Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ВЫСШАЯ ШКОЛА ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И

ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Направление подготовки: 09.03.03 Прикладная информатика

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Разработка комплекса диагностики нарушений когнитивных функций

нейропсихологическим тестированием

Работа завершена:

«___»_____________2017 г.

Студент группы 11-305 ___________________А.Н.

Черечукина

Работа допущена к защите:

Научный руководитель

Старший преподаватель

«___»_____________2017 г. ___________________В.В.Кугуракова

Директор Высшей школы ИТИС

«___»_____________2017 г. __________________ А.Ф. Хасьянов

Казань – 2017 г.

СодержаниеВВЕДЕНИЕ...............................................................................................................................................2

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ..........................................................................................................4

1.1. Что такое деменция. Клинические виды деменции...........................................................4

1.2. Основные нейродегенаративные заболевания и другие причины, приводящие к деменции...............................................................................................................................................5

1.3. Общая статистика и этапы оценки когнитивной сферы пациента................................6

1.4. Случаи необходимости проведения нейропсихологического тестирования.....................8

2. ПЯТЬ НЕЙРОПСИХОЛОГИЧЕСКИХ ТЕСТИРОВАНИЙ..................................................10

2.1. О нейропсихологических тестах и оценках когнитивных функций.............................10

2.2. Mini-Cog...................................................................................................................................10

2.3. MMSE (Mini-Mental State Examination).............................................................................11

2.4. MoCA (Montreal Cognitive Assessment)...............................................................................13

2.5. FAB (Frontal Assesment Batary)...........................................................................................16

2.6. TMT (Trial Making Test).......................................................................................................18

3. ПРОГРАММЫ ТЕСТИРОВАНИЯ И ПОДДЕРЖКИ КОГНИТИВНЫХ ФУНКЦИЙ.....20

3.1. Использование ПК при тестировании нарушений когнитивных функций................20

3.2. Обзор мобильных приложений, направленных на поддержание когнитивных функций...............................................................................................................................................20

3.3. Обоснование выбора ТМТ для реализации на персональном компьютере................24

4. РЕАЛИЗАЦИЯ ПО ДЛЯ OS WINDOWS...................................................................................26

4.1. Техническое задание.............................................................................................................26

4.2. Интерфейс приложения........................................................................................................26

4.3. Требования к оборудованию................................................................................................29

5. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ИТОГОВ ТЕСТА...................................................................31

5.1. Диагностика с помощью приложения ТМТ......................................................................31

5.2. Итоги полученного тестирования.......................................................................................32

5.3. Анализ полученных результатов........................................................................................33

ВЫВОД....................................................................................................................................................34

ГЛОССАРИЙ.........................................................................................................................................36

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ...................................................................................................................38

ВВЕДЕНИЕ

Мозг человека обладает рядом функций, при помощи которых человек

понимание, познание, изучение, осознание, восприятие окружающий мир.

Такие функции называются когнитивными. Специалисты выделяют

следующие функции:

1. Внимание – способность человека сосредотачиваться на какой-либо

определенной деятельности.

2. Восприятие – способность узнавать и различать явления внешнего

мира.

3. Память – способность хранить некоторые знания долгое время.

4. Психомоторные функции – способность выполнять

последовательности каких-либо движений.

5. Интеллект – способность анализировать полученную из внешнего

мира информацию и делать какие-либо выводы на основе данных анализов.

6. Речь – способность передавать информацию, кодируя ее

определенным набором символов (звуков и чисел) [1].

Во время процесса естественного старения человеческого организма и

некоторых заболеваниях головного мозга перечисленные когнитивные

функции начинают отклоняться от нормальных показателей. Такие

отклонения специалисты именуют когнитивными нарушениями или

когнитивными расстройствами. В наше время это одна из самых

распространенных медико-социальных проблем.

Отклонения когнитивных функций, из-за которых человек может

испытывать определенные сложности в ходе профессиональной

деятельности или повседневной жизни, врачи неврологи называют

деменцией.

На сегодняшний день эти отклонения диагностируются во время приема у

специалиста только неврологического профиля. Такие обследования

требуют наличия специализированного медицинского оборудования, а так

же довольно продолжительного времени выявления точного диагноза. В

сумме эти условия существенно повышают стоимость диагностики

когнитивных нарушений.

По данным Всемирной организации здравоохранения в мире

насчитывается 24,3 млн пациентов с деменцией. При этом к 2040 г. число

больных с деменцией достигнет 81,1 млн., а к 2050 году число увеличится

до 131,5 миллионов [2].

При таких серьезных последствиях деменции, как потеря

работоспособности или утрата навыков самообслуживания, резко снижается

качество жизни не только пациента, но и его родных и близких. Чем выше

процент дементных инвалидов в обществе, тем ниже уровень благополучия

в этом обществе.

Таким образом остро встает необходимость поиска и создания новых

комплексов диагностики когнитивных заболеваний, которые будут просты

для понимания и исполнения и доступны всем членам общества.

В рамках дипломной работы, совместно с отделением клинической

неврологии и клинической лингвистики университетской клиники Казани,

будут проведены исследования в области диагностирования заболеваний

нервной системы, при помощи разработанных приложений на основе

существующих нейропсихологических тестов на проверку управляющих

функций. Исследование проводится для выявления возможности

дальнейшего внедрения компьютерных приложений в медицинские

учреждения, в связи с общей доступность и простотой обращения.

Для этого в рамках работы должны быть выполнены следующие задачи:

1. Проведение исследований в области диагностирования отклонений в

показателях когнитивных функций, с помощью используемых сегодня

нейропсихологичсеких тестов.

2. Разработка приложения в игровой форме, на платформе OS Windows,

для диагностирования когнитивных отклонений.

3. Проведение тестирования над испытуемыми для выявления

когнитивных отклонений, с помощью разработанного приложения.

4. Сбор и анализ полученных результатов тестирования.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1.Что такое деменция. Клинические виды деменции

Деменция (от лат. Dementia - безумие) – синдром приобретенного

слабоумия, обусловленный органическим поражением головного мозга и

характеризующийся нарушениями в разных когнитивных сферах [2].

Этот синдром несёт с собой явные последствия в виде эмоционально-

аффективных растройств, которые часто приводят к изменению личности.

Однако, наличие когнитивных расстройств, деменция не всегда являются

окончательными и необратимыми. [2].

В медицине на сегодняшний день различают следующие клиничсекие

варианты деменции:

1. В амнестическом варианте прослеживаются нарушения

кратковременной памяти. Является сгналом о возможном приближении

болезни Альцгеймера.

2. В варианте со множественной когнитивной недостаточностью

оказываются одновременно поражены несколько когнитивных функций. В

большинстве случаев может привести к болезни Альцгеймера, иначе к

сосудистой деменции.

3. В варианте с сохранением относительно хорошей памяти при

нарушении какой-либо другой когнитивной функции, например, в случае с

зрительно-пространственными нарушениями, отклонения могут привести к

развитию деменции с тельцами Леви [4-7].

Часть авторов на данный момент склонна делить деменцию на два типа:

Первая из них - кортикальная деменция, вторая - субкортикальная

деменция.

При кортикальной деменции, которая сопутствует болезни Альцгеймера,

пациенту свойственны амнезия, нарушения речи или способности к

абстрагированию, при этом двигательные функции находятся в норме.

При субкортикальной деменции часто прослеживаются такие нарушения

как апатия, заторможенность мышления или нарушения двигательного

аппарата. Но такое деление – весьма условное [3].

1.2.Основные нейродегенаративные заболевания и другие причины,

приводящие к деменции

Специалисты выделяют более 100 нозологических форм [5,8], из-за

которых может возникнуть деменция. На диаграмме 1 показаны самые

распространенные из них.

Основные причины деменции:

• Болезнь Альцгеймера (25–45%);

• Сосудистая деменция (10–15%);

• «Смешанная» деменция (сочетание изменений, характерных для

болезни Альцгеймера, с изменениями сосудистого характера) (10–25%);

• Деменция с тельцами Леви (10–25%);

• Лобно–височная деменция;

• «Паркинсонизм–плюс» (прогрессирующий надъядерный паралич,

кортико–базальная дегенерация и др.);

• Болезнь Паркинсона;

• Алкоголизм;

• Лекарственные интоксикации [1,10,11,13].

1.3.Общая статистика и этапы оценки когнитивной сферы пациента

Чем старше пациент, проходящий диагностику, тем выше вероятность

выявить у него когнитивные отклонения или деменцию. По статистике, у

2% пациентов до 65 лет встречается деменция. Это число возрастает до

20%, когда пациент перешагивает возраст 80 лет (табл. 1).

До 65 После 800

5

10

15

20

25

% демеции

% демеции

Таблица 1, Частота встречаемости деменции

В возрасте от 65 до 80 лет около 9% пациентов имеют легкие или

умеренные нарушения когнитивных функций и еще 5% - тяжелую

деменцию.

(табл. 2) [1,13].

Пациенты старше 65 лет

Легкая и умеренная деменция

Тяжелая деменция

Когнитивные нарушения в рамках возрастной нормы

Остальные

Таблица 2, Пациенты старше 65 лет с деменцией

На первом этапе наблюдения пациентов с деменцией необходимо

провести диагностику для выявления синдрома деменции, а на втором -

найти причину.

Проверка когнитивных функций состоит из следующих этапов:

1. Сбор информации о состоянии памяти или мышления во время беседы

с пациентом.

2. Анализ способностей обследуемого выполнять инструкции и

взаимодействовать с врачом при проведении осмотра.

3. Оценка работоспособности и обучаемости новым навыкам.

4. Использование специальных кратких скрининговых шкал, например,

Краткой шкалы оценки психического статуса (сокр. англ. – MMSE) [3,5].

1.4.Случаи необходимости проведения нейропсихологического

тестирования

Существует мнение, что нет необходимости проводить всем пациентом с

деменцией детальное нейропсихологическое тестирование. Однако, это

существует ряд случаев, когда это обследование может быть полезно. Сюда

входят случаи:

объективизация синдрома деменции у лиц, показавших сомнительные

результаты на предварительных обследованиях;

разделение заболевания депрессии от когнитивных нарушений;

доказательство дееспособности пациентов.

То есть нейропсихологические тестирования может принести

информацию, когда обследование проходит активно работающий человек,

пациент с задержкой в развитии или лицо с крайне низким уровнем

образования. В этих случаях трудно объективизировать наличие

существенного когнитивного дефекта [8,10].

2. ПЯТЬ НЕЙРОПСИХОЛОГИЧЕСКИХ ТЕСТИРОВАНИЙ

2.1.О нейропсихологических тестах и оценках когнитивных функций

Много важной информации получают с помощью использования кратких

шкал оценки состояния когнитивных функций и психичсекого статуса.

Самая популярная сегодня - Mini-Mental State Examination.

В классификацию МКБ-10 (нарушение концентрации внимания) и DSM-

V (Diagnostic and Statistical Manual of mental disorders — Руководство по

диагностике и статистике психических расстройств) в число

дополнительных критериев депрессии включены симптомы деменции.

При оценке итогов кратких тестов, необходимо учитывать как

образование пациента, так и его возраст. В основном все имеющиеся

сегодня шкалы оценки когнитивной дисфункции были созданы для

диагностирования болезни Альцгеймера. При их использовании для оценки

состояния пациентов с другими болезнями результаты менее ясные.

2.2.Mini-Cog

Тест содержит всего два задания, которые оценивают кратковременную

память и конструктивный праксис [14].

В первом заданий врач-невролог произносит три простых слова.

Например, груша, стул и тетрадь. Пациенту нужно их запомнить.

Во втором задании врач просит обследуемого нарисовать на бумаге

циферблат часов и установить время, например, десять минут двенадцатого.

В этом задании необходимо заострить внимание пациента на том, что

циферблат должен быть круглой формы и со стрелками.

В третьем задании пациента просят вспомнить слова, которые ему были

произнесены в первом задании (груша, стул и тетрадь).

По итогам тестирования можно получить следующие результаты:

Пациент, вспомнивший все три слова, получает за каждое по баллу (3

балла в сумме) и классифицируется как недементный.

Пациент, не вспомнивший ни одного слова и получивший соответственно

0 баллов, классифицируется как дементный.

Пациент, который вспомнил одной или два слова (1 или 2 балла) будет

классифицироваться в зависимости от второго задания (с часами).

Такое тестирование имеет ряд преимуществ. Для его проведения

требуются минимальные затраты по времени, он прост для проведения,

провести может врач любой специальности, подходит для определения

наличия или отсутствия когнитивных проблем. Однако он не охватывает все

когнитивные функции, а так же не учитывает различных способностей

людей к усвоению материала на слух.

2.3.MMSE (Mini-Mental State Examination)

Краткая шкала оценки психического статуса. Производится оценка

различных когнитивных сфер [15].

В задании на ориентировку в пространстве и времени обследуемого

просят назвать число, месяц, время года и др. на 5 баллов максимум. Во

второй части просят назвать место, где находится пациент, начиная от

названия страны и до номера палаты. Тоже на 5 баллов.

Вторым идет задание на восприятие. Врач, как и в тесте Mini-Cog,

произносит три любых простых слова и прости их повторить. За каждое

повторенное пациентом слово с первого раза начисляется плюс один балл.

Третий этап на концентрацию внимания и счет. Пациенту предлагается

пять раз вычесть из сотни по семь. За каждый правильный результат

начисляется один балл. В качестве альтернативы можно попросить

пациента произнести слово «крест» в обратном порядке. Если все буквы

стоят верно – 5 баллов.

Четвертое задание идет на отсроченное воспроизведение. Невролог

просит произнести слова из второго этапа. За каждое верно

воспроизведенное слово начисляется балл.

Пятый этап проводится на языковые навыки.

Врач показывает часы и карандаш и просит сказать, что это такое (9

баллов).

Нужно повторить вслед за врачом предложение «Никаких если, и или

но» (1 балл).

Врач прочит пациента взять в правую руку лист, согнуть его пополам

и положить на пол. За каждый верно выполненный этап – по 1 баллу.

Дать пациенту лист с надписью «ЗАКРОЙТЕ ГЛАЗА» и попросить

его прочитать и выполнить задание (1 балл).

Попросить обследуемого написать любое предложение (1 балл, если

предложение содержит в себе смысл).

Перерисовать предложенный рисунок (рис. 1) – 1 балл.

Рис. 1 – «Предложенный геометрический рисунок»

В российской практике принята следующая шкала разбаловки

результатов (табл. 2):

Баллы Общий результат

28-30 Нет нарушений когнитивных функций

24-27 Умеренное когнитивное снижение (преддементные

когнитивные нарушения)

20-23 Деменция легкой степени выраженности

11-19 Деменция умеренной степени выраженности

0-10 Тяжелая деменция

Табл. 2 – Шкала разбаловки результатов

Преимуществами является относительная простота тест и малое

количество времени, которое тратится на его проведение (около 5 минут в

среднем).

Что касается недостатков, MMSE не содержит заданий, которые могли бы

выявить нарушение управляющих функций, уделяет недостаточное

внимание нарушениями памяти, не учитывает начальный уровень

образования пациента и не тестирует лексическую беглость или скорость

воспроизведения словарного запаса, которая часто бывает снижена у

пациентов данного профиля.

2.4.MoCA (Montreal Cognitive Assessment)

Тест был разработан для быстрой оценки следующих когнитивных

функций: внимание и концентрация, память, речь, зрительно-

конструктивные навыки, абстрактное мышление, счет и ориентация [16]. В

нем имеются общие с MMSH позиции, но есть ряд отличий, которые делают

его более глубоким и широким в охвате когнитивных функций (рис. 2).

Рисунок 2, анкета MoCA теста

Преимущества:

1. МоСА включает оценку зрительно-конструктивных и

исполнительных навыков. В число заданий включены тест прокладывания

пути, копирование куба и тест рисования часов, с помощью которых

возможна оценка праксиса и диагностика поражения теменно-затылочной

области и лобной областей.

2. В отличие от MMSE, тест на память включает в себя 5 слов.

Отсроченное воспроизведение проводится после проделывания шести

других заданий, которые направлены на активизацию разных зон головного

мозга, что дает более достоверную оценку памяти.

3. Тесты на внимание представлены в виде трех заданий и включают

перечисление цифр в прямом и обратном порядке, реакцию сложного

выбора, серийное вычитание 7 из 100. Дают возможность оценить

способность пациента переключаться с одного типа задания на другой.

4. Задания на качество речи оценивают повторную речь и лексическую

беглость (в MMSE этого нет). В совокупности с заданием на называние эти

диагностические упражнения дают возможность дифференцировать вид

нарушения речи.

5. Задание на обобщение дает возможность оценить логическое

мышление.

6. Тест учитывает уровень образования пациента.

Недостатки:

1. Тест выполняется от 15 до 20 минут, в зависимости от выраженности

нарушений когнитивных функций и опытности специалиста, который

проводит тестирование. В среднем, большинство пациентов устает уже к

середине теста.

2. Тест занимает довольно много времени по современным оценкам, а

так же весьма требователен в плане трудоемкости. Это весьма ограничивает

сферу специалистов, которые могут использовать данный тест в своей

работе.

3. Не производится оценка письменной речи.

4. Не производится оценка моторного праксиса.

2.5.FAB (Frontal Assesment Batary)

Тестирование [17] содержит следующие пункты:

1. Поиск общего (концептуализация).

Пациенту дается два слова. Он должен (в категоричной форме) сказать,

что между ними общего.

2. Лексическая беглость (интеллектуальная гибкость).

Пациент должен за минуту назвать как можно больше слова на заданную

врачом букву.

3. Моторные серии (программирование).

Врач показывает серию движений на мелкую моторику. Пациенту

необходимо повторить все серию несколько раз.

4. Чувствительность к интерференции (противоречивые инструкции).

Дается инструкция: «Если я хлопну один раз. Вы должны хлопнуть два

раза». Чтобы удостовериться, что пациент понял инструкцию, необходимо

дать ему три попытки среагировать на хлопки 1 - 1 - 1. Далее дать

инструкцию: «Если я хлопну 2 раза, Вы должны хлопнуть 1 раз». Чтобы

удостовериться, что пациент понял инструкцию, необходимо дать ему три

попытки среагировать на хлопки 2 - 2 - 2 . Далее отхлопывается следующий

ритм: 1- 1 - 2 - 1 - 2 - 2 - 2 - 1 - 1 - 2 .

5. «Стоп-контроль».

Дается инструкция: «Если я хлопну один раз, Вы должны хлопнуть один

раз», даются три попытки на ритм 1-1. Далее идет инструкция: «Если я

хлопаю дважды, не хлопайте». Даются три попытки на ритм 2-2-2. После

этого выстукивается ритм: 1-1-2-1-2-2-2-1-1-2.

6. Независимость от внешних стимулов (тест на хватание).

Врач садится перед пациентом. Пациент держит руки на коленях

ладонями вверх. Не говоря ничего и не глядя на пациента, врач подносит

свои руки к рукам пациента и дотрагивается до обеих ладоней пациента,

чтобы проверить, схватит он руки или нет. Если пациент схватит руки, врач

должен повторить процедуру еще раз, предупредив пациента «Не хватайте

мои руки».

Преимущества:

1. На проведение теста требуется всего десять минут.

2. Тест положительно и легко воспринимается пациентами.

3. Каждое задание связано с выявлением дисфункций у разы участков

лобных долей.

Недостатки:

1. Задание на лексическую беглость не отражает должным образом

языковые нарушения у пациента. Хотя оно направлено в основном на

лингвистику, но оно не учитывает того факта, что не все пациенты видят

разницу между буквами и звуками.

2. Задания на интерференцию и «стоп-контроль» часто оказываются

сложны для понимания пациента и утомляют его.

3. Ряд диагностических элементов сложно и зачастую невозможно

применить, если больной лежачий.

2.6.TMT (Trial Making Test)

Тест прокладывания пути [15]. Пациенту необходимо соединить все

цифры, написанные на листе, не отрывая ручки от листа. При этом врач

засекает время, за которое тестируемый справляется с заданием.

Тест состоит из двух частей (рис. 3-4).

Рисунок 3, поле ТМТ-А.

Рисунок 4, поле ТМТ-В.

Часть В сложнее части А, в ней необходимо соединить круги, чередуя

цифры и буквы в порядке возрастания и в алфавитном порядке. Так же на

время.

3. ПРОГРАММЫ ТЕСТИРОВАНИЯ И ПОДДЕРЖКИ

КОГНИТИВНЫХ ФУНКЦИЙ

3.1.Использование ПК при тестировании нарушений когнитивных

функций

Несмотря на то что сегодня в каждом доме имеется свой персональный

компьютер, а то и не один, приведенные выше тесты все еще требуют

работы с бумажными аналогами.

От части это связано с их спецификой. Большинство тестов требуют от

пациента нарисовать что-либо (часы, геометрические фигуры, проложить

путь) от руки. Некоторые тесты включают в себя задания на отсроченную

память, когда пациент должен повторить сказанные ему врачом слова, после

одного или нескольких заданий на другие когнитивные функции. Третья

часть заданий требует от пациента устных ответов на вопросы. И главное,

все тесты требуют персонального подхода к пациентам.

Далеко не все пациенты средней и тем более старшей возрастной группы

могут справляться с управлением персонального компьютера. Поэтому

сегодня предлагается ряд программ, в частности мобильных приложений,

которые рассчитаны на людей младшей и средней возрастной группы.

Однако эти приложения не являются диагностирующими и не могут

выявить нарушения когнитивных функций.

3.2.Обзор мобильных приложений, направленных на поддержание

когнитивных функций

Рассмотрим несколько мобильных приложений.

1. Меморадо (рисунок 5)

Рисунок 5, примеры упражнений

Игра предлагает индивидуальные задания, нацеленные на улучшение

памяти, концентрации и реакции. Задания, с учетом предпочтений.

Тренировки пяти функций мозга:

Память;

Логика;

Концентрация;

Реакция;

Скорость.

Показывает прогресс развития и потенциал, который требует развивать.

2. Тренировка памяти и мозга (рис. 6)

Рисунок 6, примеры упражнений

Предлагает двадцать одну логическую игру для тренировки памяти,

внимания, скорости, реакции и концентрации.

3. NeuroNation (рис. 8)

Рисунок 7, создание индивидуальной программы упражнений

Приложение дает возможность улучшить рабочую память, которая

позволяет быстро обрабатывать информацию и структурировать логику.

4. Lumosity (рис.8)

Рисунок 8, начальное меню

Предлагает более двадцати пяти познавательных игр для ежедневной

тренировки. Подстраивается под уникальные способности пользователя а

так же показанные им успехи, поддерживая планку сложности заданий.

Эти приложения предлагают тренировки на память, внимание,

концентрацию, реакцию и прочие аспекты когнитивных функций. Они

разрабатываются на основе нейропсихологических тестов, в числе которых,

описанные выше. Но ни одно приложение не может диагностировать

отклонения когнитивных функций или деменцию.

3.3.Обоснование выбора ТМТ для реализации на персональном

компьютере

В связи с этим было решено рассмотреть имеющиеся методики

диагностики нарушений когнитивных функций и создать новый комплекс

диагностики, который будет легко перевести в электронный формат.

Наш выбор пал на тест ТМТ по следующим причинам:

Не требует дополнительных устройств или программного

обеспечения;

Имеет шкалу результатов относительно показанного пациентом

времени;

Не требует сильного участия специалиста в ходе выполнения всего

тестирования;

Допускает ситуации, когда специалист показывает, как нужно

выполнять задание на меньшем количестве цифр (и букв);

Относительная простота написания программы;

Сохранение результатов в виде изображений, которые в дальнейшем

можно прикрепить к медицинской карте пациента.

ТМТ отлично подходит для перевода в электронный формат и поэтому

стал первым тестом в комплексе диагностики когнитивных нарушений,

который перешел в электронный формат и был испытан на реальных людях,

не страдающих отклонениями в когнитивных функциях или деменцией.

4. РЕАЛИЗАЦИЯ ПО ДЛЯ OS WINDOWS

4.1.Техническое задание

Наименование системы (см. Приложение А).

Приложение «TMT» для операционной системы Windows.

Назначение и цели создания системы.

Назначение. Приложение «TMT» предназначено для проведения

диагностики когнитивных отклонений.

Цель. Возможность проведения тестов для выявления нарушений

умственной деятельности; получение отчета тестирования.

Требования к системе.

Требования к программному обеспечению:

Персональный компьютер – ОС Microsoft Windows 7/8/10 (х64).

Интегрированная среда разработки (IDE) – QtCreator.

Язык программирования – C++.

Требования к функциональным характеристикам.

Прохождение одного из вариантов тестирования.

Возможность сохранения результата при преждевременном

завершении тестирования.

Получение данных о времени прохождения тестирования.

4.2.Интерфейс приложения

Локализация приложения предусматривает русскую версию

пользовательского интерфейса.

1. Главная страница приложения – страница выбора тестирования (см.

Рис. 9).

Рисунок 9, главное меню.

2. Вторая страница приложения – страница выбранного тестирования, на

которой расположены основные элементы теста (рис. 10).

Рисунок 10, поле ТМТ-А.

3. Третья страница приложения – вывод отчета тестирования (рис. 11)

Рисунок 11, отчет тестирования.

4. Четвертая страница приложения – вывод сохраненного изображения,

на котором отображается ход тестирования (рис.12)

Рисунок 12, путь, проложенный испытуемым.

4.3.Требования к оборудованию

Для проведения исследования необходимы следующие компоненты:

1. приложение на OS Windows;

2. персональный компьютер с операционной системой Microsoft

Windows 7 и выше.

Требования к персональному компьютеру:

1. 64-битный (x64) процессор;

2. двухъядерный процессор с частотой 2,66 ГГц или выше;

3. устройство ввода информации (мышь);

4. 2 ГБ памяти (ОЗУ);

5. монитор с разрешением не ниже 1300х970.

5. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ИТОГОВ ТЕСТА

5.1.Диагностика с помощью приложения ТМТ

В проведении исследования принимали участие двадцать человек в

возрасте от 20 до 85 лет. С помощью контрольной группы необходимо было

выяснить следующие аспекты:

протестировать испытуемых на бумажном носителе и с помощью

данного приложения;

проанализировать время выполнения каждого теста;

проанализировать корректность полученных данных.

Все участники тесты были поделены на две равные группы. Первая

контрольная группа проходила тест на бумажном носителе, вторая – в

приложении «ТМТ».

Контрольная группа для удобства анализа полученных результатов

делилась на три возрастные группы:

младшая возрастная группа (20 – 45 лет);

средняя возрастная группа (45 – 65 лет);

старшая возрастная группа (>65 лет).

При прохождении теста испытуемый из первой контрольной группы

выполнял стандартное задание: проводил карандашом или ручкой

неотрывную линию от первого до последнего пронумерованного круга.

Испытатель засекал время на секундомере. Следует отметить, что

погрешность включения секундомера в среднем составила около 0,4

секунды.

Испытуемые второй контрольной группы выбирали тест из

предложенных в главном меню приложения (рис. 13), щелкая по нему левой

кнопкой мыши.

Рисунок 13, главное меню.

Таймер автоматически вел отсчет с этого события и завершал свою

работу, когда испытуемый нажимал на последний пронумерованный круг.

В виду возраста для старшей возрастной группы предлагалось участие в

первой контрольной группе.

5.2.Итоги полученного тестирования

При стандартных оценках (таб. ):

Оценка ТМТ-А ТМТ-В

Норма 29-78 78-273

Дефицит >78 >273

Таблица 3, стандартные оценки.

Проведение диагностики заболеваний нервной системы, с помощью

приложения ТМТ, дало следующие результаты (табл. 4)

Возрастная

группа

испытуемых

Кол-во

участнико

в

Первая

контрольная группа

Вторая

контрольная группа

ТМТ-

А

ТМТ-

В

ТМТ-

А

ТМТ-

В

20-45 6 14,27 22,46 29,34 41,71

45-65 10 67,54 161,14 127,17 180,32

>65 4 76,88 216,87 х х

Таблица 4, результаты тестирования.

5.3.Анализ полученных результатов

Первое, что бросается в глаза, это то что у контрольных групп младшей и

средней возрастных групп время при тестировании в электронном формате

увеличилось почти в двое.

Таким образом, имеющаяся таблица с результатами тестирования на

бумажном носителе (табл. 3), не подходит для вынесения решений о

наличии или отсутствии нарушений управляющей функции.

Отсюда вытекает дальнейший путь работы с приложением «ТМТ»:

1. необходимо провести массовые тестирования пациентов, состоящих

на учете в неврологическом отделении, с разными болезнями, которые

привели к деменции;

2. необходимо проанализировать полученные в результате электронного

тестирования данные, о времени прохождения, и составить новую шкалу

оценок.

ВЫВОД

В результате выполнения дипломной работы были проведены

исследования в области диагностирования заболеваний нервной системы, с

помощью приложения для персонального компьютера.

В процессе выполнения дипломной работы были осуществлены

следующие задачи:

Рассмотрены существующие тесты диагностики отклонения

когнитивных функций;

Разработано приложение для выявления когнитивных отклонений;

Проведено тестирование над испытуемыми в области

диагностирования нарушений управляющих функций и умения

переключать внимание на другой вид деятельности, с помощью программы

«TMT»;

Получены и проанализированы результаты тестирований.

По результатам проведенных исследований было выявлено, что

использование приложений, написанных по существующим

нейропсихологическим тестам для диагностики когнитивных нарушений, в

общемедицинской практике представляется возможным. Однако

полученные в ходе испытания показатели времени довольно сильно

расходятся с существующими шкалами оценок и требуют создания новых

шкал оценок времени, затраченного пациентами на прохождение теста в

зависимости от болезни и типа когнитивных нарушений или деменции.

В ходе выполнения дипломной работы были получены неожиданные

результаты, которые показали дальнейшие пути развития проекта в

ближайшем будущем. Прямой доступ к медицинским учреждениям

позволит на основе реальных пациентов создать обширную базу

результатов тестирования пациентов с когнитивными нарушениями или

деменцией.

Таким образом, необходимо продолжить ряд исследований и испытаний

для того, чтобы доработать имеющееся приложение и сделать следующий

шаг в разработке комплекса диагностики когнитивных отклонений. Это

является возможностью для дальнейшего сотрудничества с медицинскими

организациями, и возможности внедрения программы в лечебно-

диагностический процесс.

ГЛОССАРИЙ

Термин ЗначениеАмнестический

синдром

психическое расстройство, возникающее

вследствие органического поражения

головного мозга и характеризующееся

грубыми расстройствами памяти при

отсутствии интеллектуальных нарушений.

Анамнез совокупность сведений, получаемых при

медицинском обследовании путём расспроса

самого обследуемого и/или знающих его лиц. 

Кортикальный (от лат. cortex кора) корковый, относящийся

к коре больших полушарий головного мозга,

надпочечников

Нейропсихология междисциплинарное научное направление,

лежащее на стыке психологии и нейронауки,

нацелена на понимание связи структуры и

функционирования головного мозга с

психическими процессами и поведением

живых существ.

Нейрофизиология раздел физиологии, изучающий функции

нервной системы, наряду с

нейроморфологическими дисциплинами. 

Нозология  (др.-греч. νόσος «болезнь» и λόγος «слово,

учение») учение о болезнях, позволяющее

решать основную задачу частной патологии и

клинической медицины: познание структурно-

функциональных взаимосвязей при патологии,

биологические и медицинские основы

болезней.

Праксис (от греч. praxis действие) адекватно

координированное действие ,

сопровождающееся развернутым контролем,

которое может нарушаться при поражениях

головного мозга различной локализации

Скрининговые

методики

комплекс мероприятий в системе

здравоохранения, проводимых с целью

выявления и предупреждения развития

различных заболеваний у населения.

Субкортикальная (суб- + лат. cortex (corticis) – кора)

подкорковый - расположенный ниже коры

головного мозга, под нею

Эмоционально-

аффективные

расстройства

общее название группы психических

расстройств, связанных с

нарушениями аффекта. 

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Захаров В.В., Яхно Н.Н. Синдром умеренных когнитивных

расстройств в пожилом возрасте: диагностика и лечение //Русский

медицинский журнал – М., 2004 – №10 – С. 573–576

2. Захаров В.В., Яхно Н.Н. Нарушения памяти. //Москва: ГеотарМед. –

2003. –С.150.

3. Дамулин И.В. Болезнь Альцгеймера и сосудистая деменция. //Под ред.

Н.Н.Яхно. –М. –2002. –С.85.

4. Дамулин И.В. Деменция // РМЖ. 2000. №10. С. 433

5. Дамулин И.В. Диагностика и лечение деменций // РМЖ. 2004. №7. С.

465

6. Деменция [Электронный ресурс] // Википедия. – Режим доступа:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Деменция, свободный.

7. Захаров В.В. Ведение пациентов с когнитивными нарушениями //

РМЖ. 2007. №6. С. 510

8. Захаров В.В. Нарушения памяти в пожилом возрасте: современные

возможности профилактики и терапии // РМЖ. 2012. №8. С. 422

9. Захаров В.В., Т.В.Ахутина. Особенности нарушения памяти при

болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона. //В сб. Н.Н.Яхно,

И.В.Дамулин (ред): Достижения в нейрогериатрии. -М. 1995. -Ч.1. -С.131-

156.

10. Клацки Р. Память человека: структуры и процессы. М: Мир., 1978.

11. Корсаков С.С. Об алкогольном параличе. //Диссертация. -М., 1887.

12. Лурия А.Р. Основы нейропсихологии. //М: Изд-во МГУ. -1973.

13. Яхно Н.Н., Преображенская И.С., Захаров В.В. и др.

Распространенность когнитивных нарушений при неврологических

заболеваниях (анализ работы специализированного амбулаторного

приема) // Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2012. № 2. С. 30–

34.

14. Borson S. The Mini-Cog: A Cognitive “Vital Signs” Measure for Dementia

Screening in Multi-lingual Elderly / S. Borson, J.Scanlan, M.Brush, P. Vitaliano,

A.Dokmak II International Journal of Geriatric Psychiatry. 2000. V.15. Pp. 1021-

1027.

15. Folstein M.F. “Mini-Mental State: A Practical Method for Grading the

Cognitive State of Patients for the Clinician / M.F.Folstein, S.E.Folstein,

P.R.McHugh II Journal of Psychiatry Research. 1975. V. 12. Pp. 189-198.

16. MoCA Version August 18, 2010 © Z. Nasreddine MD

[Электронный ресурс] Электрон. дан. Режим доступа

http://www.mocatest.org. Загл. с экрана.

17. Dubois В. The FAB: A frontal assessment battery at bedside / B.Dubois,

I.Litvan II Neurology. 2000. V. 55(11). Pp. 1621-1626.

18. Corrigan J.D. Relationships between parts A and В of the Trail Making

Test / J.D. Corrigan, M.S.Hinkeldey II Journal of Clinical Psychology. 1987. V.

43 (4). Pp. 402-409.

ПРИЛОЖЕНИЕ

#ifndef APPLE_H#define APPLE_H

#include <QObject>#include <QGraphicsItem>#include <QGraphicsScene>#include <QPainter>

class Apple : public QObject, public QGraphicsItem{ Q_OBJECTpublic: explicit Apple(QObject *parent = 0); ~Apple();

signals:

public slots:

protected: QRectF boundingRect() const; void paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem *option, QWidget *widget);

private: int color;};

#endif // APPLE_H

#include "widget.h"#include <QApplication>

int main(int argc, char *argv[]){ QApplication a(argc, argv); Widget w; w.show();

return a.exec();}

#include "widget.h"#include "ui_widget.h"

Widget::Widget(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::Widget){ ui->setupUi(this); this->resize(600,640); this->setFixedSize(600,640);

scene = new QGraphicsScene();

ui->graphicsView->setScene(scene); ui->graphicsView->setRenderHint(QPainter::Antialiasing); ui->graphicsView->setVerticalScrollBarPolicy(Qt::ScrollBarAlwaysOff); ui->graphicsView->setHorizontalScrollBarPolicy(Qt::ScrollBarAlwaysOff);

scene->setSceneRect(-250,-250,500,500); timer = new QTimer(); timerCreateApple = new QTimer();

gameState = GAME_STOPED;

pauseKey = new QShortcut(this); pauseKey->setKey(Qt::Key_Pause); connect(pauseKey, &QShortcut::activated, this, &Widget::slotPause);}

Widget::~Widget(){ delete ui;}

void Widget::slotDeleteApple(QGraphicsItem *item){ foreach (QGraphicsItem *apple, apples) { if(apple == item){ scene->removeItem(apple); apples.removeOne(apple); delete apple; ui->lcdNumber->display(count++); QMediaPlayer * m_player = new QMediaPlayer(this); QMediaPlaylist * m_playlist = new QMediaPlaylist(m_player);

m_player->setPlaylist(m_playlist); m_playlist->addMedia(QUrl("qrc:/game/hrum.wav")); m_playlist->setPlaybackMode(QMediaPlaylist::CurrentItemOnce); m_player->play(); } }}

void Widget::slotCreateApple(){ Apple *apple = new Apple(); scene->addItem(apple); apple->setPos((qrand() % (251)) * ((qrand()%2 == 1)?1:-1), (qrand() % (251)) * ((qrand()%2 == 1)?1:-1)); apple->setZValue(-1); apples.append(apple); }

void Widget::on_pushButton_clicked(){ count = 0; ui->lcdNumber->display(count); triangle = new Triangle();

scene->addItem(triangle); triangle->setPos(0,0);

connect(spider, &Spider::signalCheckGameOver, this, &Widget::slotGameOver);

connect(timer, &QTimer::timeout, triangle, &Triangle::slotGameTimer); timer->start(1000 / 100);

connect(timerCreateApple, &QTimer::timeout, this, &Widget::slotCreateApple); timerCreateApple->start(1000);

connect(triangle, &Triangle::signalCheckItem, this, &Widget::slotDeleteApple);

ui->pushButton->setEnabled(false);

gameState = GAME_STARTED;}

void Widget::slotGameOver(){ timer->stop(); timerCreateApple->stop();

QMediaPlayer * m_player = new QMediaPlayer(this); QMediaPlaylist * m_playlist = new QMediaPlaylist(m_player);

m_player->setPlaylist(m_playlist); m_playlist->addMedia(QUrl("qrc:/game/scream.wav")); m_playlist->setPlaybackMode(QMediaPlaylist::CurrentItemOnce); m_player->play();

QMessageBox::warning(this, "Game Over", "Ваше время:",

timer); disconnect(timerCreateApple, &QTimer::timeout, this, &Widget::slotCreateApple); disconnect(triangle, &Triangle::signalCheckItem, this, &Widget::slotDeleteApple); disconnect(spider, &Spider::signalCheckGameOver, this, &Widget::slotGameOver); spider->deleteLater(); triangle->deleteLater();

foreach (QGraphicsItem *apple, apples) { scene->removeItem(apple); apples.removeOne(apple); delete apple; } ui->pushButton->setEnabled(true);

gameState = GAME_STOPED; }

void Widget::slotPause(){ if(gameState == GAME_STARTED){ if(timer->isActive()){ timer->stop(); timerCreateApple->stop(); spider->pause(); } else { timer->start(1000/100); timerCreateApple->start(1000); spider->pause(); } }}

#ifndef APPLE_H#define APPLE_H

#include <QObject>#include <QGraphicsItem>#include <QGraphicsScene>#include <QPainter>

class Apple : public QObject, public QGraphicsItem{ Q_OBJECTpublic: explicit Apple(QObject *parent = 0); ~Apple();

signals:

public slots:

protected: QRectF boundingRect() const; void paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem *option, QWidget *widget);

private: int color;};

#endif // APPLE_H