
技术摘要:
本发明提供一种脑活动特征量的提取方法。该脑活动特征量的提取方法包括以下步骤:基于作为对于区别健全者的群体与非健全者的群体而言是否有效的指标的指标值,在多个数据中,按用于判别受验者是健全者还是非健全者的有效性从高到低的顺序获取多个数据的组合;以及将获 全部
背景技术:
以往,已知一种包括获取与脑血流量的变化有关的特征量的步骤的脑活动特征量 的提取方法。例如在国际公开2012/165602号中公开了这种脑活动特征量的提取方法。 在国际公开2012/165602号中,公开了一种认知功能障碍判别装置,其利用近红外 光谱法来测量正在执行认知课题时的受验者的脑血流数据。在国际公开2012/165602号的 认知功能障碍判别装置中构成为:向受验者提供各种各样的认知课题,对通过功能性近红 外光谱法(fNIRS)测量多个测定部位而得到的脑血流数据进行多个特征量的提取,利用提 取出的特征量以及预先构建的用于判定认知功能障碍的模型,来进行受验者的认知功能的 判别。 在国际公开2012/165602号的认知功能障碍判别装置中,针对已知认知功能是否 存在障碍的受验者,获取正在执行认知课题时的脑血流数据的特征量,基于获取到的特征 量来构建用于判定认知功能障碍的模型。在国际公开2012/165602号的认知功能障碍判别 装置中,在构建用于判定认知功能障碍的模型时,通过逐步选择法,来选择出对于用于区别 健全者的群体与非健全者(认知功能障碍者)的群体的判断基准而言有用的特征量。此外, 作为逐步选择法的特征选择基准,使用各2个群体(健全者的群体和非健全者的群体)的估 计正确答案率的平均值。而且,在国际公开2012/165602号中,作为用于进行健全者的群体 与非健全者(认知功能障碍者)的群体的辨别的特征量(判断基准),选择了包括7个测定部 位的前额叶的右侧区域中的特征量、以及包括5个测定部位的左颞叶的后方区域中的特征 量这合计12个特征量。 然而,在国际公开2012/165602号所记载的认知功能障碍判别装置中,通过按照固 定的规则选择特征量的逐步选择法,来选择对于用于区别健全者的群体与非健全者的群体 的判断基准而言有用的特征量,因此能够想到有时所选择出的特征量较为限定。因此,能够 想到如下问题:有时因用于辨别健全者的群体与认知功能障碍者的群体的、有用的特征量 (判断基准)的提取遗漏而导致无法适当地判别受验者是健全者还是非健全者。
技术实现要素:
本发明是为了解决上述那样的问题而完成的,本发明的一个目的在于提供一种能 够抑制因有用的判断基准的提取遗漏而导致无法适当地判别受验者是健全者还是非健全 者的脑活动特征量的提取方法。 为了达成上述目的,本发明的一个方面的脑活动特征量的提取方法包括以下步 骤:向受验者提供诱发脑活动的课题,受验者包括健全者的群体和非健全者的群体;在向受 验者提供了课题时测定受验者的每个测量部位的脑血流量的变化;获取与脑血流量的变化 4 CN 111588347 A 说 明 书 2/12 页 有关的特征量;计算与课题、测量部位及特征量的组对应的、作为对于区别健全者的群体与 非健全者的群体而言是否有效的指标的指标值;获取将课题、测量部位及特征量的组与计 算出的指标值相关联而得到的多个数据;基于计算出的指标值,在多个数据中,按用于判别 受验者是健全者还是非健全者的有效性从高到低的顺序获取多个数据的组合;以及将获取 到的多个数据的组合按有效性从高到低的顺序进行显示。 关于本发明的一个方面的脑活动特征量的提取方法,如上所述,包括以下步骤:基 于作为对于区别健全者的群体与非健全者的群体而言是否有效的指标的指标值,在与指标 值相关联的多个数据中,按用于判别受验者是健全者还是非健全者的有效性从高到低的顺 序获取多个数据的组合;以及将获取到的多个数据的组合按有效性从高到低的顺序进行显 示。由此,与指标值相关联的多个数据按用于判别受验者是健全者还是非健全者的有效性 从高到低的顺序进行显示,因此能够容易地掌握与有效性高的指标值关联的多个数据。其 结果,能够抑制产生对于判别受验者是健全者还是非健全者而言有用的特征量(判断基准) 的提取遗漏,因此能够抑制因有用的判断基准的提取遗漏而导致无法适当地判别受验者是 健全者还是非健全者。 在上述一个方面的脑活动特征量的提取方法中,优选的是,还包括以下步骤:针对 所显示的多个数据的组合,制作数据的数量不同的多个模型,并且基于制作出的多个模型 各自的正确答案率,来获取判别受验者是健全者还是非健全者所需的数据的数量。如果像 这样构成,则能够基于数据的数量不同的多个模型的正确答案率来容易地掌握为了判别受 验者是健全者还是非健全者而需要(获取及显示)的数据的数量。 在上述获取判别受验者是健全者还是非健全者所需的数据的数量的结构中,优选 的是,获取数据的数量的步骤包括以下步骤:制作多个数据的数量不同的多个回归模型,并 且基于制作出的多个回归模型各自的正确答案率,来获取判别受验者是健全者还是非健全 者所需的数据的数量。如果像这样构成,则能够基于多个回归模型各自的正确答案率来容 易地获取判别受验者是健全者还是非健全者所需的数据的数量。 在上述获取判别受验者是健全者还是非健全者所需的数据的数量的结构中,优选 的是,获取数据的数量的步骤包括以下步骤:获取正确答案率成为规定的阈值以上的数据 的数量。如果像这样构成,则能够基于规定的阈值来容易地判定判别受验者是健全者还是 非健全者所需的数据的数量。 在上述一个方面的脑活动特征量的提取方法中,优选的是,还包括以下步骤:按有 效性从高到低的顺序来排列与指标值相关联的多个数据。如果像这样构成,则能够按有效 性从高到低的顺序容易地显示获取到的多个数据的组合。 在上述一个方面的脑活动特征量的提取方法中,优选的是,获取与脑血流量的变 化有关的特征量的步骤包括以下步骤:使获取脑血流量的变化的平均值的期间不同,来获 取脑血流量的变化的多个种类的平均值中的至少任一个作为与脑血流量的变化有关的特 征量,脑血流量的变化的多个种类的平均值是基于在进行课题的期间中包含的规定的期间 中的脑血流量的变化的平均值、以及在不进行课题的期间中包含的规定的期间中的脑血流 量的变化的平均值而获取到的。如果像这样构成,则能够根据脑血流量的变化的多个种类 的平均值中的任一个来获取与脑血流量的变化有关的特征量,因此能够有效地增加用于判 别健全者的群体与非健全者的群体的多个数据的数量。其结果,能够获取对于判别受验者 5 CN 111588347 A 说 明 书 3/12 页 是健全者还是非健全者而言更加充足的数量的判断基准。 在上述一个方面的脑活动特征量的提取方法中,优选的是,获取与脑血流量的变 化有关的特征量的步骤包括以下步骤:获取由在进行课题的期间中的表示脑血流量的变化 的曲线形成的区域的面积重心、以及在进行课题的期间中的表示脑血流量的变化的曲线的 斜率的最大值中的至少任一个,来作为与脑血流量的变化有关的特征量。如果像这样构成, 则例如即使某个期间内的脑血流量的变化的平均值相同,由于存在面积重心或斜率的最大 值不同的情况,因此也能够通过包含面积重心和斜率的最大值中的至少任一个作为与脑血 流量的变化有关的特征量,来精密地判别受验者是健全者还是非健全者。 在上述一个方面的脑活动特征量的提取方法中,优选的是,提供课题的步骤包括 针对同一课题提供难度不同的多个课题的步骤,获取与脑血流量的变化有关的特征量的步 骤包括以下步骤:获取进行难度互不相同的多个课题的期间之间的脑血流量的平均值的差 或比,来作为特征量。在此,在认知课题执行时的脑血流数据的测量中,每个受验者对课题 存在习惯、经验、教育水平等的偏差。因而,对受验者执行共同的固定难度的认知课题会存 在以下情况:对某些受验者来说过于简单因此检测不出脑活动,而对某些受验者来说过于 难因此放弃执行课题。因此,通过如上述那样构成,能够测定基于与受验者相应的难度的课 题的脑活动的变化,因此即使在受验者对认知课题的适应存在个人差异的情况下,也能够 判定认知功能的程度。 在上述一个方面的脑活动特征量的提取方法中,优选的是,提供课题的步骤包括 以下步骤:向受验者提出对于受验者而言的感觉刺激、计算、记忆、想象以及空间认知中的 至少任一个,来作为课题。如果像这样构成,则能够向受验者提供诱发脑活动的多个种类的 课题,因此能够有效地增加用于判别健全者的群体与非健全者的群体的多个数据的数量。 其结果,能够获取对于判别受验者是健全者还是非健全者而言更加充足的数量的判断基 准。 在上述一个方面的脑活动特征量的提取方法中,优选的是,测定脑血流量的变化 的步骤包括以下步骤:测定氧合血红蛋白量的变化、脱氧血红蛋白量的变化以及总血红蛋 白量的变化中的至少任一个,来作为脑血流量的变化的指标,总血红蛋白量为氧合血红蛋 白量与脱氧血红蛋白量的总量。如果像这样构成,则能够通过多个种类的指标来获取受验 者的脑血流量的变化,因此能够有效地增加用于判别健全者的群体与非健全者的群体的多 个数据的数量。其结果,能够获取对于判别受验者是健全者还是非健全者而言更加充足的 数量的判断基准。此外,氧合血红蛋白量会对课题比较敏感地做出反应,另一方面,也会因 受验者的身体活动等除课题以外的因素而敏感地做出反应,从而有时在测定结果中包含噪 声。另一方面,脱氧血红蛋白量对于受验者的身体活动等不敏感(对脑活动部位的局部性具 有精度),因此通过将脱氧血红蛋白量用作脑血流量的变化的指标,能够获得噪声比较少的 测定结果。 在上述一个方面的脑活动特征量的提取方法中,优选的是,测定每个测量部位的 脑血流量的变化的步骤包括以下步骤:测定在包含国际10-20法的F3、F4、P3及P4中的至少 一个的范围内设定的每个测量部位的脑血流量的变化。如果像这样构成,则能够测定一般 在测量脑波时使用的范围(前额联合区、运动区、间隔区)的脑血流量的变化,因此能够适当 地测定与课题对应的脑血流量的变化。 6 CN 111588347 A 说 明 书 4/12 页 在上述一个方面的脑活动特征量的提取方法中,优选的是,测定每个测量部位的 脑血流量的变化的步骤包括以下步骤:通过近红外光谱法(near-infrared spectroscopy: NIRS)来测定每个测量部位的脑血流量的变化。如果像这样构成,则能够使用NIRS装置来测 定受验者的脑血流量的变化。其结果,NIRS装置为非介入的,在与磁共振成像(Magnetic Resonances Imaging:MRI)等比较的情况下,无需大规模的设备,因此能够简便地测定受验 者的脑血流量的变化。此外,NIRS装置是以下装置:穿戴于受验者的头部,利用近红外光来 测定受验者的脑血管中的血红蛋白量的变化,由此测定脑血流量的变化。 附图说明 图1是用于说明用于实施本发明的一个实施方式的脑活动特征量的提取方法的脑 活动测量系统的整体结构的图。 图2是示出本发明的一个实施方式的测定脑活动时的测定部位的示意图。 图3是用于说明国际10-20法的测定部位的示意图。 图4是表示本发明的一个实施方式的任务期间和休息期间的时序图以及任务的强 度的时间变化的曲线图。 图5A是用于说明本发明的一个实施方式的脑活动特征量的提取方法中的特征量 (任务-休息间的平均值差)的图。 图5B是用于说明本发明的一个实施方式的脑活动特征量的提取方法中的另一特 征量(面积重心)的图。 图5C是用于说明本发明的一个实施方式的脑活动特征量的提取方法中的又一特 征量(波形斜率)的图。 图6是用于说明将课题、测量部位及特征量与同课题、测量部位及特征量的组对应 的用于区别健全者的群体与非健全者的群体的指标值相关联而得到的多个数据的图。 图7是用于说明用于判别受验者是健全者还是非健全者的试行及其正确答案率的 图。 图8是表示获取用于判别受验者是健全者还是非健全者的多个数据的组合的流程 的流程图。