随着全球人口老龄化的加剧,帕金森病(Parkinson’s Disease, PD)的发病率逐年上升,已成为仅次于阿尔茨海默病的第二大常见神经退行性疾病。根据预测,在未来几年中,帕金森病患者的数量将会翻倍,这给患者的健康和生活质量带来了严重威胁,同时也对社会和医疗体系造成了巨大的经济负担。
帕金森病的主要症状之一是面部表情在情绪表达方面的缺陷,因此,面部表情的变化被视为其早期识别与诊断的重要指标。来自成都医学院的研究团队提出了一种基于面部表情分析系统(FaceReader)提供的面部表情参数与人口统计学特征的贝叶斯网络模型,以预测PD的发生,旨在为临床诊断和个性化治疗提供初步依据,关注致力于帕金森病面部表情障碍患者的需求和康复。
研究显示,帕金森病的主要临床表现包括震颤、肌强直、运动迟缓、不稳姿势以及“面具脸”(hypomimia)等症状。其中,“面具脸”是早期典型表现,特征包括面部表情减少和眨眼异常,这都与肌张力增高导致的面部肌肉活动受限密切相关。研究表明,帕金森病患者不仅在表达基本情感时存在困难,且在识别他人面部表情时也受到影响。这种情绪表达和识别能力的缺失不仅降低了患者的社交互动能力,还可能加重非运动症状如抑郁和焦虑。
尽管已有研究探讨了帕金森病患者的面部表情变化,但这些变化如何影响疾病的早期识别和诊断尚不明确。因此,开发一种基于面部表情分析进行早期诊断的工具具有重要的临床意义和应用前景。研究团队共招募了成都医学院第一附属医院的18名帕金森病患者与18名健康对照者,在实验中,参与者被要求进行多种词语的发音测试,同时通过电脑前置摄像头记录他们的面部表情数据。
为确保数据的准确性,实验安排在均匀照明的房间内进行,使用诺达思的面部表情分析系统(FaceReader)对所录制的视频片段进行分析。这款软件能够自动识别20种常用的面部动作单元,并精准测量面部两侧的活动强度,捕捉参与者在发音过程中的微小面部肌肉运动,从而分析出七种基本情绪的表现。实验共收集了67224个面部表情参数,并详细记录了参与者的人口学信息。
在信息增益方法的筛选下,研究构建了包括性别、年龄、饮酒、吸烟、职业和教育水平等16个随机变量的贝叶斯网络模型。最终,共建立了基于整个数据集、单音节测试、双音节测试和多音节测试的四个贝叶斯网络模型。结果显示,帕金森病组与对照组在性别、年龄等方面没有显著差异,但面部表情在三种音节测试中则显示出显著差异。
具体而言,帕金森病组的快乐、惊讶等正面情绪的中位数显著低于对照组,而负面情绪的中位数则显著高于对照组。这一发现与已有研究结果一致,再次确认了帕金森病患者正面表情减少、负面表情增加的现象。这种变化与疾病的进展密切相关。
经过模型分析,四个贝叶斯网络模型的敏感性、特异性及曲线下面积(AUC)均接近于0.96,表明这些模型在预测帕金森病的可能性方面具有良好的准确性和可靠性,能够支持临床诊断的复杂关系。此外,信息增益方法识别出的关键变量,包括年龄、教育水平和职业,是预测帕金森病发生概率的重要因素。
研究表明,随着年龄增长,帕金森病的概率增加;较高的教育水平及特定职业选择也可能增加患病风险。在面部表情参数中,“快乐”是影响单音节、双音节和多音节模型的最关键因素,而唤醒度在多音节模型中是最佳预测因子。通过分析不同音节测试下的面部表情变化,有助于更精准地预测帕金森病的发生概率。
揭示不同发音复杂性下,帕金森病患者的认知负担和运动规划需求,有助于开发更有效的康复治疗策略。综上所述,研究通过贝叶斯网络模型分析了面部表情变化在帕金森病早期诊断中的潜力,发现面部表情显著影响PD的发生几率。利用88858cc永利官网的面部表情分析系统,可以为帕金森病患者制定个性化的康复治疗方案,并提升他们的情绪表达与社交能力。未来的研究应关注不同情绪表达障碍类型的训练,以及研发基于移动技术的家庭康复工具,通过实时面部表情分析为患者提供个性化的康复建议。