坐垫式多动症状监测系统开发

汪秀琴

注意缺陷多动障碍（attention deficit hyperactivit ydisorder, ADHD）是一种常见的心理障碍，其核心症状是注意缺陷、多动和冲动。与注意缺陷和冲动相比，多动症状的客观评估在临床诊断中很少使用。多动症状的客观评估技术主要有两类：基于加速度设备（如Actigraph）和运动跟踪系统（如QbTest）。虽然Actigraph和QbTest在研究中经常使用，但尚有一定的不足：QbTest不适合于教室环境；而Actigraph多用于测量手、脚等局部活动，并不能反映身体的整体活动，相比之下腰部更能代表躯干活动。此外，多动症状的表现程度会受评估环境（如实验室、学校或家庭）影响。本研究目的是开发一套既能适用于多场景、又能测量躯干活动的多动症状监测系统。

本研究的设计方案，从最初的陶瓷压力传感器，再到三轴陀螺仪传感器，经过反复测试，均未达到理想效果。最后，本研究提出了一套坐垫式多动症状监测系统方案，它包含三个模块，即传感模块、记录传输模块和数据分析模块，将薄膜压力传感器置于坐垫内采集信号，通过wifi传输，基于低频振荡的分析方法刻画多动情况。系统软硬件的开发经双方共同设计，由公司完成。系统三个模块的功能均基本实现。测试版和正式版的系统搭建与测试，都说明该系统能够监测人体坐姿下躯干活动的情况。

本研究开展了坐垫式多动症状监测系统的验证实验：系统采用32x32压力传感矩阵，共1024个传感器，由于每个人触发的传感器不同，本实验采用个体水平的分析方法，通过标准差、变异系数和低频振幅（0.01-0.08Hz）指标来刻画多动情况。选择埃里克森侧翼任务（时长60分钟），探究23名健康大学生坐垫压力的低频振幅和反应时的低频振幅随着任务的持续所呈现的趋势。研究发现，该系统能够监测被试坐垫压力的变异。但是，随着任务时间的延长，坐垫压力的低频振幅和反应时的低频振幅并没有呈现上升的趋势。

本研究着重于设备的设计、开发与初步测试，初步开发了一套坐垫式多动症状监测系统，能够监测人体坐姿下躯干活动引起的坐垫压力变化，捕捉坐立不安的多动症状，将来通过完善数据分析方法、增加ADHD病人实验等，试图为ADHD多动症状的临床评估提供一套客观、有效的方案。