CN111867483A - 认知功能评估装置、认知功能评估系统、认知功能评估方法及程序 - Google Patents

认知功能评估装置、认知功能评估系统、认知功能评估方法及程序 Download PDF

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Abstract

认知功能评估装置(100)具备：取得部(110)，其取得表示被评估者(U)响应赋予被评估者(U)的问题而发出的语音的语音数据；评估部(130)，其通过进行第一评估及第二评估来评估被评估者(U)的认知功能，该第一评估基于在由取得部(110)取得的语音数据中的规定期间中被评估者(U)发出语音的时间所占的比例，该第二评估基于由取得部(110)取得的语音数据的基本频率；以及输出部(140)，其输出评估部(130)评估出的评估结果。

Description

认知功能评估装置、认知功能评估系统、认知功能评估方法及 程序
技术领域
本发明涉及一种能够评估被评估者的认知功能的认知功能评估装置、认知功能评估系统、认知功能评估方法及程序。
背景技术
以往，作为评估认知功能的测验，存在作为使被评估认知功能的患者、即被评估者在试卷上记述答案的方法的、改良长谷川式简易智能评估量表(HDS-R)、MMSE(Mini-MentalState Examination：简短智力状态检查)、CDR(Clinical Dementia Rating：临床痴呆评估量表)等。这些方法是由受过一定训练的医师、临床心理师等在医疗机构对被评估者进行测验的方法。
此处，在使用试卷的评估方法中，存在迫使被评估者承受较长测验时间的负担的问题。另外，在重复对被评估者执行测验的情况下，由于是相同的测验，因此存在被评估者记住了答案的问题。为了解决该问题，公开了一种技术，也就是说由医生等将对被评估者实施的测验中的问答进行录音，并分析被评估者的语音的技术(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2012/165602号
发明内容
发明要解决的问题
对于认知功能的评估，要求更简便地进行评估者的认知功能的评估。
因此，本发明的目的在于提供一种能够简便地进行被评估者的认知功能的评估的认知功能评估装置等。
用于解决问题的方案
本发明的一个方式的认知功能评估装置具备：取得部，其取得表示被评估者响应赋予所述被评估者的问题而发出的语音的语音数据；评估部，其通过进行第一评估及第二评估来评估所述被评估者的认知功能，该第一评估基于在由所述取得部取得的所述语音数据中的规定期间中所述被评估者发出语音的时间所占的比例，该第二评估基于由所述取得部取得的所述语音数据的基本频率；以及输出部，其输出所述评估部评估出的评估结果。
本发明的一个方式的认知功能评估系统具备：所述认知功能评估装置；收音装置，其检测所述被评估者的语音；以及显示设备，其显示所述输出部所输出的评估结果。
本发明的一个方式的认知功能评估方法是计算机执行的认知功能评估方法，包含以下步骤：取得步骤，取得表示被评估者响应赋予所述被评估者的问题而发出的语音的语音数据；评估步骤，通过进行第一评估及第二评估来评估所述被评估者的认知功能，该第一评估基于在所述取得步骤中取得的所述语音数据中的规定期间中所述被评估者发出语音的时间所占的比例，该第二评估基于在所述取得步骤中取得的所述语音数据的基本频率；以及输出步骤，输出在所述评估步骤中评估出的评估结果。
本发明的一个方式的程序是使计算机执行所述认知功能评估方法的程序。
发明的效果
根据本发明的认知功能评估装置等，能够简便地进行被评估者的认知功能的评估。
附图说明
图1是表示实施方式的认知功能评估系统的结构的图。
图2是表示实施方式的认知功能评估装置的特征性功能结构的框图。
图3是表示实施方式的认知功能评估装置评估被评估者的认知功能的处理顺序的流程图。
图4是表示与评估结果对应的图像的一例的图。
图5是表示语音数据的取得方法的第一例的图。
图6是表示语音数据的取得方法的第二例的图。
图7是表示语音数据的取得方法的第三例的图。
图8是表示语音数据的取得方法的第四例的图。
图9是表示语音数据的取得方法的第五例的图。
图10是用于说明发声时间的比例的图。
图11是表示基本频率的时间变化的图。
图12是表示实施方式的变形例1的认知功能评估系统的结构的图。
图13是表示实施方式的变形例2的认知功能评估系统的结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明实施方式。另外，以下说明的实施方式均表示概括性或具体的例子。以下实施方式所显示的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置位置及连接方式、步骤、步骤的顺序等是一例，其主旨并非限定本发明。另外，以下实施方式的结构要素中的、表示最上位概念的独立权利要求所未记载的结构要素作为任意的结构要素来加以说明。
另外，各图是示意图，并非为严谨的图示。另外，在各图中，有时对实质上相同的结构标注相同符号并省略或简化重复的说明。
另外，在以下的实施方式中，使用了表示方向的表达方式。例如，所谓平行，不仅意为完全平行，也意为实质性地平行，即包含例如数％左右的偏离。
(实施方式)
[认知功能评估装置的结构]
说明实施方式的认知功能评估系统的结构。图1是表示实施方式的认知功能评估系统的结构的图。
认知功能评估系统200是用于基于被评估者U所发出的语音来评估被评估者U的认知功能的装置。所谓认知功能，表示辨识、记忆、或判断的能力。作为一个具体例，认知功能评估装置100评估是否为失智症的人(失智症患者)。
所谓失智症，表示发现有上述认知功能退化的症状。作为失智症的一个具体例，能够列举阿尔茨海默型失智症(AD：Alzheimer’s disease)。由于失智症没有主观症状，因此通过由失智症患者的家人或第三者等促使失智症患者到医院进行诊察，来使失智症患者接受来自医师的诊察。另外，能够通过使被评估者U接受MoCA(Montreal CognitiveAssessment：蒙特利尔认知评估)测验等用于诊断失智症的批量测验，来确认被评估者U是否为失智症。
此外，MoCA测验需要15分钟左右的时间。另外，为了诊断被评估者U随时间经过的变化，MoCA测验需要隔些时日地多次执行，由此判断被评估者U是否为失智症。也就是说，在MoCA测验中，为了诊断被评估者U是否为失智症，需要较长的期间。
此外，已知失智症患者与未患有失智症的人(健康者)即使说出的单词为相同的单词，语音也会有所不同。
认知功能评估系统200是通过分析被评估者U的语音来高精度地评估被评估者U的认知功能的装置。
如图1所示，认知功能评估系统200具备认知功能评估装置100、收音装置300及显示设备400。
认知功能评估装置100是以下计算机：通过收音装置300取得表示被评估者U发出的语音的语音数据，并基于取得的语音数据来评估被评估者U的认知功能。
收音装置300是检测被评估者U发出的语音，并将表示检测到的语音的语音数据输出至认知功能评估装置100的麦克风。为了高精度地检测被评估者U发出的语音，也可以在收音装置300的周围配置遮音壁310和/或防喷罩320。
显示设备400显示基于从认知功能评估装置100输出的图像数据的图像。具体而言，显示设备400是由液晶面板或有机EL面板等构成的监视器装置。作为显示设备400，也可以采用电视机、智能型手机、或平板终端等信息终端。
认知功能评估装置100、收音装置300及显示设备400只要能够收发语音数据或图像数据即可，有线连接或以能够无线通信的方式连接均可。
认知功能评估装置100基于由收音装置300检测出的语音数据来分析被评估者U的语音，并基于分析的结果来评估被评估者U的认知功能，再将用于显示表示评估结果的图像的图像数据输出至显示设备400。由此，认知功能评估装置100能够向无主观症状的失智症患者通知其认知功能的程度，因此例如能够促使失智症患者去接受医师的诊察。换言之，认知功能评估装置100能够通过向无主观症状的失智症患者通知其认知功能的程度，来协助失智症患者去接受医师的诊察。
此外，认知功能评估装置100例如为个人计算机，但也可以为服务器装置。
图2是表示认知功能评估装置100的功能结构的框图。认知功能评估装置100具备取得部110、计算部120、评估部130、输出部140、及存储部150。
取得部110取得由收音装置300检测出的语音数据。取得部110例如是进行有线通信或无线通信的通信接口。
计算部120是解析由取得部110取得的被评估者U的语音数据的处理部。具体而言，计算部120是由处理器、微电脑、或专用电路实现的。
评估部130将计算部120的语音数据的解析结果与存储于存储部150的参照数据151进行对照，来评估被评估者U的认知功能。具体而言，评估部130是由处理器、微电脑、或专用电路实现的。
输出部140向显示设备400输出评估部130评估出的被评估者U的认知功能的评估结果。输出部140例如是进行有线通信或无线通信的通信接口。
存储部150是存储有成为人的认知功能的评估基准的参照数据151的存储装置。在评估被评估者U的认知功能的程度时由评估部130来参照参照数据151。存储部150例如是由ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、半导体存储器、HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等实现的。
另外，在存储部150中还存储有计算部120及评估部130所执行的程序、以及输出被评估者U的认知功能的评估结果时所使用的表示该评估结果的图像数据。
[认知功能评估方法的处理顺序]
接着，说明认知功能评估装置100执行的认知功能评估方法的具体的处理顺序。图3是表示认知功能评估装置100评估被评估者U的认知功能的处理顺序的流程图。
首先，取得部110借助收音装置300取得被评估者U的语音数据(步骤S101)。
接着，计算部120基于由取得部110取得的语音数据来计算特征量(步骤S102)。在步骤S102中，例如，计算部120计算在语音数据中的规定期间中被评估者U发出语音的时间所占的比例来作为特征量。另外，计算部120计算语音数据的基本频率来作为特征量。
接着，评估部130基于在步骤S102中计算部120计算出的特征量来评估被评估者U的认知功能(步骤S103)。在步骤S103中，使用存储于存储部150的参照数据151作为评估基准。
接着，输出部140输出评估部130所评估出的被评估者U的认知功能的评估结果(步骤S104)。在步骤S104中，输出部140例如从存储部150取得与在步骤S103中由评估部130评估出的评估结果对应的图像的图像数据，并向显示设备400发送所取得的图像数据。
显示设备400取得输出部140输出的图像数据，基于该图像数据来显示图像。图4是表示与评估结果对应的图像的一例的图。图4所示的图像表示被评估者U的认知功能有退化的倾向。
如此，通过将评估结果作为图像显示，被评估者U能够简便地确认认知功能的评估结果。另外，在被评估者U在家中等使用认知功能评估装置100来评估认知功能的情况下，认知功能评估装置100也能够通过图像的显示来促使被评估者U就医诊察。
[语音数据的取得方法]
接着，对步骤S101中的语音数据的取得方法进行说明。在步骤S101中，为了使被评估者U的失智症的程度显著地出现在语音数据中，在对被评估者U的大脑施加某种程度的负荷的状况下取得语音数据。具体而言，对被评估者U赋予问题，取得部110取得表示被评估者U响应赋予被评估者U的问题而发出的语音的语音数据。
此处，关于问题的赋予方法，能够考虑各种方法。以下，对语音数据的取得方法的例子进行说明。图5是表示语音数据的取得方法的第一例的图。
在图5的例子中，对被评估者U赋予复述指示者T说出的语句这样的问题。首先，指示者T指示被评估者U复述语句(图5的(a))，来使其说出语句(图5的(b))。于是，被评估者U响应问题而发出语音(图5的(c))。取得部110取得这样的语音的语音数据。
此外，对于所使用的语句虽无特别限定，但如上所述，出于对被评估者U的大脑施加某种程度的负荷的目的，最好是稍复杂的语句。在图5的(b)中，例如采用了包含多组主语及谓语的语句。另外，为了取得某种程度的长度的语音数据，例如采用5个短语以上的语句。另外，也可以取代复述语句，而将问题设为复述多个数字。
图6是表示语音数据的取得方法的第二例的图。与图5的例子同样地，在图6的例子中，对被评估者U赋予复述指示者T说出的语句这样的问题。首先，指示者T指示被评估者U复述语句(图6的(a))，来说出语句(图6的(b))。此时，同时指示在经过规定时间后(例如3秒后)开始说出语音。也就是说，在图6的例子中，对被评估者U赋予在经过规定时间后复述指示者T说出的语句这样的问题。于是，被评估者U响应问题而在等待规定时间之后发出语音(图6的(c))。取得部110取得这样的语音的语音数据。这样的说出语音之前的等待时间是出于对被评估者U的大脑施加某种程度的负荷的目的而使用的。
图7是表示语音数据的取得方法的第三例的图。在图7的例子中，对被评估者U赋予以言语说明指示者T所提示的图画或照片所描绘的情形这样的问题。首先，指示者T指示被评估者U说明图画或照片的内容(图7的(a))，并提示图画或照片(图7的(b))。被评估者U尽可能多地列举被提示的图画或照片所描绘的情形(图7的(c))。取得部110取得这样的语音的语音数据。
图8是表示语音数据的取得方法的第四例的图。在图8的例子中，对被评估者U赋予以指示者T指定的条件读出数字这样的问题。首先，指示者T指定条件(图8的(a))，被评估者U在被赋予的条件下读出数字(图8的(b))。取得部110取得这样的语音的语音数据。
图9是表示语音数据的取得方法的第五例的图。在图9的例子中，对被评估者U赋予列举满足指示者T指定的条件的单词这样的问题。首先，指示者T指定条件(图9的(a))，被评估者U列举与被赋予的条件相符的单词(图9的(b))。取得部110取得这样的语音的语音数据。此外，被指定的条件例如为范围(鱼的名称等)，但是也可以为以“i”开头的名词等。
[特征量：发声时间的比例]
接着，对在步骤S102中计算的特征量进行说明。计算部120例如计算被评估者U的发声时间的比例来作为特征量。图10是用于说明发声时间的比例的图。
图10示出了表示被评估者U发出的语音的语音数据的音量(power)的时间变化。在语音数据中，包含被评估者U发声的期间以及被评估者U沉默的期间。计算部120例如将音量为规定的阈值(例如，-50dB)以上的期间判定为被评估者U发声的期间。另外，计算部120将音量未达规定的阈值的期间判定为被评估者U沉默的期间。
发声期间是被评估者U发声的期间的合计。计算部120计算在由取得部110取得的语音数据中的规定期间中发声期间所占的比例。此处，规定期间例如是从指示者T结束赋予问题的时刻t1起、至被评估者U完成对问题的响应的时刻t2为止的期间(也就是说，至测验结束为止的整个期间T0)。此外，时刻t1及时刻t2既可以通过语音识别等来确定，也可以通过认知功能评估装置100所具备的用户接口(未图示)来由指示者T等评估者指定。时刻t2也可以预先设定，例如从时刻t1起经过30秒等。
能够认为，发声中断的被评估者U的认知功能退化。另外，在赋予图7及图9那样的列举型的问题的情况下，能够认为，认知功能退化的被评估者U的列举数变少，发声时间变短。因此，评估部130评估为，发声时间的比例越小则认知功能越低。
此外，上述规定期间并不限定于至测验结束为止的整个期间T0。例如，规定期间也可以为属于语音数据的后半部分(换言之，整个期间T0的后半部分)的期间。例如，在对被评估者U赋予图9那样的列举型的问题的情况下，无论被评估者U的认知功能的程度如何，想起的单词慢慢地逐渐减少从而发声时间逐渐变短。然而，能够认为，认知功能越退化的被评估者U所想起的单词数量越少，因此在较早阶段发声时间变短。因而，有时属于语音数据的后半部分的规定期间中的发声时间的比例根据认知功能的程度而产生较大的差，适合认知功能的评估。
另外，计算部120也可以计算发声时间的比例的变化。例如，在如图10所示那样将至测验结束为止的整个期间分为第一期间T1及第二期间T2这2个期间的情况下，计算部120也可以计算在第一期间T1中发声时间所占的比例、以及在第二期间T2中发声时间所占的比例之差(也就是说，变化量)。计算部120也可以计算在第一期间T1中发声时间所占的比例与在第二期间T2中发声时间所占的比例之比(也就是说，变化率)。在任一情况下，评估部130均基于在第一期间T1中发声时间所占的比例与在第二期间T2中发声时间所占的比例的比较，来评估认知功能。
如上所述，能够认为，认知功能越退化的被评估者U在整个期间T0的后半段中发声时间变得越短。因而，能够认为，被评估者U的认知功能越退化，则(将第一期间T1中的发声时间的比例作为基准的)发声时间的比例的变化越大。因此，评估部130评估为，发声时间的比例的变化越大，则认知功能越低。此外，整个期间T0也可以被分割为3个以上的期间。
[特征量：整个期间、至开始发声为止的时间]
计算部120也可以计算图10所示的整个期间T0来作为特征量。也就是说，计算部120也可以计算在赋予问题之后至对问题的响应完成为止的时间来作为特征量。
例如，在对被评估者U赋予图5及图6那样的复述型的问题的情况下，能够认为，认知功能退化的被评估者U由于记忆力的退化导致难以复述，因此至完成复述为止花费时间。因此，评估部130评估为，整个期间T0越长，则认知功能越低。
另外，例如，在赋予图7及图9那样的列举型的问题的情况下，能够认为，认知功能退化的被评估者U的列举数较少，因此会较快完成发声。因此，在这种情况下，评估部130评估为，整个期间T0越短，则认知功能越低。
另外，计算部120也可以计算在赋予问题之后至被评估者U开始发出语音为止的时间T3(在图10中图示)来作为特征量。能够认为，认知功能退化的被评估者U的反应速度下降，因此在赋予问题之后至开始发声为止花费时间。因此，评估部130评估为，时间T3越长，则认知功能越低。
[特征量：基本频率]
计算部120也可以计算语音数据的基本频率的每单位时间的变动来作为特征量。图11是表示基本频率的时间变化的图。
基本频率意为音源的振动数。也就是说，意为被评估者U发出的语音的音程。基本频率的每单位时间的变动意为基本频率的微分值。关于基本频率，例如根据自相关函数的最初的峰来计算，但也可以通过其它方法计算。
认知功能退化的被评估者U的感情的起伏较小，从而语音的抑扬变小。于是，能够认为基本频率的变动变小。另外，能够认为，认知功能退化的被评估者U存在由于身体机能的退化导致发声时的呼吸(肺的使用方法)不充分的倾向，从而基本频率的变动变小。因此，评估部130例如评估为，语音数据的基本频率的每单位时间的变动越小，则认知功能越低。
另外，计算部120也可以计算语音数据的基本频率的每单位时间的变动幅度来作为特征量。基本频率的每单位时间的变动幅度意为该单位时间中的基本频率的最大值与最小值之差。在此情况下，评估部130根据与上述基本频率的变动同样的理由而评估为，语音数据的基本频率的每单位时间的变动幅度越小，则认知功能越低。
此外，计算部120在计算基本频率的变动或变动幅度的情况下，最好仅将语音数据中被评估者U发声的期间作为处理对象。如图11所示，计算部120能够将音量为阈值以上的期间判定为被评估者U发声的期间。若选择性地将被评估者U正在发声的期间设为处理对象，则评估部130的评估精度提高。
另外，计算部120也可以计算被评估者U发声的期间的最初的规定期间(例如，5秒钟)内的基本频率的变动(或变动幅度)与被评估者U发声的期间的最后的规定期间(例如，5秒钟)内的基本频率的变动(或变动幅度)之差或比，来作为特征量。例如，计算部120也可以将以最初的规定期间(例如，5秒钟)内的基本频率对最后的规定期间内的基本频率的变动(或变动幅度)进行正规化而得到的物理量作为特征量。
[评估方法]
评估部130使用上述特征量中的至少1个来评估被评估者U的认知功能。然而，若使用多个特征量综合地进行评估，则能够提高评估的精度。例如，评估部130通过基于在语音数据中的规定期间中被评估者U发出语音的时间所占的比例进行第一评估、及基于语音数据的基本频率进行第二评估，来评估被评估者U的认知功能。评估部130例如能够通过将根据参照数据151决定的第一评估的评分、以及根据参照数据151决定的第二评估的评分进行合计，来进行使用多个特征量的评估。此外，在将评分相加时，也可以根据特征量而对评分附加权重。
此外，参照数据151例如是表示MoCA测验的评分与特征量的对应关系的数据。参照数据151只要是能够通过与特征量进行对照来评估认知功能的程度的数据即可，也可以为表示MMSE(Mini-Mental State Examination：简短智力状态检查)等的评分与特征量的关系的数据。
另外，在基于各特征量来评估有无失智症的倾向那样的情况下，评估部130例如在评估中使用的多个特征量全都表示有失智症的倾向的情况下，评估为被评估者U有失智症的倾向。换言之，评估部130在评估中使用的多个特征量中的至少1个表示无失智症的倾向的情况下，评估为被评估者U无失智症的倾向。然而，评估部130也可以在评估中使用的多个特征量中的至少1个表示有失智症的倾向的情况下，评估为被评估者U有失智症的倾向。换言之，评估部130也可以在评估中使用的多个特征量全都表示无失智症的倾向的情况下，评估为被评估者U无失智症的倾向。
[效果等]
如以上说明的那样，认知功能评估装置100具备：取得部110，其取得表示被评估者U响应赋予被评估者U的问题而发出的语音的语音数据；评估部130，其通过进行第一评估及第二评估来评估被评估者U的认知功能，该第一评估基于在由取得部110取得的语音数据中的规定期间中被评估者U发出语音的时间所占的比例，该第二评估基于由取得部110取得的语音数据的基本频率；以及输出部140，其输出评估部130评估出的评估结果。
这样的认知功能评估装置100能够通过取得语音数据，来简便地评估被评估者U的认知功能。另外，使用发声时间及基本频率这2个特征量，因此评估精度提高。
另外，例如，评估部130基于在属于语音数据的后半部分的规定期间中被评估者U发出语音的时间所占的比例来进行第一评估。
能够认为，在语音数据的后半部分，容易根据认知功能的不同而在发声时间上产生差异。因此，这样的认知功能评估装置100能够提高被评估者U的认知功能的评估精度。
另外，例如，评估部130基于在语音数据中的第一期间中被评估者U发出语音的时间所占的比例与在语音数据中的比第一期间晚的第二期间中被评估者U发出语音的时间所占的比例的比较，来进行第一评估。
这样的认知功能评估装置100能够基于发声时间的比例的经时变化来评估被评估者U的认知功能。
另外，例如，评估部130基于基本频率的每单位时间的变动来进行第二评估。
这样的认知功能评估装置100能够基于语音数据的基本频率的每单位时间的变动来评估被评估者U的认知功能。
另外，例如，评估部130基于基本频率的每单位时间的变动幅度来进行第二评估。
这样的认知功能评估装置100能够基于语音数据的基本频率的每单位时间的变动幅度来评估被评估者U的认知功能。
另外，例如，评估部130还通过进行第三评估来评估被评估者U的认知功能，该第三评估基于在被赋予问题后至被评估者U开始发出语音为止的时间。
这样的认知功能评估装置100能够基于被赋予问题之后至被评估者U开始发出语音为止的时间来评估被评估者U的认知功能。
另外，例如，评估部130还通过进行第三评估来评估被评估者U的认知功能，该第三评估基于被赋予问题之后至对问题的响应完成为止的时间。
这样的认知功能评估装置100能够基于被赋予问题之后至对问题的响应完成为止的时间来评估被评估者U的认知功能。
另外，例如，语音数据表示被评估者U响应复述指示者T说出的语句这样的问题而发出的语音。
这样的认知功能评估装置100能够将以下语音数据设为处理对象：该语音数据表示被评估者U响应复述指示者T说出的语句这样的问题而发出的语音。
另外，例如，上述语句是包含多组主语及谓语的5个短语以上的语句。
由此，能够使被评估者U的失智症的程度显著地出现在语音数据中。另外，取得部110能够较长时间地取得语音数据。
另外，例如，语音数据表示被评估者U响应在经过规定时间后复述指示者T说出的语句这样的问题而发出的语音。
这样的认知功能评估装置100能够将以下语音数据设为处理对象：该语音数据表示被评估者U响应在经过规定时间后复述指示者T说出的语句这样的问题而发出的语音。
另外，例如，语音数据表示被评估者U响应以言语说明指示者T提示的图画或照片所描绘的情形这样的问题而发出的语音。
这样的认知功能评估装置100能够将以下语音数据设为处理对象：该语音数据表示被评估者U响应以言语说明指示者T提示的图画或照片所描绘的情形这样的问题而发出的语音。
另外，例如，语音数据表示被评估者U响应以由指示者T指定的条件读出数字这样的问题而发出的语音。
这样的认知功能评估装置100能够将以下语音数据设为处理对象：该语音数据表示被评估者U响应以由指示者T指定的条件读出数字这样的问题而发出的语音。
另外，例如，语音数据表示被评估者U响应列举满足由指示者T指定的条件的单词这样的问题而发出的语音。
这样的认知功能评估装置100能够将以下语音数据设为处理对象：该语音数据表示被评估者U响应列举满足由指示者T指定的条件的单词这样的问题而发出的语音。
另外，认知功能评估系统200具备：认知功能评估装置100；收音装置300，其检测被评估者U的语音；以及显示设备400，其显示输出部140所输出的评估结果。
这样的认知功能评估系统200能够通过取得语音数据，来简便地评估被评估者U的认知功能。另外，使用发声时间及基本频率这2个特征量，因此评估精度提高。
另外，实施方式的认知功能评估方法是计算机执行的认知功能评估方法。认知功能评估方法包含以下步骤：取得步骤，取得表示被评估者U响应赋予被评估者U的问题而发出的语音的语音数据；评估步骤，通过进行第一评估及第二评估来评估被评估者U的认知功能，该第一评估基于在取得步骤中取得的语音数据中的规定期间中被评估者U发出语音的时间所占的比例，该第二评估基于在取得步骤中取得的语音数据的基本频率；以及输出步骤，输出在评估步骤中评估出的评估结果。
这样的认知功能评估方法能够通过取得语音数据，来简便地评估被评估者U的认知功能。另外，使用发声时间及基本频率这2个特征量，因此评估精度提高。
另外，本发明也可以作为用于使计算机执行上述认知功能评估方法的程序来实现。
这样的程序能够简便地评估被评估者U的认知功能。另外，使用发声时间及基本频率这2个特征量，因此评估精度提高。
(变形例)
接着，对实施方式的变形例1及变形例2的认知功能评估系统进行说明。此外，关于与实施方式相同的结构，有时标注相同符号并省略或简化重复的说明。
图12是表示实施方式的变形例1的认知功能评估系统的结构的图。
实施方式的变形例1的认知功能评估系统200a与实施方式的认知功能评估系统200同样地具备认知功能评估装置100、收音装置300及显示设备400。认知功能评估系统200例如也可以具备防喷罩320，以罩住收音装置300。
另外，在认知功能评估系统200a中，采用具有指向性的收音装置300。此处，收音装置300及显示设备400以如下方式配置：收音装置300呈现最大灵敏度的方向(图12所示的收音方向V2)与显示设备400显示问题信息的显示面401的法线方法V1一致。具体而言，收音装置300及显示设备400以法线方向V1与收音方向V2平行的方式配置于桌子等固定物。此外，收音装置300及显示设备400也可以固定于建筑物材料等。另外，认知功能评估系统200a也可以具备用于固定收音装置300及显示设备400的位置关系的固定具。
由此，即使在被评估者U一边观察显示设备400一边发声的情况下，收音方向V2也容易与发声的方向一致。因此，通过设为如认知功能评估系统200a这样的位置关系，收音装置300易于准确地检测被评估者U的语音。
接着，对实施方式的变形例2的认知功能评估系统进行说明。
图13是表示实施方式的变形例2的认知功能评估系统的结构的图。
实施方式的变形例2的认知功能评估系统200b与实施方式的认知功能评估系统200同样地具备认知功能评估装置100、收音装置300a及显示设备400。
收音装置300a与收音装置300同样，是用于检测被评估者U发出的语音并将表示检测到的语音的语音数据输出至认知功能评估装置100的麦克风。另外，收音装置300a与实施方式的认知功能评估系统200的收音装置300同样地具有指向性。
在认知功能评估系统200b中，收音装置300a与显示设备400形成为一体。具体而言，收音装置300a与显示设备400配置于同一框体。只要在将收音装置300a与显示设备400形成为一体的制造步骤中预先以法线方向V1与收音方向V2一致的方式来形成，就能够抑制在被评估者U利用认知功能评估系统200b时法线方向V1与收音方向V2偏离的情况。
(其它实施方式)
以上，针对实施方式、实施方式的变形例1及变形例2的认知功能评估系统等进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。
例如，在上述实施方式中，取得语音数据时对被评估者赋予问题，但并非必须赋予问题。取得部只要取得表示被评估者发出的语音的语音数据即可。
例如，在上述实施方式中，作为认知功能退化的症状的一个具体例，列举了阿尔茨海默型失智症。然而，所谓认知功能，表示辨识、记忆或判断的能力，而所谓失智症，表示发现上述认知功能退化的症状。也就是说，认知功能评估装置所评估的认知功能的程度并不限定于阿尔茨海默型失智症，也可以是例如血管型失智症等。
另外，在上述实施方式中，问题的提示是由指示者进行的。然而，问题的提示也可以借助显示设备等来由认知功能评估装置进行。
另外，本发明也可以作为使计算机执行认知功能评估装置所执行的步骤的程序来实现。另外，本发明也可以作为能够由记录有此程序的计算机读取的CD-ROM等记录介质来实现。另外，本发明也可以作为表示此程序的信息、数据或信号来实现。而且，这些程序、信息、数据及信号也可以经由因特网等通信网络来发布。
此外，由本领域技术人员对各实施方式施加能够想到的各种变形而得到的方式、或者通过在不脱离本发明的主旨的范围内对各实施方式中的结构要素及功能进行任意组合来实现的方式也包含于本发明。
附图标记说明
100：认知功能评估装置；110：取得部；130：评估部；140：输出部；200、200a、200b：认知功能评估系统；300、300a：收音装置；400：显示设备；T：指示者；T1：第一期间；T2：第二期间；U：被评估者。

Claims (16)

1.一种认知功能评估装置，具备：
取得部，其取得表示被评估者响应赋予所述被评估者的问题而发出的语音的语音数据；
评估部，其通过进行第一评估及第二评估来评估所述被评估者的认知功能，所述第一评估基于在由所述取得部取得的所述语音数据中的规定期间中所述被评估者发出语音的时间所占的比例，所述第二评估基于由所述取得部取得的所述语音数据的基本频率；以及
输出部，其输出所述评估部评估出的评估结果。
2.根据权利要求1所述的认知功能评估装置，其特征在于，
所述评估部基于在属于所述语音数据的后半部分的所述规定期间中所述被评估者发出语音的时间所占的比例来进行所述第一评估。
3.根据权利要求1所述的认知功能评估装置，其特征在于，
所述评估部基于在所述语音数据中的第一期间中所述被评估者发出语音的时间所占的比例与在所述语音数据中的比所述第一期间晚的第二期间中所述被评估者发出语音的时间所占的比例的比较，来进行所述第一评估。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的认知功能评估装置，其特征在于，
所述评估部基于所述基本频率的每单位时间的变动来进行所述第二评估。
5.根据权利要求1～3中的任一项所述的认知功能评估装置，其特征在于，
所述评估部基于所述基本频率的每单位时间的变动幅度来进行所述第二评估。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的认知功能评估装置，其特征在于，
所述评估部还通过进行第三评估来评估所述被评估者的认知功能，所述第三评估基于在被赋予所述问题后至所述被评估者开始发出语音为止的时间。
7.根据权利要求1～5中的任一项所述的认知功能评估装置，其特征在于，
所述评估部还通过进行第三评估来评估所述被评估者的认知功能，所述第三评估基于在被赋予所述问题后至对所述问题的响应完成为止的时间。
8.根据权利要求1～7中的任一项所述的认知功能评估装置，其特征在于，
所述语音数据表示所述被评估者响应复述指示者说出的语句这样的所述问题而发出的语音。
9.根据权利要求8所述的认知功能评估装置，其特征在于，
所述语句是包含多组主语及谓语的5个短语以上的语句。
10.根据权利要求8或9所述的认知功能评估装置，其特征在于，
所述语音数据表示所述被评估者响应在经过规定时间后复述所述指示者说出的语句这样的所述问题而发出的语音。
11.根据权利要求1～7中的任一项所述的认知功能评估装置，其特征在于，
所述语音数据表示所述被评估者响应以言语说明由指示者提示的图画或照片所描绘的情形这样的所述问题而发出的语音。
12.根据权利要求1～7中的任一项所述的认知功能评估装置，其特征在于，
所述语音数据表示所述被评估者响应以由指示者指定的条件读出数字这样的所述问题而发出的语音。
13.根据权利要求1～7中的任一项所述的认知功能评估装置，其特征在于，
所述语音数据表示所述被评估者响应列举满足由指示者指定的条件的单词这样的所述问题而发出的语音。
14.一种认知功能评估系统，具备：
根据权利要求1～13中的任一项所述的认知功能评估装置；
收音装置，其检测所述被评估者的语音；以及
显示设备，其显示所述输出部所输出的评估结果。
15.一种认知功能评估方法，是计算机执行的认知功能评估方法，包含以下步骤：
取得步骤，取得表示被评估者响应赋予所述被评估者的问题而发出的语音的语音数据；
评估步骤，通过进行第一评估及第二评估来评估所述被评估者的认知功能，所述第一评估基于在所述取得步骤中取得的所述语音数据中的规定期间中所述被评估者发出语音的时间所占的比例，所述第二评估基于在所述取得步骤中取得的所述语音数据的基本频率；以及
输出步骤，输出在所述评估步骤中评估出的评估结果。
16.一种程序，用于使计算机执行根据权利要求15所述的认知功能评估方法。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220218268A1 (en) * 2020-07-22 2022-07-14 Actibrain Bio, Inc. Ai (artificial intelligence) based method for providing brain information
CN114343577B (zh) * 2021-12-31 2024-02-13 科大讯飞股份有限公司 认知功能评价方法、终端设备以及计算机可读存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100298649A1 (en) * 2007-11-02 2010-11-25 Siegbert Warkentin System and methods for assessment of the aging brain and its brain disease induced brain dysfunctions by speech analysis
JP2011255106A (ja) * 2010-06-11 2011-12-22 Nagoya Institute Of Technology 認知機能障害危険度算出装置、認知機能障害危険度算出システム、及びプログラム
US20120214143A1 (en) * 2010-11-24 2012-08-23 Joan Marie Severson Systems and Methods to Assess Cognitive Function
CN105407800A (zh) * 2013-09-11 2016-03-16 日立麦克赛尔株式会社 脑功能障碍评价方法、脑功能障碍评价装置及其程序

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6731631B2 (ja) * 2016-02-26 2020-07-29 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 認知機能評価装置、プログラム
JP6695057B2 (ja) * 2016-04-27 2020-05-20 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 認知機能評価装置、認知機能評価方法、およびプログラム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100298649A1 (en) * 2007-11-02 2010-11-25 Siegbert Warkentin System and methods for assessment of the aging brain and its brain disease induced brain dysfunctions by speech analysis
JP2011255106A (ja) * 2010-06-11 2011-12-22 Nagoya Institute Of Technology 認知機能障害危険度算出装置、認知機能障害危険度算出システム、及びプログラム
US20120214143A1 (en) * 2010-11-24 2012-08-23 Joan Marie Severson Systems and Methods to Assess Cognitive Function
CN105407800A (zh) * 2013-09-11 2016-03-16 日立麦克赛尔株式会社 脑功能障碍评价方法、脑功能障碍评价装置及其程序

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