http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2015-10-02
对于许多人来说,父母的衰老疾病是一个无法回避的大问题。身体上的病痛或许还比较容易判断,然而神经或者说大脑认知层面上的问题,就很难加以判断了,比如父母变得健忘,是单纯的“老糊涂了”,还是得了一些大脑方面的病症呢?
阿兹海默症,别称老年性痴呆,就是这样的一种病症。一开始,老人仅仅是记忆力减退;随着病症加重,不断恶化的持续性神经功能障碍,渐渐无法说话,无法辨认方向和路线,到最后甚至记不起至亲的名字。
这就是典型的发病过程。一开始,患者只是生理性衰老;然后转变为轻度认知障碍,最后转变为失智症。
在轻度认知障碍阶段,目前有多种手段能够延缓或者阻断病症的发展,然而到了重症阶段,就已经太迟了——当你面对着已经不再认识你的至亲,是否会后悔没有一早带着他去诊断和治疗呢?这也是目前的医学界正在头疼的问题。
由于阿兹海默症的病因尚不明确,早期诊断是非常复杂的。无论是神经心理学量表、血液学检查、神经影像学检查、脑电图……这些手段都很复杂且昂贵。
利用动作捕捉技术诊断阿兹海默症
然而,当动作捕捉技术与医疗结合后,阿兹海默症的诊断方法变得简单到让人不敢相信——只需要疑似患者边走路边做算数就可以进行诊断。
即在走路的同时,给疑似患者一个高阶的认知任务,在行走的过程中测量被试的走路姿势,这种双任务的模式,可以非常有效的判断出被试者大脑控制功能的有效性。
动作捕捉的任务就是测量走路姿势。通过对步速、步频、步长、停顿、对称等一系列的测量数据的分析综合,就可以很明确地判断出疑似患者是否处于早期的轻度认知障碍阶段,然后再进行针对性治疗。
但是,无论是光学动作捕捉还是电子步道,这类传统的测量走路姿势所用的办法,对场地和器材要求很高,其昂贵的价格也阻止了其进一步的推广普及。
基于惯性的动作捕捉系统
基于惯性传感器的动作捕捉系统是一个非常有前途的解决方案。
惯性动作捕捉系统没有光学动作捕捉的一些限制。它在使用时不要求场地,只需要将传感器穿戴在身上就可以精确的掌握被试的步态,从而判断出其身体状况。而且价格低廉,适宜于大规模推广。
除了阿兹海默症,基于惯性传感器的动作捕捉系统在医疗领域还有非常大的发展空间,比方说康复治疗。对于肌肉萎缩的患者,进行长期的重复的标准化康复动作是康复治疗中非常重要的一环,有了可穿戴的动作捕捉系统,康复师就可以精确的判断患者的姿势是否标准,从而更加科学高效的进行治疗。
我们甚至可以想象,有了精确的患者动作数据文件,我们可以将这些数据远程发送给医疗专家,从而实现远程精确诊断,患者不再需要经历舟车劳顿之苦;而老年人在家里穿戴上简化版的动作捕捉系统,就可以自行判断其身体状态,一旦跌倒或者出现异常状态,便能够自动呼叫医疗人员,不用再担心老人无人看护的问题……
随着惯性动作捕捉系统的普及,将在智能医疗领域引发一场革命,大到专业医疗机构,小到千家万户每一个人,都能从这项技术的创新应用中受益。我们期待着这一切在不远的将来实现。
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