data and the specified device for data processing, which provides processing of the received data, including the calculation of the product of the threshold amplitude and the number of movements with an amplitude greater than the threshold, moreover, the threshold amplitude is chosen so as to provide the maximum value of the estimate, located remotely, is a computer with a base data, and upon initial entry into the database, the patient is assigned a unique ID number. In the future, all information related to this patient is accompanied by his personal ID, which makes it possible to uniquely identify the measurement results.

Передача данных от устройства, находящегося у пациента, к удаленному устройству для обработки данных осуществляется через web-pecypc.The transfer of data from the patient's device to the remote data processing device is carried out via web-pecypc.

Фиг. 1 и 2 - Примеры графиков визуализации поступающих данных.Fig. 1 and 2 - Examples of incoming data visualization graphs.

Осуществление изобретения.Implementation of the invention.

Нарушение моторных функций является важной проблемой современной медицины, поскольку, с одной стороны, ухудшает качество жизни пациентов, а с другой стороны, может свидетельствовать о наличии нарушений нервной системы, требующих незамедлительного лечения. Нарушение моторных функций конечностей - симптомокомплекс, диагностика и динамика оценки которого осуществляется на основании клинического осмотра, опросников и шкал оценки. Разработка инструментальных методов оценки моторных функций является назревшей задачей, решение которой позволяет уйти от субъективных оценок, объективизировать не только первичную диагностику, но и процесс лечения.Violation of motor functions is an important problem of modern medicine, since, on the one hand, it worsens the quality of life of patients, and on the other hand, it may indicate the presence of disorders of the nervous system that require immediate treatment. Violation of the motor functions of the extremities is a symptom complex, the diagnosis and dynamics of the assessment of which is carried out on the basis of a clinical examination, questionnaires and rating scales. The development of instrumental methods for assessing motor functions is an urgent task, the solution of which allows you to get away from subjective assessments, to objectify not only the primary diagnosis, but also the treatment process.

Из всех нарушений моторных функций наибольшая частота встречаемости у болезни Паркинсона, которая является вторым наиболее распространенным нейродегенеративным заболеванием после болезни Альцгеймера.Of all the motor dysfunctions, Parkinson's disease, which is the second most common neurodegenerative disease after Alzheimer's disease, has the highest incidence.

Наиболее часто эта болезнь возникает между 55 и 65 годами; так, частота в популяции в возрасте после 60 лет составляет 1-2% с непременным ростом, и к возрасту 85-89 лет составляет 3,5% (P.Rizek, 2016). Заболеваемость во всей популяции составляет около 0,3%, при этом частота поражения выше среди мужчин, чем среди женщин. С учетом увеличения доли пожилых людей, несмотря на улучшение медицинской помощи больным болезнью Паркинсона, в ближайшие 20-30 лет следует ожидать роста распространенности заболевания. Предполагается, что общая численность больных болезнью Паркинсона возрастет с 4,1 млн в 2005 г. до 8,7 млн. в 2030 г. Наибольший прирост ожидается за счет стран Юго-Восточной Азии, Латинской Америки, Африки. Так, доля китайских пациентов с болезнью Паркинсона в общей структуре распространенности возрастет с 48% (2005 г. ) до 57% в 2030 г. (Катунина Е.А., 2013)Most often, this disease occurs between 55 and 65 years; thus, the frequency in the population after the age of 60 is 1-2% with an indispensable increase, and by the age of 85-89 years it is 3.5% (P. Rizek, 2016). The incidence in the entire population is about 0.3%, with the incidence being higher in men than in women. Given the increase in the proportion of older people, despite the improvement in medical care for patients with Parkinson's disease, an increase in the prevalence of the disease should be expected in the next 20-30 years. It is assumed that the total number of patients with Parkinson's disease will increase from 4.1 million in 2005 to 8.7 million in 2030. The largest increase is expected in the countries of Southeast Asia, Latin America, and Africa. Thus, the proportion of Chinese patients with Parkinson's disease in the overall prevalence structure will increase from 48% (2005) to 57% in 2030 (Katunina E.A., 2013)

Контроль заболевания и моторных нарушений должен быть индивидуализирован и усложняется на протяжении лечения. Болезнь Паркинсона - это нейродегенеративное неуклонно прогрессирующее заболевание центральной нервной системы, включающее множественные двигательные и немоторные симптомы. Диагностика болезни Паркинсона основана на клинических особенностях из анамнеза и осмотра, и с течением времени основана на реакции на дофаминовые агенты и развитие моторных нарушений (Suchowersky О., 2006). Моторные проявления расстройства начинаются асимметрично и обычно включают в себя тремор состояния покоя, мягкий тихий голос (гипофония), маскообразность лица (изначальное проявление в снижении частоты моргания), мелкий почерк (микрография), скованность (ригидность), медлительность движения (брадикинезия), феномен зубчатого колеса, шаркающие шаги и трудности с равновесием. Классическим симптомом является тремор в состоянии покоя, обычно поражающий одну верхнюю конечность, хотя 20% пациентов могут его не иметь, у 30% тремор может проявляться сначала в нижней конечности, а также могут быть тремор губы, челюсти или даже языка. Одним из критериев сообщества по болезни Паркинсона Соединенного Королевства является ригидность, тремор покоя (4-6 Гц) и постуральная нестабильность (Jancovic J., 2008). Все указанные симптомы ухудшения симптоматики конкретного пациента врач должен оценить на основании собственного опыта и памяти. Контроль над заболеванием и разработка новых стратегий зависит от клинической информации, получаемой из оценочных шкал и дневников пациентов (Белова А.Н., 2018), оба этих метода несут в себе ограничения в отношении достоверности, изменчивости между группами и зависимости от длительности мониторинга. Существующие методы функциональной диагностики, такие как МРТ, транскраниальное допплеровское ультразвуковое исследование, радионуклеидные методы исследования ПЭТ, СПЭКТ, используются в основном для исключения других возможных причин наблюдаемых симптомов, и, как правило, непригодны для контроля прогрессирования заболевания (Stoessl AJ., 2014).Control of the disease and motor impairment must be individualized and becomes more complex over the course of treatment. Parkinson's disease is a neurodegenerative, steadily progressive disease of the central nervous system that includes multiple motor and non-motor symptoms. Diagnosis of Parkinson's disease is based on clinical features from history and examination, and over time based on response to dopamine agents and the development of motor impairment (Suchowersky O., 2006). The motor manifestations of the disorder begin asymmetrically and typically include resting tremors, a soft quiet voice (hypophonia), masking of the face (initially reduced blink rate), fine handwriting (micrography), stiffness (rigidity), slowness of movement (bradykinesia), cogwheels, shuffling steps and difficulty with balance. The classic symptom is a tremor at rest, usually affecting one upper limb, although 20% of patients may not have it, 30% may have tremors first in the lower limb, and may also have lip, jaw, or even tongue tremors. One of the community criteria for Parkinson's disease in the United Kingdom is rigidity, rest tremor (4-6 Hz) and postural instability (Jancovic J., 2008). All these symptoms of worsening symptoms of a particular patient should be assessed by the physician based on their own experience and memory. Disease control and the development of new strategies depend on clinical information obtained from rating scales and patient diaries (Belova A.N., 2018), both of these methods have limitations in terms of reliability, variability between groups and dependence on the duration of monitoring. Existing methods of functional diagnostics, such as MRI, transcranial Doppler ultrasound, radionuclide PET, SPECT, are mainly used to exclude other possible causes of the observed symptoms, and, as a rule, are unsuitable for monitoring the progression of the disease (Stoessl AJ., 2014).

Таким образом, поставленная задача решается способом дифференциальной диагностики гипокинезии у пациентов с синдромом паркинсонизма, в котором пациент выполняет комплекс тестовых движений, направленных на оценку гипокинезии, например состоящий из трех тестовых движений для правой и левой конечностей, заключающийся в сведении-разведении пальцев, пронации-супинации кисти, разгибании-сгибании ноги в колене, а в качестве количественной оценки тестовых движений, данные о которых получаются с помощью устройства для получения данных об угловых скоростях и ускорениях, берется произведение пороговой амплитуды на количество движений с амплитудой, большей пороговой, причем пороговая амплитуда выбирается так, чтобы обеспечить максимальное значение оценки.Thus, the task is solved by the method of differential diagnosis of hypokinesia in patients with Parkinson's syndrome, in which the patient performs a set of test movements aimed at assessing hypokinesia, for example, consisting of three test movements for the right and left limbs, supination of the hand, extension-flexion of the leg at the knee, and as a quantitative assessment of test movements, data on which are obtained using a device for obtaining data on angular velocities and accelerations, the product of the threshold amplitude by the number of movements with an amplitude greater than the threshold is taken, and the threshold amplitude is chosen so as to provide the maximum value of the estimate.

Гипокинезия - облигатный симптом синдрома паркинсонизма, нет гипокинезии - нет паркинсонизма. Симптом включает в себя не только уменьшение скорости и, соответственно, количества движений, но и сложный двигательный акт, состоящий из помех в движении: застревания, застывания, скованности. Фиксирование времени исследования особенно важно при наличии моторных флуктуаций у пациента: измерение движений несколько раз в день позволяет видеть качественную характеристику движений в течение дня, что позволит составить схему лечения, оптимальную по времени.Hypokinesia is an obligate symptom of parkinsonism syndrome; no hypokinesia means no parkinsonism. The symptom includes not only a decrease in speed and, accordingly, the number of movements, but also a complex motor act, consisting of interference in movement: getting stuck, freezing, stiffness. Fixing the time of the study is especially important in the presence of motor fluctuations in the patient: measuring movements several times a day allows you to see the qualitative characteristics of movements during the day, which will allow you to create a treatment regimen that is optimal in time.

Поэтому определение среднего коэффициента, позволяющего дать объективную оценку количеству и качеству движений у людей с болезнью Паркинсона имеет большую ценность для специалистов в сравнительном анализе двигательных нарушений, подборе индивидуальной лекарственной терапии и программы реабилитации. Автоматическая запись моторной функции способна показать не только амплитуду и скорость движений, но отразить интегральное число, суммирующее в себе все характеристики движения при гипокинезии. Это очень актуально для динамического отслеживания движений у людей с болезнью Паркинсона, которое позволяет не только видеть прогрессирование болезни во времени, но и корректировать вовремя дофаминергическую терапию, имея объективные данные, а не субъективную оценку врача.Therefore, the determination of the average coefficient, which makes it possible to give an objective assessment of the quantity and quality of movements in people with Parkinson's disease, is of great value to specialists in the comparative analysis of movement disorders, the selection of individual drug therapy and a rehabilitation program. Automatic recording of motor function is able to show not only the amplitude and speed of movements, but also reflect an integral number that sums up all the characteristics of movement during hypokinesia. This is very important for dynamic tracking of movements in people with Parkinson's disease, which allows not only to see the progression of the disease over time, but also to correct dopaminergic therapy in time, having objective data, and not a doctor's subjective assessment.

Осуществление изобретения на примере кисти.The implementation of the invention on the example of a brush.

Движения (вращения) кисти руки «пронация-супинация», при котором требуется последовательно касаться опоры то ладонью, то тыльной стороной кисти, для чего требуется осуществлять вращение кистью.Movement (rotation) of the hand "pronation-supination", in which it is required to successively touch the support either with the palm or with the back of the hand, for which it is necessary to rotate the brush.

Количественные показатели. Датчик фиксирует изменение положения кисти (вращение), записывает в файл угловые и линейные координаты, затем программа рассчитывает количество движений (вращений кисти), сделанных за заданный период времени (в данном варианте - 30 секунд).Quantitative indicators. The sensor captures the change in the position of the brush (rotation), writes the angular and linear coordinates to the file, then the program calculates the number of movements (rotations of the brush) made in a given period of time (in this case, 30 seconds).

Однако фиксация количества движений (вращений) не дает полной характеристики движения, поскольку не учитывает качество движения, его полноценность. В связи с этим требуется оценка качественного (полноценности) движения, которое в полной мере соответствует правилу выполнения.However, fixing the number of movements (rotations) does not give a complete description of the movement, since it does not take into account the quality of the movement, its usefulness. In this regard, an assessment of the qualitative (fullness) of the movement is required, which fully corresponds to the execution rule.

Качественные показатели. Для упражнения «пронация-супинация» человек выполняет полный поворот кисти, обеспечивая поочередное касание (легкий удар) тыльной стороной кисти и ладошкой. Такое движение соответствует амплитуде вращения в половину полного оборота, то есть примерно 180 градусов.Qualitative indicators. For the pronation-supination exercise, a person performs a full turn of the hand, providing an alternate touch (light blow) with the back of the hand and palm. This movement corresponds to a rotation amplitude of half a full turn, that is, approximately 180 degrees.

Если человек не доворачивает кисть до требуемых крайних положений, то прибор фиксирует уменьшение амплитуду вращения. При различных патологиях человек не может выполнять полноценное качественное движение в течение заданного периода времени (например, 30 секунд). Амплитуда вращения может существенно уменьшаться, например до 90 градусов. В отдельные момент времени возможны замирания (отсутствие амплитуды) или проявления тремора (движения с большой частотой, но очень малой амплитудой)If a person does not turn the hand to the required extreme positions, then the device detects a decrease in the amplitude of rotation. With various pathologies, a person cannot perform a full-fledged qualitative movement for a given period of time (for example, 30 seconds). The amplitude of rotation can be significantly reduced, for example up to 90 degrees. At some point in time, fading (lack of amplitude) or manifestations of tremor (movements with a high frequency, but very small amplitude) are possible

Человек может пытаться обеспечить качество движения за счет уменьшения скорости вращения или, наоборот, достичь максимальной скорости движения за счет уменьшения амплитуды: таким образом, количество и качество оказываются взаимосвязанными.A person may try to ensure the quality of movement by reducing the speed of rotation, or, conversely, to achieve the maximum speed of movement by reducing the amplitude: thus, quantity and quality are interrelated.

Таким образом, для достижения заявленного результата необходимо объединить в себе оценку количества и качества движения, а в качестве количественной оценки тестовых движений выбрать произведение пороговой амплитуды на количество движений с амплитудой, большей пороговой, причем пороговая амплитуда выбирается так, чтобы обеспечить максимальное значение оценки Заявленный способ позволяет оценить одним числом результат теста, учтя и количество, и качество движения.Thus, to achieve the claimed result, it is necessary to combine the assessment of the quantity and quality of movement, and as a quantitative assessment of test movements, select the product of the threshold amplitude by the number of movements with an amplitude greater than the threshold, and the threshold amplitude is chosen so as to provide the maximum value of the assessment allows you to evaluate the test result with one number, taking into account both the quantity and quality of movement.

После определения степени гипокинезии уточняется диагноз, пациенту подбирают дозы антипаркинсонической терапии, подбирается индивидуальная программа леченияAfter determining the degree of hypokinesia, the diagnosis is specified, the dose of antiparkinsonian therapy is selected for the patient, and an individual treatment program is selected.

Аналогично заявленный способ можно использовать для любой конечности.Similarly, the claimed method can be used for any limb.

Вариант интранет-системы для осуществления способа дифференциальной диагностики реализуют с помощью устройства для получения данных об угловых скоростях и ускорениях, обеспечивающего возможность их передачи принимающему устройству, габариты которого позволяют его установить и зафиксировать по меньшей мере на пальце пациента таким образом, что обеспечивается возможность движения по меньшей мере таким пальцем, а вес такого устройства не оказывает существенного влияния на его естественное движение, например датчика ускорений и угловых скоростей, к примеру, GY-521 MPU-6050. Его размеры 15x20 мм позволяют закрепить его с помощью эластичной манжеты на пальце, руке или ноге пациента, не создавая затруднений в движениях. Ориентация датчика всегда такая, что выходящий из него кабель направлен вдоль соответствующей кости. Датчик тонким гибким кабелем соединяется с микроконтроллером, который связывается с устройством для приема данных, устройством для обработки данных, обеспечивающим обработку получаемых данных, включая расчет произведения пороговой амплитуды на количество движений с амплитудой, большей пороговой, причем пороговая амплитуда выбирается так, чтобы обеспечить максимальное значение оценки, и устройством для визуализации полученных результатов, представляющим, например, компьютер, используя стандартный разъем USB, и передает данные на него. На компьютере устанавливается программа, обеспечивающая прием данных, их визуализацию и сохранение в виде файла для дальнейшего анализа.A variant of the intranet system for implementing the method of differential diagnostics is implemented using a device for obtaining data on angular velocities and accelerations, which makes it possible to transmit them to a receiving device, the dimensions of which allow it to be installed and fixed at least on the patient's finger in such a way that it is possible to move along at least with such a finger, and the weight of such a device does not significantly affect its natural movement, for example, an acceleration and angular velocity sensor, for example, GY-521 MPU-6050. Its dimensions of 15x20 mm allow it to be fixed with an elastic cuff on the patient's finger, arm or leg, without creating difficulties in movements. The orientation of the transducer is always such that the cable coming out of it is directed along the corresponding bone. The sensor is connected by a thin flexible cable to the microcontroller, which communicates with the data receiving device, the data processing device, which provides processing of the received data, including the calculation of the product of the threshold amplitude by the number of movements with an amplitude greater than the threshold, and the threshold amplitude is selected so as to provide the maximum value evaluation, and a device for visualizing the results obtained, representing, for example, a computer using a standard USB connector, and transfers data to it. A program is installed on the computer that provides data reception, visualization and saving as a file for further analysis.

Варианты крепления датчика могут быть различными, например, липкая сторона для крепления к коже. Но может быть и крепление и с помощью дополнительного устройства, например, упругими кольцевыми манжетами фиксированного или регулируемого размера. В этом случае вес такого дополнительного крепления вместе с весом устройства не должно оказывать существенного влияния на естественное движение по меньшей мере пальца.Sensor mounting options can be different, for example, the sticky side for attaching to the skin. But it can also be fastened with the help of an additional device, for example, elastic ring cuffs of a fixed or adjustable size. In this case, the weight of such an additional attachment, together with the weight of the device, should not significantly affect the natural movement of at least the finger.

Устройство для получения данных об угловых скоростях и ускорениях представляет собой датчик, габаритные размеры которого не превышают 15×20 мм, а вес не превышает 5 грамм.The device for obtaining data on angular velocities and accelerations is a sensor, the overall dimensions of which do not exceed 15×20 mm, and the weight does not exceed 5 grams.

Устройство для передачи данных с указанного устройства для получения данных представляет собой провод или модуль беспроводной передачи данных. Использование беспроводной связи дает возможность регистрировать движения, не привязываясь к рабочему месту, в частности ходьбу. В этом случае датчик соединяется с базовым модулем, включающим микроконтроллер, модуль беспроводной передачи данных Bluetooth и отсек под элемент питания «Крона». Базовый модуль также фиксируется эластичной манжетой на теле пациента, но в таком месте, что его вес и габариты не нарушают естественного движения. В частности, если датчик находится на пальце или запястье, то базовый модуль - на предплечье. Если датчик - на голени, то базовый модуль - на бедре. Информация с датчика транслируется в компьютер с использованием беспроводной связи Bluetooth.The device for transmitting data from the specified device for receiving data is a wire or a wireless data transmission module. The use of wireless communication makes it possible to register movements without being tied to the workplace, in particular walking. In this case, the sensor is connected to the base module, which includes a microcontroller, a Bluetooth wireless data transmission module, and a compartment for the Krona battery. The base module is also fixed with an elastic cuff on the patient's body, but in such a place that its weight and dimensions do not interfere with natural movement. In particular, if the sensor is on the finger or wrist, then the base module is on the forearm. If the sensor is on the lower leg, then the base module is on the thigh. Information from the sensor is transmitted to a computer using a Bluetooth wireless connection.

Как указано выше, устройство для приема данных и устройство для обработки данных представляет собой ЭВМ, например, компьютер, ноутбук, телефон, может быть и специально сконструированным для выполнения поставленной задачи ЭВМ.As mentioned above, the device for receiving data and the device for processing data is a computer, for example, a computer, laptop, telephone, and may be specially designed for the task of the computer.

Устройство для визуализации полученных результатов представляет собой монитор. Однако может быть реализовано и путем вывода данных на печать.The device for visualizing the obtained results is a monitor. However, it can also be implemented by printing data.

Наиболее целесообразно сделать интернет-систему определения степени гипокинезии у пациентов с синдромом паркинсонизма, которая включает устройство для получения данных об угловых скоростях и ускорениях, обеспечивающее возможность их передачи принимающему устройству, габариты которого позволяют его установить и зафиксировать по меньшей мере на пальце пациента таким образом, что обеспечивается возможность движения по меньшей мере таким пальцем, а вес такого устройства не оказывает существенного влияния на его естественное движение, устройство для приема данных от устройства для получения данных об угловых скоростях и ускорениях, находящееся у пациента, позволяющее осуществить дальнейшую передачу данных на устройство для обработки данных, обеспечивающее обработку получаемых данных, включая расчет произведения пороговой амплитуды на количество движений с амплитудой, большей пороговой, причем пороговая амплитуда выбирается так, чтобы обеспечить максимальное значение оценки, находящееся удаленно, и устройство для визуализации полученных результатов.It is most advisable to make an Internet system for determining the degree of hypokinesia in patients with Parkinson's syndrome, which includes a device for obtaining data on angular velocities and accelerations, which makes it possible to transfer them to a receiving device, the dimensions of which allow it to be installed and fixed at least on the patient's finger in such a way that it is possible to move at least such a finger, and the weight of such a device does not significantly affect its natural movement, a device for receiving data from a device for obtaining data on angular velocities and accelerations, located on the patient, allowing further transmission of data to the device for data processing, providing processing of the received data, including the calculation of the product of the threshold amplitude by the number of movements with an amplitude greater than the threshold, and the threshold amplitude is chosen so as to provide the maximum value of the estimate, which is remote specifically, and a device for visualizing the results obtained.

Устройство для получения данных об угловых скоростях и ускорениях представляет собой датчик, габаритные размеры которого не превышают 15×20 мм., а вес не превышает 5 грамм.The device for obtaining data on angular velocities and accelerations is a sensor, the overall dimensions of which do not exceed 15 × 20 mm, and the weight does not exceed 5 grams.

Устройство для передачи данных с указанного устройства для получения данных представляет собой провод или модуль беспроводной передачи данных. Использование беспроводной связи, дает возможность регистрировать движения, не привязываясь к рабочему месту, в частности ходьбу. В этом случае датчик соединяется с базовым модулем, включающим микроконтроллер, модуль беспроводной передачи данных Bluetooth и отсек под элемент питания «Крона». Базовый модуль также фиксируется эластичной манжетой на теле пациента, но в таком месте, что его вес и габариты не нарушают естественного движения. В частности, если датчик находится на пальце или запястье, то базовый модуль - на предплечье. Если датчик - на голени, то базовый модуль - на бедре. Информация с датчика транслируется в компьютер с использованием беспроводной связи Bluetooth.The device for transmitting data from the specified device for receiving data is a wire or a wireless data transmission module. The use of wireless communication makes it possible to register movements without being tied to the workplace, in particular walking. In this case, the sensor is connected to the base module, which includes a microcontroller, a Bluetooth wireless data transmission module, and a compartment for the Krona battery. The base module is also fixed with an elastic cuff on the patient's body, but in such a place that its weight and dimensions do not interfere with natural movement. In particular, if the sensor is on the finger or wrist, then the base module is on the forearm. If the sensor is on the lower leg, then the base module is on the thigh. Information from the sensor is transmitted to a computer using a Bluetooth wireless connection.

Как указано выше, устройство для приема данных и устройство для обработки данных представляет собой ЭВМ, например, компьютер, ноутбук, телефон, может быть и специально сконструированной для выполнения поставленной задачи ЭВМ.As mentioned above, the device for receiving data and the device for processing data is a computer, for example, a computer, laptop, telephone, and may be a computer specially designed to perform the task.

Расчет поступающих данных и построение визуализации осуществляется программой для ЭВМ по заданным алгоритмам, реализующим заявленный способом. Но может быть осуществлен и вручную.The calculation of incoming data and the construction of visualization is carried out by a computer program according to specified algorithms that implement the claimed method. But it can also be done manually.

Примеры достигнутых положительных результатов курса реабилитации с применением заявляемого способа и систем на его основе показаны в таблице и на графиках (фиг. 1 и 2).Examples of the achieved positive results of the course of rehabilitation using the proposed method and systems based on it are shown in the table and graphs (Fig. 1 and 2).

Комментарии к таблице и графикам.Comments to the table and graphs.

Сумма среднего коэффициента (СК) - сумма показателей среднего коэффициента при тестировании на гипокинезию кисти, пальцев кисти, ноги. Средний коэффициент (Ср) - К×А×1/50,The sum of the average coefficient (SC) is the sum of the indicators of the average coefficient when testing for hypokinesia of the hand, fingers, and toes. Average coefficient (Ср) - К×А×1/50,

К - количество качественных движений, Α - амплитуда этих движений, 1/50 - число коэффициента для оценки результатов (выведено программистом).K - the number of quality movements, Α - the amplitude of these movements, 1/50 - the number of the coefficient for evaluating the results (deduced by the programmer).

Например, 50×100×1/50 движений кистью было 50, умножаем на амплитуду движений 100, делим на 50, получаем средний коэффициент 100 - это число, в котором выражено количественная и качественная характеристика движений.For example, 50 × 100 × 1/50 hand movements were 50, multiply by the amplitude of movements 100, divide by 50, we get an average coefficient of 100 - this is the number that expresses the quantitative and qualitative characteristics of movements.

Пример применения - при проведении программы реабилитации пациентов с болезнью Паркинсона на основе Способа реабилитации больных с болезнью Паркинсона (патент на изобретение РФ №2436557, автор Камакинова А.Б.). Программа проводится автором (заявителем) в подмосковном санатории «Виктория» - пушкинском филиале АО «ЦСТЭ» (холдинг).An example of application is when conducting a rehabilitation program for patients with Parkinson's disease based on the Method for the rehabilitation of patients with Parkinson's disease (patent for the invention of the Russian Federation No. 2436557, author Kamakinova A.B.). The program is carried out by the author (applicant) in the sanatorium "Victoria" near Moscow - the Pushkin branch of JSC "CSTE" (holding).

Измерения позволяет провести объективный количественный и качественный анализ результатов тестирования на гипокинезию (как основного симптома паркинсонизма), оценить эффективность программы реабилитации у пациентов с болезнью Паркинсона, скорректировать дофаминергическую терапию по времени приема (при необходимости).The measurements allow for an objective quantitative and qualitative analysis of the results of testing for hypokinesia (as the main symptom of parkinsonism), to evaluate the effectiveness of the rehabilitation program in patients with Parkinson's disease, and to adjust dopaminergic therapy according to the time of admission (if necessary).

По таблице мы видим, что у трех пациентов отрицательная динамика движений в конечностях. Мы старались провести тестирование у одного и того же пациента в одно и то же время в пределах одного часа (14 марта и 26 марта), чтобы исключить влияние зависимости состояния человека от фазы действия антипаркинсонических средств, принимаемых строго по расписанию.According to the table, we see that three patients have a negative dynamics of movements in the limbs. We tried to test the same patient at the same time within one hour (March 14 and March 26) in order to exclude the influence of the dependence of the person's condition on the phase of action of antiparkinsonian drugs taken strictly on schedule.

Пациент К-ин В.И., 74 года, 3-3,5 стадия по Хен-Яру болезни Паркинсона, средний коэффициент СК=279 (14 марта, в начале прохождения программы) и СК=253 (26 марта, при завершении программы), т.е. стал ниже на 23 балла, который можно объяснить тем, что:Patient K-in V.I., 74 years old, Hoehn-Yar stage 3-3.5 of Parkinson's disease, average coefficient SC=279 (March 14, at the beginning of the program) and SC=253 (March 26, at the end of the program ), i.e. became lower by 23 points, which can be explained by the fact that:

- пациент переболел ОРЗ в период с 14 по 24 марта, физически ослаб, практически не участвовал в получении санаторных процедур и ЛФК, посещал ежедневно только информационные лекции врача, поэтому в двигательной сфере усилилась гипокинезия.- the patient had acute respiratory infections from March 14 to March 24, became physically weak, practically did not participate in receiving sanatorium procedures and exercise therapy, attended daily only informational lectures of the doctor, therefore, hypokinesia increased in the motor sphere.

Пациент Б-ов С.А. 48 лет, 2 стадия по Хен-Яру, отрицательный результат (-21) 26 марта возможно обусловлен тем, что первое тестирование проводилось 14.03 в 16.45 после приема антипаркинсонического препарата пк-мерц в 16 ч. по расписанию, заключительное (второе) тестирование провели без приема препарата пк-мерц в 15.58, который он принял после тестирования, время от начала первого приема прошло 7 часов. Клинически пациент имел самый высокий балл в группе в двигательной сфере и состояние его было стабильным. Но нарастание гипокинезии к 16 часам (-21 б) позволяет рекомендовать прием пк-мерца на час раньше, т.е. в 9 и 15 часов, не увеличивая его дозу, т.к. сумма среднего коэффициента высокая СК=538...517 (самый низкий СК=207 у пациента Т-го, 73 года).Patient B-s S.A. 48 years old, Hoehn-Yar stage 2, negative result (-21) on March 26, possibly due to the fact that the first test was carried out on March 14 at 4:45 pm after taking the antiparkinsonian drug pk-Merz at 4 pm according to the schedule, the final (second) test was carried out without taking the drug pk-Merz at 15.58, which he took after testing, the time from the start of the first dose has passed 7 hours. Clinically, the patient had the highest score in the group in the motor area and his condition was stable. But the increase in hypokinesia by 4 p.m. (-21 p.m.) allows us to recommend taking pk-mertz an hour earlier, i.e. at 9 and 15 hours, without increasing its dose, tk. the sum of the average coefficient high SC=538...517 (the lowest SC=207 in patient T-th, 73 years old).

Пациент Ж-ин А.Ю., 65 лет, 3-3,5 стадия по Хен-Яру (длительность болезни Паркинсона 17 лет) с моторными флуктуациями и лекарственными дискинезиями «пика дозы» за время пребывания в санатории отмечает улучшение самочувствия, активизации в двигательной сфере, более плавного перехода «on-off».Patient Zh-in A.Yu., 65 years old, stage 3-3.5 according to Hoehn-Yar (the duration of Parkinson's disease is 17 years) with motor fluctuations and drug-induced dyskinesias of the "peak dose" motor sphere, a smoother on-off transition.

Результат СК=349 (14 марта) и СК=286 (26 марта) с отрицательным результатом в уменьшении СК на 63 балла обусловлен тем, что измерения проводили в разное время 14 марта в 15.48 (от начала приема леводопы прошло 48 минут), 26 марта в 15.26 (через 26 минут после приема леводопы).The result of SC=349 (March 14) and SC=286 (March 26) with a negative result in a decrease in SC by 63 points is due to the fact that the measurements were carried out at different times on March 14 at 15.48 (48 minutes have passed from the start of taking levodopa), March 26 at 15.26 (26 minutes after taking levodopa).

На графике (смотрите в файле динамика графиков) мы видим резкое уменьшение амплитуды и качества движений, особенно в левых конечностях с элементами невозможности выполнить заданное движение в отведенном интервале времени 30 секунд.On the graph (look in the graph dynamics file) we see a sharp decrease in the amplitude and quality of movements, especially in the left limbs with elements of the impossibility to perform a given movement in the allotted time interval of 30 seconds.

Сокращения, использованные в таблице:Abbreviations used in the table:

СК - Сумма среднего коэффициента,SC - The sum of the average coefficient,

Форма заболевания: ДР - дрожательно-ригидная,Form of the disease: DR - trembling-rigid,

РД - ригидно-дрожательная, АФ - атипичная формаRD - rigid-trembling, AF - atypical form

АРД - акинетико-ригидно-дрожательная,ARD - akinetic-rigid-trembling,

СФ - смешанная формаSF - mixed form

СФ, Лек. дис.- смешанная форма, лекарственные дискинезии Сравнение графиков, проведенных в разные дни, но в пределах 20 минут разницы от начала приема леводопы, указывает на время всасывания препарата и актуальность подбора по времени и дозам дофаминергических препаратов.SF, Lek. thesis - mixed form, drug dyskinesia Comparison of schedules taken on different days, but within 20 minutes of the difference from the start of levodopa, indicates the time of absorption of the drug and the relevance of the selection of time and doses of dopaminergic drugs.

Пациент К-ов Г.В., 48 лет, 1 стадия по Хен-Яру (длительность болезни Паркинсона 1,5 года), за время проведения реабилитации в санатории показал хорошие результаты компенсации в двигательной сфере.Patient K-ov G.V., 48 years old, Hoehn-Yar stage 1 (Parkinson's disease duration 1.5 years), during the rehabilitation in the sanatorium, showed good compensation results in the motor sphere.

При первичном тестировании 14 марта в 17.40 СК=516, при повторном тестировании СК=517 было проведено 26 марта в 19.32 почти на 2 часа позже. Это дает информацию о том, что проводимая терапия по времени и дозам лекарств в настоящее время имеет эффективность.During the initial testing on March 14 at 17.40 SC=516, during the re-testing SC=517 was carried out on March 26 at 19.32 almost 2 hours later. This provides information that the ongoing therapy in terms of time and doses of drugs is currently effective.

Остальные 8 человек имеют положительную динамику в СК:The remaining 8 people have a positive trend in the UK:

в диапазоне 10-30 баллов (хорошо) - 4 человека;in the range of 10-30 points (good) - 4 people;

31-80 баллов (очень хорошо) - 3 человека;31-80 points (very good) - 3 people;

>100 баллов (отлично) - 1 человек - Г-ва Л.А., 73 года, стадия 2.5-3,0 (длительность болезни Паркинсона 7 лет), дрожательно-ригидная форма, увеличила свой показатель на 136 баллов.>100 points (excellent) - 1 person - G-va L.A., 73 years old, stage 2.5-3.0 (Parkinson's disease duration 7 years), tremor-rigid form, increased its score by 136 points.

Это обусловлено тем, что на фоне системного подхода к реабилитации пациентов с болезнью Паркинсона (поведенческо-когнитивная терапия в группе, физическая реабилитация, санаторно-курортные процедуры) и коррекции лекарственной терапии (пациентка ранее принимала с 2017 г только проноран по 1 т утром, имела леводопофобию), пациентка получила значимый положительный эффект в двигательной и психоэмоциональной сфере.This is due to the fact that against the background of a systematic approach to the rehabilitation of patients with Parkinson's disease (behavioral-cognitive therapy in the group, physical rehabilitation, spa procedures) and correction of drug therapy (the patient had previously taken only pronoran 1 t in the morning since 2017, had levodopophobia), the patient received a significant positive effect in the motor and psycho-emotional sphere.

Следует отметить дополнительные преимущества заявленных систем.Additional advantages of the claimed systems should be noted.

1. Оценка моторных функций позволяет инструментально зафиксировать количество движений, ее амплитуду, вывести средний коэффициент оценки движений при проведении общепринятого тестирования на гипокинезию как ведущего симптома паркинсонизма у пациентов с болезнью Паркинсона;1. Evaluation of motor functions allows us to instrumentally fix the number of movements, its amplitude, to derive the average coefficient of assessment of movements during the generally accepted testing for hypokinesia as the leading symptom of parkinsonism in patients with Parkinson's disease;

2. Графики движений позволяют визуально оценить качество движений за 30 секунд (амплитуду, количество движений, помехи, возникающие при движении в виде тремора или «застываний»).2. Graphs of movements allow you to visually assess the quality of movements in 30 seconds (amplitude, number of movements, interference that occurs during movement in the form of tremor or "freezing").

3. Средний коэффициент включает в себя оценку движений с учетом индивидуальной амплитуды движений и его количества, по которому удобно оценивать динамическое состояние пациентов в моторной сфере и корректировать лекарственную терапию.3. The average coefficient includes an assessment of movements, taking into account the individual amplitude of movements and its number, by which it is convenient to assess the dynamic state of patients in the motor sphere and adjust drug therapy.

4. Заявленные варианты систем позволяют сохранить информацию во времени для научно-исследовательских целей и практических консультаций у специалистов.4. The claimed variants of the systems allow you to save information in time for research purposes and practical consultations with specialists.

5. Пациент самостоятельно в домашних условиях, имея программное обеспечение, сможет регистрировать свои движения в разное время суток, отправлять лечащему врачу-паркинсонологу, что важно для пациентов с моторными флуктуациями для подбора лекарственной терапии.5. The patient himself at home, having software, will be able to register his movements at different times of the day, send them to the attending parkinsonologist, which is important for patients with motor fluctuations for the selection of drug therapy.

6. Заявленные варианты систем позволяют воплотить принцип БОС (биологическая обратную связь), при котором пациент может, глядя на экран, тренировать качественные движения в заданной траектории.6. The claimed variants of the systems make it possible to implement the BFB (biological feedback) principle, in which the patient, looking at the screen, can train high-quality movements in a given trajectory.

Claims

1. A method for the differential diagnosis of hypokinesia in patients with Parkinson's syndrome, in which the patient performs a set of test movements aimed at assessing hypokinesia, consisting of three test movements for the right and left limbs, consisting in the reduction-distraction of fingers, pronation-supination of the hand, extension - bending the leg at the knee, as a quantitative assessment of test movements, data on which are obtained using a device for obtaining data on a change in the position of the measured part of the body, the product of the threshold amplitude by the number of movements with an amplitude greater than the threshold is taken, and the threshold amplitude is chosen so as to provide the maximum the value of the assessment, moreover, with the help of a device for obtaining data on a change in the position of the measured body part, the orientation angles relative to the inertial reference system are measured, and the device for obtaining data on the change in the position of the measured part of the body in conjunction with the weight of the device for fastening that which device does not significantly affect the natural movement, and then the change in the position of the limb is calculated in the data processing device.

2. The method according to claim 1, characterized in that the projection of the apparent acceleration is additionally measured using a device for obtaining data on a change in the position of the measured part of the body.