CSWin Analysesoftware

CSWin Analysesoftware

Kinematische Analyse

Das Programm CSWin registriert Schreibbewegungen mit Hilfe eines graphischen Tabletts, das an einen PC angeschlossen wird. Die kinematische Analyse der gespeicherten Schriftspur ermöglicht eine detailgenaue Beurteilung des Bewegungsablaufs beim Schreiben und von einfachen, dem Schreiben zugrunde liegenden Bewegungen. Diese Informationen können zu diagnostischen Zwecken, zur Kontrolle des Lernerfolgs, zur Abgrenzung verschiedener Schreibstörungen voneinander, und auch als Feedback beim Training von Patienten verwandt werden.

CSWin Logo

Allgemeine Beschreibung

Bei der Datenregistrierung mit CSWin werden die x/y-Ortskoordinaten der Schriftspur mit hoher Genauigkeit von einem grafischen Tablett erfasst und auf der Festplatte eines PC gespeichert. Anschließend können die Daten mit interaktiven graphischen und statistischen Routinen ausgewertet werden. Dabei können unter Anderem Schreibdruck, x-, y- und absolute Geschwindigkeiten und Beschleunigungen, Flüssigkeit, Automationsgrad, Schreibfrequenz oder Pausen berechnet und analysiert werden. Durch geeignete (einstellbare) Filterung der Daten werden systembedingte Fehler vor allem bei Berechnung der Ableitungen wirksam unterdrückt. Durch die Einbindung von ­Macro-Routinen für die Datenaufnahme und für den standardisierten graphischen Ergebnisreport ist CSWin im klinischen Alltag auch bei Bedienung von unterschiedlichen Personen gut einsetzbar. Durch die flexiblen und auswertungs­orientierten Analyseroutinen, die frei programmierbaren Macro-Routinen und die Schnitt­stellen zu anderen Programmsystemen (Daten­export, Messwert- und Parameter­abspeicherung) ist CS auch für den experimentellen Einsatz besonders geeignet.

CSWin Hauptbildschirm

Datenregistrierung

Die Datenregistrierung ist einfach und auch für Patienten leicht durchführbar. Es wird unter alltagsnahen Bedingungen mit einem kugel­schreiberähnlichen und kabellosen Stift auf einem Blatt Papier geschrieben, das auf dem graphischen Tablett aufliegt. Während des Schreibens wird der Ort der Schreibspitze mit einer räumlichen Auflösung von ca. 0.05 mm und einer zeitlichen Auflösung von ca. 200 Hz registriert. Die tatsächliche Genauigkeit liegt je nach Tablett bei ca. 0.1 mm. Die Aufnahme wird nach einer Maximalzeit oder auf Tastendruck beendet. Jede Schriftspur wird in einer eigenen Datei abgespeichert.

Das induktive Messver­fahren erlaubt auch dann eine Regi­strie­rung der Schreibbewegung, wenn der Stift (bis zu 1 cm) abgeho­ben wird. Die digitalisierte Schriftspur wird während der Aufnahme in einstellbarer Größe am Bildschirm angezeigt.

Der druckempfindliche Stift erlaubt zusätzlich die Registrierung des Schreibdrucks mit einer Auflösung von 1024 Stufen. Durch gleichzeitige Berechnung des Stiftwinkels kann daraus der tatsächliche physikalische Schreibdruck berechnet werden. CSWin kann bis zu 64000 Datenpunkte gleichzeitig verarbeiten, was abhängig von der Aufnahmefrequenz eine maximale Registrierdauer von ca. 5 Minuten ergibt. Für noch längere Aufnahmesequenzen kann eine kontinuierliche Aufnahme eingestellt werden, bei der die Daten nacheinander in mehrere Dateien geschrieben werden.

Mit einer speziellen Macro-Befehls­sprache lassen sich Standardaufnahmen für CSWin program­mieren. Dabei werden Versuchsnummer, Dauer, und alle weiteren Einstellungen für mehrere solcher Registrierungen in beliebiger Reihenfolge definiert.

Graphische Analysen

Aus der Schriftspur wird in einem ersten Schritt ein zu analysierender Teilausschnitt gewählt. Die anschließend berechneten und gefilterten Zeitkurven und Phasendiagramme lassen sich in Einzelgraphik und vierfach unterteilter Graphik auf dem Bildschirm darstellen und im Detail analysieren.

 

4fache Graphik

 

Bei gleich­zeitiger Anzeige von Schriftspur, Schreib­druck und zugehöriger Geschwindig­keit und Beschleunigung in der unterteilten Graphik können die Bewe­gungs­abläufe detailliert verfolgt werden. Mit dem Maus-Cursor können Markierungen gesetzt werden und Daten gezoomt werden. Für alle Kurven werden die Mess- und Differenz­werte angezeigt und können im dBASE-Format abgespeichert werden. Hilfsfunktionen wie Sprung auf den nächsten Peak oder Nulldurchgang erleichtern die Analyse.

 

Replay Modus

 

In einem Wiederholungsmodus kann die Schrift in Echtzeit (oder schneller oder langsamer) wieder abgespielt werden. Hier lassen sich systematische Probleme wie fehlender Schreibfluss oder überflüssige Pausen gut beobachten.

 

Replay Modus

 

Statistische Analysen

Eine statistische Auswertung berechnet für einen Datensatz Schriftkennwerte wie: Länge der Schriftspur, mittlere Schreib­geschwindigkeit, mittlerer Schreibdruck, Bewegungsinversionen oder Pausen. In einer weiteren statistischen Aus­wertungs­routine lassen sich statistische Kenn­werte berechnen wie: Mittelwert, SD, SDMS, Minimum, Maximum, Modus, Median, Quartile.

Schriftkennwerte

 Ein weiterer Schwerpunkt der Analyse ist die Beurteilung des Automationsgrads einer Bewe­gung. Sensitive Indikatoren für die Automation sind die Glattheit und die Wiederholgenauigkeit des Geschwindig­keits- und Be­schleuni­gungsverlaufs. Über interaktive statistische Auswertungs­routinen lassen sich für eine in Auf- und Abstriche segmentierte Schriftspur ­Kennwerte wie mittlere Segment­länge, Geschwindigkeits- und Be­schleunigungs­peaks, Zeitstruktur der Extremwerte, Anzahl der Bewegungs­inversionen ­oder resultierende Segment­frequenz berechnen.

 

Automatische Analyse

Bei der automatischen Analyse werden beliebige Daten in einem Auswahlfenster zusammengestellt und zugehörige Segmentanalysen durchgeführt oder Schriftkennwerte berechnet. Dies ist vor allem bei Massendaten sinnvoll, auf Knopfdruck stehen in kürzester Zeit alle Ergebnisse in dBASE Datenbanken zur Verfügung.

 

Graphischer Ergebnisreport

Mit Hilfe einer integrierten Macro-Befehlssprache können beliebige komplexe graphische Ergebnis­reports programmiert werden. Mit speziellen Befehlen lassen sich dabei sämtliche relevanten Parameter wie Variablen, Filter, Position, Achsen, Skalierung, Schrift etc. definieren.

CSWin Graphikreport

Für die graphische Gestaltung können Texteingaben und Linien frei variiert werden, oder numerische Messwerte in den Report eingefügt werden. Während des Ablaufs des Macros kann für komplexere Daten­operationen in das Programm-Menü zurück gesprungen werden. Die so programmierten Standardreports lassen sich für beliebige Daten verwenden, da sämtliche benötigten Parameter während des Ablaufs abgefragt werden. So können für Standardbefundbögen, aber auch für individuelle Fragestellungen (wie Publikationen) schnelle und elegante graphische Lösungen gefunden werden.

 

Literatur

Marquardt C, Mai N (1994) A computational procedure for movement analysis in hand­writing. J of Neuroscience Methods 52: 39-45.

Mai N, Marquardt C (1995). Analyse und Therapie motorischer Schreibstörungen. In L. Jäncke & H. Heuer (Eds.), Psychologische Beiträge. Düsseldorf: PABST.

Marquardt C, Mai N (1998). Diagnostik motorischer Schreibstörungen. Zeitschrift für Handtherapie, 1/98, 23-27.

Marquardt C, Steidle B & Baur B (2003). Der Schreibkrampf – Ätiologie, Untersuchung und Therapie. In: Jahn T & Förstl H (Hrsg.) Bewegungsstörungen bei psychischen Erkrankungen. Heidelberg, Springer.