TWI788939B - 輔助檢測帕金森氏症之方法及系統 - Google Patents

Abstract

一種輔助檢測帕金森氏症之方法及系統，該方法包含：透過一洗浴水中的複數含自由基物質與一人體的一皮膚進行反應；若該人體有帕金森氏症，則反應產生一烷烴類有機化合物，並在該光達單元之一激發光線照射後反射一反射光線；該處理單元根據該激發光線的一第一主要波長取得一預設範圍，若該反射光線的一第二主要波長落在該預設範圍內，該處理單元判斷該洗浴設施的周圍存在該烷烴類有機化合物。藉此，方便使用者在前往醫療院所由醫護人員正式診斷帕金森氏症之前，先自行檢測，並提供醫護人員另一個參考因素。

Description

輔助檢測帕金森氏症之方法及系統

本發明係關於一種輔助檢測帕金森氏症的方法及系統。

帕金森氏症(Parkinson’s Disease, PD)，是一種影響中樞神經系統的慢性神經退化疾病，主要影響運動神經系统。它的症狀通常隨這時間緩慢出現，早期明顯症狀為顫抖、肢體僵硬、運動功能減退和步態異常，失智症在病情嚴重的患者中相當常見，其它可能伴隨的症狀包括知覺、睡眠、情绪問題。目前常見以深部腦刺激手術(Deep Brain Stimulation, DBS)進行治療以減輕症狀。

普遍認為越早開始治療，越能防止病情快速惡化，然而，帕金森氏症在非常早期之階段或是在年紀較大的病人身上診斷較為困難，醫師通常需要進行詳細的疾病問診及神經學檢查之後才能診斷。

在2019年3月，Drupad K. Trivedi等人在ACS Central Science上發表的論文「Discovery of Volatile Biomarkers of Parkinson’s Disease from Sebum」中提及，一位名叫Joy Milne的女士，可以藉由人們皮脂的氣味，初步辨別有無帕金森氏症，而能夠在人們有症狀之前，儘早進行診斷與治療。

然而，前述辨別的方法是藉由人的嗅覺，往往需要依靠經驗豐富的醫護人員進行初步判斷，準確度也因人而異。

爰此，本發明人提出一種輔助檢測帕金森氏症之方法，包含：由一供水裝置供給一洗浴水至一洗浴設施，且該洗浴水中包含複數含自由基物質；以及架設一光達單元及一處理單元，且該光達單元對應該洗浴設施的周圍；透過該供水裝置供給該洗浴水至該洗浴設施供一人體洗浴，所述含自由基物質與該人體的一皮膚反應；若該人體有帕金森氏症，所述含自由基物質與該皮膚反應後，產生一烷烴類有機化合物散發至該洗浴設施的周圍；該光達單元發射一激發光線至該洗浴設施的周圍持續一照射時間，該光達單元並接收一反射光線；該處理單元自該光達單元取得該激發光線的一第一主要波長與該反射光線的一第二主要波長，並根據該激發光線的該第一主要波長取得一預設範圍，若該反射光線的該第二主要波長落在該預設範圍內，該處理單元判斷該洗浴設施的周圍存在該烷烴類有機化合物。

進一步，在該處理單元中建立預先訓練的一人工智慧模型，當該處理單元判斷該洗浴設施的周圍存在該烷烴類有機化合物之後，使該人體每過一間隔時間書寫相同之一文字，取得該文字的複數影像並輸入至該人工智慧模型，該人工智慧模型根據該文字的所述影像辨識出該文字，並根據對應該文字的一標準影像，由所述影像的傾斜、平滑及變化情況之一或其組合，判斷該文字的一工整程度變化。

其中，該洗浴水中包含複數微氣泡，所述含自由基物質存在於所述微氣泡中，所述微氣泡的直徑介於10奈米至100奈米之間。

其中，該烷烴類有機化合物為馬尿酸、二十烷及十八烷之一或其組合。

其中，該激發光線的該第一主要波長介於400至450奈米之間，該反射光線的該第二主要波長介於400至500奈米之間。

本發明人又提出一種輔助檢測帕金森氏症之系統，相鄰一洗浴設施，該輔助檢測帕金森氏症之系統包含：一供水裝置，供給一洗浴水至該洗浴設施，且該洗浴水中包含複數含自由基物質；一光達單元，對應該洗浴設施的周圍；以及一處理單元，訊號連接該光達單元；透過該供水裝置供給該洗浴水至該洗浴設施供一人體洗浴，所述含自由基物質與該人體的一皮膚進行反應；若該人體有帕金森氏症，所述含自由基物質與該皮膚反應後，產生一烷烴類有機化合物散發至該洗浴設施的周圍；該光達單元發射一激發光線至該洗浴設施的周圍持續一照射時間，該光達單元並接收一反射光線；該處理單元自該光達單元取得該激發光線的一第一主要波長與該反射光線的一第二主要波長，並根據該激發光線的該第一主要波長取得一預設範圍，若該反射光線的該第二主要波長落在該預設範圍內，該處理單元判斷該洗浴設施的周圍存在該烷烴類有機化合物。

進一步，該處理單元中有預先訓練的一人工智慧模型，當該處理單元判斷該洗浴設施的周圍存在該烷烴類有機化合物之後，使該人體每過一間隔時間書寫相同之一文字，取得該文字的複數影像並輸入至該人工智慧模型，該人工智慧模型根據該文字的所述影像辨識出該文字，並根據對應該文字的一標準影像，由所述影像的傾斜、平滑及變化情況之一或其組合，判斷該文字的一工整程度變化。

進一步，有一資料庫及一終端設備訊號連接該處理單元，該處理單元將該文字的該工整程度變化及/或該烷烴類有機化合物的判斷結果儲存於該資料庫，並輸出至該終端設備。

進一步，該洗浴設施為一浴缸，有一遮蔽組件設置於該浴缸上，該光達單元設置於該遮蔽組件上並對應該浴缸，且該遮蔽組件透過複數連桿選擇式的遮蔽該浴缸。

根據上述技術特徵較佳地可達成以下功效：

1.藉由含自由基物質與人體的皮膚反應，再藉由光達單元取得第一主要波長及第二主要波長，處理單元就可以判斷洗浴設施的周圍是否存在烷烴類有機化合物，方便使用者在前往醫療院所由醫護人員正式診斷帕金森氏症之前，先自行檢測，並提供醫護人員另一個參考因素。

2.可以進一步藉由使用者所書寫之文字的影像，由人工智慧模型判斷文字的工整程度變化，方便醫護人員評估帕金森氏症的症狀有無緩和。

3.文字的工整程度變化與烷烴類有機化合物的判斷結果，可以進一步儲存或是輸出，方便使用者或醫護人員當下立即得知或是後續追蹤。

4.藉由遮蔽組件，確保烷烴類有機化合物濃度不會過快降低，進而維持第二主要波長的準確。

綜合上述技術特徵，本發明輔助檢測帕金森氏症之方法及系統的主要功效將可於下述實施例清楚呈現。

請參閱第一圖及第二圖，係揭示本發明實施例輔助檢測帕金森氏症之系統，可以用於執行本發明之一輔助檢測帕金森氏症之方法。該輔助檢測帕金森氏症之系統相鄰一洗浴設施A，在本發明之較佳實施例中，該洗浴設施A為一浴缸。

該輔助檢測帕金森氏症之系統包含：

一供水裝置1，供給一洗浴水A1至該洗浴設施A[該洗浴水A1請搭配第六圖]，且該洗浴水A1中包含複數含自由基物質。更詳細的說，該供水裝置1可以使該洗浴水A1中形成直徑介於10奈米至100奈米之間的複數微氣泡，所述含自由基物質並存在於所述微氣泡中，惟詳細的反應式並非本發明之保護重點，且已為習知技術，因此未詳加說明。

一光達單元2，對應該洗浴設施A的周圍，較佳地，是垂直該洗浴設施A設置。

請參閱第一圖、第三圖及第四圖，該輔助檢測帕金森氏症之系統還包含：

一處理單元3，訊號連接該光達單元2。該處理單元3中有預先訓練的一人工智慧模型31。舉例來說，該處理單元3可以透過複數訓練文字影像及對應的一標準影像，由所述訓練文字影像與該標準影像之間的傾斜、平滑及變化情況之一或其組合進行深度學習，而建立該人工智慧模型31。

一終端設備4，訊號連接該處理單元3。該終端設備4例如可以是一使用者B的手機、平板電腦[該使用者B請搭配第六圖]，甚至是顯示器、印表機等等可以輸出資料給該使用者B的設備，本發明不加以限制。

一資料庫5，訊號連接該處理單元3。

一影像擷取單元6，訊號連接該處理單元3。當該終端設備4具有一鏡頭時，該影像擷取單元6也可以就是該鏡頭而結合於該終端設備4上。於本發明之較佳實施例中，該影像擷取單元6結合於一支架C而被固定[如第七圖所示]，於實際實施時，該影像擷取單元6也可以藉由手持的方式使用。

一遮蔽組件7，設置於該洗浴設施A上，該光達單元2設置於該遮蔽組件7上而對應該洗浴設施A，且該遮蔽組件7透過複數連桿71選擇式的遮蔽該洗浴設施A。於本發明之較佳實施例中，該光達單元2設置於該遮蔽組件7的端部，且該遮蔽組件7未完全遮蔽該洗浴設施A，仍留有供該使用者B出入的空間，於實際實施時，該遮蔽組件7可以完全遮蔽該洗浴設施A，也可以在該遮蔽組件7頂部開設一孔洞，並將該光達單元2穿設於該孔洞，或是，在該洗浴設施A未被遮蔽時，將該光達單元2設置於牆上、該供水裝置1頂部等處並朝向該洗浴設施A，惟未於圖式中繪出以上情景。

請參閱第四圖至第六圖，要執行該輔助檢測帕金森氏症之方法時，先架設好該輔助檢測帕金森氏症之系統，再控制該供水裝置1供給包含所述含自由基物質的該洗浴水A1至該洗浴設施A以供該使用者B洗浴。

該使用者B藉由該洗浴水A1進行洗浴時，由於所述含自由基物質自身的自由基，所述含自由基物質甚至會在約千分之一秒的時間內，快速與該使用者B的一皮膚進行反應。

若該使用者B有帕金森氏症，所述含自由基物質與該皮膚反應後，會產生一烷烴類有機化合物散發至該洗浴設施A的周圍。舉例來說，該烷烴類有機化合物可以為馬尿酸、二十烷及十八烷之一或其組合。

可以藉由該使用者B操作該處理單元3，或在該處理單元3訊號連接該供水裝置1的情況下，由該處理單元3自動在該供水裝置1啟動一段時間後，啟動該光達單元2，使該光達單元2發射一激發光線至該洗浴設施A的周圍持續一照射時間。該激發光線的一第一主要波長例如介於400至450奈米之間，該照射時間例如介於1秒鐘至30分鐘之間。

該激發光線遇到該洗浴水A1形成的煙霧或該烷烴類有機化合物時，會反射一反射光線回該光達單元2，該反射光線有一第二主要波長，例如介於400至500奈米之間。

請參閱第五圖至第七圖，並請搭配第四圖，該處理單元3自該光達單元2取得該激發光線的該第一主要波長與該反射光線的該第二主要波長，並根據該激發光線的該第一主要波長取得一預設範圍。

可以根據該烷烴類有機化合物經過激發光源和溶劑所產生的螢光激發光譜，例如該第一主要波長在410奈米附近時，470奈米附近的螢光強度最強，則該預設範圍就設定在470奈米附近。

若該反射光線受到該烷烴類有機化合物螢光激發的影響，使該第二主要波長落在該預設範圍內，該處理單元3就會判斷該洗浴設施A的周圍存在該烷烴類有機化合物，若該第二主要波長未落在該預設範圍內，該處理單元3則判斷該洗浴設施A的周圍未存在該烷烴類有機化合物。由於該洗浴設施A上設置有該遮蔽組件7，確保該烷烴類有機化合物濃度不會過快降低，進而維持該第二主要波長的準確。

請參閱第四圖至第七圖，該處理單元3並將該烷烴類有機化合物的判斷結果儲存於該資料庫5，並輸出至該終端設備4。

而當該處理單元3判斷該洗浴設施A的周圍存在該烷烴類有機化合物之後，使該使用者B每過一間隔時間書寫相同之一文字，例如由醫護人員督促該使用者B每天在使用該洗浴水A1洗浴之後，寫下自己的名字。

藉由該影像擷取單元6取得該文字的複數影像，並輸入至該人工智慧模型31，該人工智慧模型31會再根據該文字的所述影像辨識出該文字，並根據對應該文字的該標準影像，由所述影像的傾斜、平滑及變化情況之一或其組合，判斷該文字的一工整程度變化。

該處理單元3同樣會將該文字的該工整程度變化儲存於該資料庫5，並輸出至該終端設備4，方便醫護人員評估帕金森氏症的症狀有無緩和。

復請參閱第四圖及第六圖，透過該處理單元3將該烷烴類有機化合物的判斷結果與該文字的該工整程度變化儲存於該資料庫5或輸出至該終端設備4，方便該使用者B或醫護人員當下立即得知或是後續追蹤。

藉由該輔助檢測帕金森氏症之方法及該輔助檢測帕金森氏症之系統，並非直接取得帕金森氏症的診斷結果，而是供該使用者B在前往醫療院所由醫護人員正式診斷帕金森氏症之前，先自行檢測，並讓醫護人員診斷時有更多的參考因素，提高診斷的準確率。

綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。

1:供水裝置 2:光達單元 3:處理單元 31:人工智慧模型 4:終端設備 5:資料庫 6:影像擷取單元 7:遮蔽組件 71:連桿 A:洗浴設施 A1:洗浴水 B:使用者 C:支架

[第一圖]係本發明實施例之實施示意圖一，示意遮蔽組件遮蔽浴缸。

[第二圖]係本發明實施例之實施示意圖二，示意光達單元設置於遮蔽組件上。

[第三圖]係本發明實施例之實施示意圖三，示意遮蔽組件未遮蔽浴缸。

[第四圖]係本發明實施例之系統方塊圖。

[第五圖]係本發明實施例之流程方塊圖。

[第六圖]係本發明實施例之實施示意圖四，示意使用者以洗浴水進行洗浴。

[第七圖]係本發明實施例之實施示意圖五，示意影像擷取單元取得文字的影像。

1:供水裝置

2:光達單元

7:遮蔽組件

A:洗浴設施

A1:洗浴水

B:使用者

Claims (9)

1. 一種輔助檢測帕金森氏症之方法，包含： 由一供水裝置供給一洗浴水至一洗浴設施，且該洗浴水中包含複數含自由基物質；以及 架設一光達單元及一處理單元，且該光達單元對應該洗浴設施的周圍； 透過該供水裝置供給該洗浴水至該洗浴設施供一人體洗浴，所述含自由基物質與該人體的一皮膚反應； 若該人體有帕金森氏症，所述含自由基物質與該皮膚反應後，產生一烷烴類有機化合物散發至該洗浴設施的周圍； 該光達單元發射一激發光線至該洗浴設施的周圍持續一照射時間，該光達單元並接收一反射光線； 該處理單元自該光達單元取得該激發光線的一第一主要波長與該反射光線的一第二主要波長，並根據該激發光線的該第一主要波長取得一預設範圍，若該反射光線的該第二主要波長落在該預設範圍內，該處理單元判斷該洗浴設施的周圍存在該烷烴類有機化合物。
2. 如請求項1所述之輔助檢測帕金森氏症之方法，進一步，在該處理單元中建立預先訓練的一人工智慧模型，當該處理單元判斷該洗浴設施的周圍存在該烷烴類有機化合物之後，使該人體每過一間隔時間書寫相同之一文字，取得該文字的複數影像並輸入至該人工智慧模型，該人工智慧模型根據該文字的所述影像辨識出該文字，並根據對應該文字的一標準影像，由所述影像的傾斜、平滑及變化情況之一或其組合，判斷該文字的一工整程度變化。
3. 如請求項1所述之輔助檢測帕金森氏症之方法，其中，該洗浴水中包含複數微氣泡，所述含自由基物質存在於所述微氣泡中，所述微氣泡的直徑介於10奈米至100奈米之間。
4. 如請求項1所述之輔助檢測帕金森氏症之方法，其中，該烷烴類有機化合物為馬尿酸、二十烷及十八烷之一或其組合。
5. 如請求項1所述之輔助檢測帕金森氏症之方法，其中，該激發光線的該第一主要波長介於400至450奈米之間，該反射光線的該第二主要波長介於400至500奈米之間。
6. 一種輔助檢測帕金森氏症之系統，相鄰一洗浴設施，該輔助檢測帕金森氏症之系統包含： 一供水裝置，供給一洗浴水至該洗浴設施，且該洗浴水中包含複數含自由基物質； 一光達單元，對應該洗浴設施的周圍；以及 一處理單元，訊號連接該光達單元； 透過該供水裝置供給該洗浴水至該洗浴設施供一人體洗浴，所述含自由基物質與該人體的一皮膚進行反應； 若該人體有帕金森氏症，所述含自由基物質與該皮膚反應後，產生一烷烴類有機化合物散發至該洗浴設施的周圍； 該光達單元發射一激發光線至該洗浴設施的周圍持續一照射時間，該光達單元並接收一反射光線； 該處理單元自該光達單元取得該激發光線的一第一主要波長與該反射光線的一第二主要波長，並根據該激發光線的該第一主要波長取得一預設範圍，若該反射光線的該第二主要波長落在該預設範圍內，該處理單元判斷該洗浴設施的周圍存在該烷烴類有機化合物。
7. 如請求項6所述之輔助檢測帕金森氏症之系統，進一步，該處理單元中有預先訓練的一人工智慧模型，當該處理單元判斷該洗浴設施的周圍存在該烷烴類有機化合物之後，使該人體每過一間隔時間書寫相同之一文字，取得該文字的複數影像並輸入至該人工智慧模型，該人工智慧模型根據該文字的所述影像辨識出該文字，並根據對應該文字的一標準影像，由所述影像的傾斜、平滑及變化情況之一或其組合，判斷該文字的一工整程度變化。
8. 如請求項7所述之輔助檢測帕金森氏症之系統，進一步，有一資料庫及一終端設備訊號連接該處理單元，該處理單元將該文字的該工整程度變化及/或該烷烴類有機化合物的判斷結果儲存於該資料庫，並輸出至該終端設備。
9. 如請求項6所述之輔助檢測帕金森氏症之系統，進一步，該洗浴設施為一浴缸，有一遮蔽組件設置於該浴缸上，該光達單元設置於該遮蔽組件上並對應該浴缸，且該遮蔽組件透過複數連桿選擇式的遮蔽該浴缸。

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