[发明专利]一种多通道简易精神状态检测系统

说明书

技术领域

本发明属于数字医疗领域，具体涉及一种利用数字笔输入技术、语音分析技术、触摸技术的简易精神状态（MMSE）的多通道检测系统。

背景技术

人机交互技术的最新进展为传统的医学检查创造了更多的可能性。平板电脑包含着目前最自然最直接的触摸交互技术，能够使医生在最自然的状态下进行量表的检查。笔式交互对于那些具有很少或没有计算机经验的人容易接受。他们可以利用其以前的写作经验，而无需学习如何操纵键盘和鼠标。数字化输入板这种方法新颖、安全、价廉、快速、便携、无创，而且可以检测、表征和定量运动功能障碍而无需电线或其他附件。这种方法不仅可以收集在二维X—Y平面内的测量数据，而且可以获取压力轴、方位角、旋转角、倾角三维信息等，对检测用户手部的震颤等功能障碍提供了新的量化信息。语音分析技术可以通过分析人的说话声音，提取出其中蕴含的构音肌肉群功能状态、情感和精神状态等特征，并可基于这些特征对用户的神经功能进行综合定量分析。当前代表性的工作包括基于语音的情感分析（参考文献：E.Moore,M.Clements,J.Peifer,and L.Weisser.Comparing objective feature statistics of speech for classifying clinical depression.IEMBS,2004.），压力分析（参考文献：Modeling drivers’speech under stress.Speech Communication-Special issue on speech and emotion,40(1-2),2003.），患病与否及严重程度分析（参考文献：Nonlinear speech analysis algorithms mapped to a standard metric achieve clinically useful quantification of average Parkinson’s disease symptom severity.Novel speech signal processing algorithms for high-accuracy classification of Parkinsons disease.）。

在目前医疗领域，简易精神状态（MMSE）量表是一项针对认知功能的初步筛查，常规的MMSE检查仅可对受试者的认知功能进行初步的评价。但在受试者接受MMSE检查过程中，需要回答一系列问题，并做简单绘图，因此对检查过程中更多信息（如语音、笔迹）的分析可以反映受试者更为全面的神经功能（如发音肌群运动功能、手运动功能）。从神经功能评价的角度看，综合性的、同时包含认知功能、运动功能及语言能力的评价方式必然具有更高的应用价值。

发明内容

本发明的目的在于利用平板电脑、数字化输入板和语音的多通道输入，建立一种基于多通道信息融合的简易精神状态（MMSE）的新型电子化检测系统，该方法融合了电子化检查量表、数字化输入板的多通道输入、发音信息的分析，通过电子化的系统来提高检查的效率，多通道融合的方法来建立认知与运动、发音信息的数据模型，从而能有效的提高MMSE的检测速度、量化认知与手部运动功能数据、量化构音及发音数据，提高MMSE数据的检测效率、综合性和客观性。

具体来说，本发明采用的技术方案如下：

一种多通道简易精神状态检测系统，包括：

录音设备，包括发音信息采集模块和音频文件分割模块；所述发音信息采集模块用于采集检测开始后待测者的所有发音信息；所述音频文件分割模块根据当前不同的检测项目，将采集的发音信息切分成不同的音频文件，并存储在平板电脑中；

数字化输入板，包括多通道输入数据采集模块，用于采集检测过程中待测者多通道输入的数据，并存储在平板电脑中；

平板电脑，连接所述录音设备和数字化输入板，包括发音特征提取模块、运笔特征提取模块、电子化的MMSE量表模块及MMSE数据模型模块；所述发音特征提取模块用于提取上述音频文件的发音特征；所述运笔特征提取模块用于提取上述多种通道输入过程中的运笔特征；所述发音特征、运笔特征输入所述MMSE数据模型后，输出简易精神状态检测结果。

进一步地，所述发音信息采集模块通过录音采集发音信息，具体音频参数为16bit，44.1Hz，1channel；所述发音信息包括：发音开始时间，发音结束时间。