實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景示意圖?受訪者供圖

抑郁可反映在步態(tài)中?張雙虎繪

■本報(bào)記者 張雙虎

目前，全球已有超過3億抑郁癥患者。雖然針對(duì)抑郁癥有多種治療手段（藥物治療、心理療法等），但只有不到一半的患者接受了正規(guī)治療。這其中一個(gè)重要原因是抑郁癥診斷困難。

在抑郁癥初篩過程中，一方面?？漆t(yī)生數(shù)量嚴(yán)重不足，另一方面初級(jí)保健醫(yī)生難以準(zhǔn)確識(shí)別輕度抑郁癥患者，甚至可能造成誤診。因此，研究快速有效識(shí)別抑郁癥的方法具有現(xiàn)實(shí)意義。

近日，中國科學(xué)院心理研究所行為科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員朱廷劭課題組，通過步態(tài)行為數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，抑郁可以反映在步態(tài)中，不同類型的步態(tài)特征對(duì)抑郁識(shí)別的貢獻(xiàn)不同，基于機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)能有效實(shí)現(xiàn)抑郁的自動(dòng)化識(shí)別。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《精神病學(xué)前沿》。

確診難題

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，人們的生活節(jié)奏加快、工作壓力明顯加大，我國心理行為問題和精神障礙人群也不斷增加。數(shù)據(jù)顯示，中國抑郁癥的終生患病率為6.9％，目前有9500萬人患抑郁癥，且學(xué)生群體抑郁癥患病比例有所上升。

去年9月，衛(wèi)健委發(fā)布《探索抑郁癥防治特色服務(wù)工作方案》，要求各個(gè)高中及高等院校將抑郁癥篩查納入學(xué)生健康體檢，對(duì)測(cè)評(píng)結(jié)果異常的學(xué)生應(yīng)給予重點(diǎn)關(guān)注。同時(shí)加大對(duì)孕產(chǎn)期、老年人等重點(diǎn)人群的抑郁癥干預(yù)力度。

將抑郁癥篩查納入健康體檢就要加大篩查力度，評(píng)估心理健康狀況，以便更及時(shí)、更早地發(fā)現(xiàn)容易引發(fā)抑郁癥的群體，并及早地干預(yù)治療。但問題是，在抑郁癥初期，很多人可能根本意識(shí)不到，更談不上干預(yù)治療。

“抑郁癥臨床診斷上有一套嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)?！敝腥A醫(yī)學(xué)會(huì)精神醫(yī)學(xué)分會(huì)主任委員、中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院主任醫(yī)師李凌江告訴《中國科學(xué)報(bào)》，“我們主要采用世衛(wèi)組織制定的抑郁癥診斷標(biāo)準(zhǔn)（ICD系統(tǒng)）和美國《精神障礙診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)》的標(biāo)準(zhǔn)。抑郁癥確診需要?？漆t(yī)生根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，再結(jié)合面診對(duì)患者狀態(tài)、行為作出綜合判斷。目前還沒有用于精神疾病診斷的生物學(xué)指標(biāo)?！?/p>

云南省精神病醫(yī)院主治醫(yī)師佟靚同樣表示，“抑郁癥不能只是通過儀器診斷，還需要結(jié)合癥狀學(xué)等進(jìn)行判斷，再合并一些相關(guān)的量表等進(jìn)行檢查。”

但目前我國精神科醫(yī)師不到4萬人。這就造成抑郁癥診斷和治療的一個(gè)困境：一邊是發(fā)病人數(shù)眾多，一邊是專業(yè)醫(yī)師嚴(yán)重缺乏。

“抑郁癥確診主要靠醫(yī)生的診斷，但?？漆t(yī)生數(shù)量不足?！敝焱③繉?duì)《中國科學(xué)報(bào)》說，“再加上進(jìn)行初級(jí)篩查的保健醫(yī)生水平不一，難免出現(xiàn)一些漏診、誤診。我們希望利用一些生態(tài)化的行為（比如步態(tài)、姿勢(shì)、言語）分析，對(duì)抑郁癥進(jìn)行識(shí)別，在醫(yī)生常規(guī)診斷之外提供—些輔助信息，幫助醫(yī)生進(jìn)行診斷?！?/p>

有效的模型

“已有研究表明，個(gè)體姿態(tài)控制所涉及的大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與抑郁癥密切相關(guān)?！敝焱③空f，“姿態(tài)癥狀已被證明是抑郁癥的基本表現(xiàn)。與健康個(gè)體相比，抑郁患者在行走過程中的頭部垂直運(yùn)動(dòng)減少、肢體動(dòng)作幅度更小、步態(tài)速度更低。”

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，研究人員意外發(fā)現(xiàn)微軟Kinect智能體感設(shè)備能以30 Hz采樣率，捕獲人體25個(gè)軀體關(guān)節(jié)的三維坐標(biāo)變化。而且，Kinect智能體感設(shè)備具有無侵?jǐn)_、低成本、易于使用的優(yōu)點(diǎn)，可以方便地采集被試者的步態(tài)行為數(shù)據(jù)并識(shí)別抑郁狀態(tài)，“其在動(dòng)作捕捉和動(dòng)作監(jiān)測(cè)上的有效性已經(jīng)被驗(yàn)證”。

該研究共招募126名抑郁癥患者和121名健康者。病例組為某市屬精神衛(wèi)生醫(yī)療機(jī)構(gòu)的抑郁癥患者，其診斷結(jié)果是由精神科醫(yī)生根據(jù)《精神障礙診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)》完成的。對(duì)照組是從社會(huì)招募的健康人群。所有被試者在6米長、1米寬的人行道上自然地來回行走兩分鐘，由放置在一端的Kinect智能體感設(shè)備記錄下步態(tài)數(shù)據(jù)。

研究者對(duì)收集數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行切分，截取每個(gè)被試正面朝向Kinect智能體感設(shè)備行走過程中2個(gè)步態(tài)循環(huán)的數(shù)據(jù)，目的是為了消除大量重復(fù)數(shù)據(jù)導(dǎo)致的計(jì)算效率低和數(shù)據(jù)冗余問題；然后利用低通濾波器分別對(duì)25個(gè)軀體關(guān)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪處理。數(shù)據(jù)預(yù)處理完成后，研究者提取了10個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征、300個(gè)時(shí)域特征和825個(gè)頻域特征，最后使用邏輯回歸分析探究不同類別步態(tài)特征對(duì)抑郁識(shí)別的貢獻(xiàn)，并利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)訓(xùn)練抑郁識(shí)別模型。

多元邏輯回歸分析結(jié)果顯示，運(yùn)動(dòng)學(xué)、時(shí)域和頻域特征可以解釋因變量（抑郁）的變異性分別為12.55%、58.36%和60.71%。同時(shí)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)構(gòu)建的基于步態(tài)特征的抑郁識(shí)別模型是有效的。

提升篩查效率

研究者認(rèn)為，與傳統(tǒng)心理測(cè)量方法相比，這種基于步態(tài)數(shù)據(jù)的抑郁識(shí)別方法具有無侵?jǐn)_、可回溯、自動(dòng)化等特點(diǎn)，因此將該方法與傳統(tǒng)測(cè)量方法相結(jié)合能夠有效地提升心理測(cè)量的應(yīng)用范圍與測(cè)量效率。

“這種客觀數(shù)據(jù)對(duì)用戶來講更方便一些?！敝焱③空f，“因?yàn)椴恍枰嫶蟮脑O(shè)備，也沒有復(fù)雜的操作，只要走幾步路就能夠得出結(jié)果?！?/p>

朱廷劭認(rèn)為，從原理上來說，在大規(guī)模篩查時(shí)，比如，在醫(yī)院劃出一定空間，裝一個(gè)3D攝像頭（有三維識(shí)別功能），參與篩查者從一小段路上走一兩分鐘，就可以通過步態(tài)來識(shí)別是否有抑郁癥傾向。這種方法還可以用于學(xué)校、工廠、養(yǎng)老院甚至家庭內(nèi)部成員的抑郁傾向篩查預(yù)警。

“從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，它可以達(dá)到中等以上相關(guān)。也就是說，它的篩查結(jié)果有一定的參考價(jià)值?！敝焱③空f，“這種走路姿勢(shì)、身體姿態(tài)識(shí)別的優(yōu)勢(shì)能夠發(fā)現(xiàn)早期抑郁癥。而抑郁癥越早發(fā)現(xiàn)越利于治療康復(fù)?！?/p>

據(jù)悉，該輔助診斷系統(tǒng)的硬件設(shè)備只有一個(gè)帶深度信息的攝像頭。這種攝像頭市面上很容易買到，價(jià)格也不貴。同時(shí)配合分析程序，分析程序可以從電腦上直觀地讀取結(jié)果，也可以做成手機(jī)App。

“目前部分品牌的手機(jī)也帶有3D攝像頭，只要手機(jī)運(yùn)算能力足夠，完全可以在家用手機(jī)進(jìn)行自查?！敝焱③客瑫r(shí)強(qiáng)調(diào)，“這種方式作為輔助診斷，可以方便、高效地初篩或自我檢查，但不能代替醫(yī)生診斷。一旦發(fā)現(xiàn)有抑郁癥可能，必須去找?？漆t(yī)生就診?！?/p>

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.3389/fpsyt.2021.661213