[发明专利]基于分析绘画行为变化来筛查认知障碍的方法

说明书

本申请提供了通过预训练的朴素贝叶斯方法基于对绘图行为变化的分析来筛查、诊断或预测认知障碍诸如痴呆的存在、进展或治疗效果的方法。该方法包括以下步骤：获得由测试对象在数字设备上创建的至少一个图像的绘图数据，以及获得测试对象的个人数据；基于获得的绘图数据重建所述至少一个图像；将绘图数据转换为包括多个动作特征和多个几何特征的绘图特征；并通过具有贪婪变量选择的预训练的朴素贝叶斯方法以基于绘图特征和个人数据来确定测试对象患有认知障碍的可能性。

背景技术

认知障碍(诸如痴呆)可能会导致个人丧失独立能力，并对所述个人及其家庭和社会造成广泛影响。痴呆最常见的形式，即阿尔茨海默氏病(AD)的临床表现，包括认知功能的下降和日常生活的活动受损。先前的研究表明，痴呆的误诊率高达76％。大多数痴呆症患者只有在处于中度至重度的疾病阶段才能得到诊断。痴呆的早期检测对于使患者了解症状并在疾病发展的早期阶段进行可能的干预尤其重要。

筛查测试是评估患者认知健康状况的快速而有用的工具。常规的临床筛查测试主要以纸笔形式进行，并且以面对面访问的方式进行，这要求筛查参与者拜访诊所中的医疗保健专业人员。此外，筛查程序严重依赖医护专业人员的指导和判断。由于评估的主观性质，可能会误诊测试对象。

绘图测试(DT)已被用于筛查老年人的痴呆。在DT中，要求参与者临摹放置在他们前面的图片。所有DT的明显优势之一就是广泛的适用性。与其他类型的筛查测试相比，DT不需要任何语言能力和知识基础。大量的临床研究表明，DT的不良性能可反映出不同的认知功能缺陷，该不同的认知功能诸如注意力、空间建设能力、视觉记忆、执行功能以及与眼手协调相关的过程。

由于痴呆的特征在于是认知功能的下降，因此包括视觉空间技能、持续注意力和执行功能的多个认知领域将因此受到损害。简单的图片临摹任务需要上述领域的功能正常才能完成。测试对象必须专心观察样本图片，并在用他/她的手绘制图之前构思图片的形状。因此，与健康的测试对象相比，具有痴呆的测试对象需要显著更多的时间才能完成任务。由于要求测试对象尽可能地临摹给定的图片，因此痴呆的测试对象倾向于需要较长的思考时间和不合乎常规的绘图方式，这可以通过绘图过程和所绘制的图像来表明。

数字化的筛查测试已被证明有益于标准化格式，最小化由地板和天花板效应造成的信息损失，以及以传统测试无法达到的准确程度来精确记录人类活动。近50年来，数字化的绘图任务，时钟绘图测试(CDT)已被作为认知筛查工具用于患有多种形式的痴呆的测试对象，痴呆包括阿尔茨海默氏病、帕金森氏症和其他神经系统疾病。在测试期间，要求测试对象在一张白纸上画显示11点10分的时钟(称为命令时钟)，然后要求测试对象临摹显示该时间的预先绘制的时钟(临摹时钟)。数字圆珠笔用于捕捉测试对象的笔划位置的数据。接下来，基于机器学习算法创建一些预测模型。根据预测的结果，最佳训练的机器学习模型在不考虑解释能力的情况下可以在筛查任务中以0.86取得F1的分数。

然而，CDT要求指定的设备(诸如数字圆珠笔)来捕获测试对象的绘图数据，因此在实践中的适用性有限。此外，对于不识字或缺乏正规教育的测试对象来说，感知或绘制时钟可能过于复杂。

发明内容

在本领域中仍然需要改进的设计和技术，以用于基于绘图行为的变化来筛查、诊断或预测认知障碍(诸如痴呆)的存在、进展或治疗效果的方法。

本发明的实施方式所涉及的方法将收集和分析测试对象的绘图数据和个人数据，并基于预训练的朴素贝叶斯( Bayes)模型预测测试对象患有认知障碍的可能性。