CN117357071A - 一种基于多维行为数据的用户依从性评估方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多维行为数据的用户依从性评估方法及系统，涉及医疗保健设备领域。包括以下步骤：采用视功能测量方式对用户自身视觉功能损伤程度和/或机制进行评估量化，得到各个视觉功能的初始估计阈值；设计依从性测试刺激；将依从性测试刺激按随机顺序加入对应的视功能训练项目中，对用户进行训练；根据用户对依从性测试刺激的应答结果计算出其在视觉训练过程中的依从性。本发明有助于根据依从性对用户的学习训练过程进行监督提醒，从而更好地确保视觉训练效果，更有效地提高用户的视觉功能和生活质量。

Description

一种基于多维行为数据的用户依从性评估方法及系统

技术领域

本发明涉及医疗保健设备领域，尤其涉及一种基于多维行为数据的用户依从性评估方法及系统。

背景技术

目前，视觉健康问题正面临着巨大而紧迫的挑战。青少年儿童的近视和弱视问题屡见不鲜，而老年人则面临老化等多重视功能低下的挑战。此外，由眼部创伤或疾病等也可引起不同的视功能异常。

除了传统的医学治疗方法，视觉功能训练成为提高视功促进视觉健康的新途径。这些视觉功能训练通常使用计算机程序，根据个体的视觉功能缺陷和提升需求，为他们设计视功能提升训练方案。例如，对于弱视患者而言，可以提供对比敏感度功能、运动视觉、立体视功能等视觉功能训练，以提升患者的视觉功能和生活质量。

然而，现有技术中的视觉功能训练的有效性通常会受用户的依从性影响，特别是对于年幼的儿童用户，因为他们通常难以保持足够的专注度完成特定的训练时长。此外，现有的依从性监测技术也面临一些挑战。一些监测方法依赖于相对昂贵的设备，如使用眼动仪监测注视点间接推断依从性，但这会增加训练成本，降低可及性；另一些方法则依赖于用户口头报告，但用户可能无法准确报告自己的感受或因多种原因不诚实报告，导致依从性评估的准确性存在问题。

因此，如何提供一种能够与用户依从性直接相关、易于实施的监测方法，更准确地评估用户的训练依从性，根据用户的反馈或多维度的视觉功能实现更加直接、准确及高效地评估用户的依从性，根据依从性对用户的学习训练过程进行监督提醒，从而更好地确保视觉训练效果，更有效地提高用户的视觉功能和生活质量，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于多维行为数据的用户依从性评估方法及系统，可以达到更好地确保视觉训练效果，更有效地提高视觉功能和生活质量

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于多维行为数据的用户依从性评估方法，包括以下步骤：

S1、采用视功能测量方式对用户自身的视觉功能损伤程度和/或机制进行评估量化，得到各个视觉功能的初始估计阈值；

S2、根据S1中的各个视觉功能的初始估计阈值，设计依从性测试刺激；

S3、将S2中的依从性测试刺激按随机顺序加入对应的视功能训练项目中，对用户进行训练；

S4、根据用户对依从性测试刺激的应答结果，和/或结合主管报告和眼动数据，计算出其在视觉训练过程中的依从性。

上述的方法，可选的，S1中的视功能测量方式包括但不限于使用临床上的视力表测量出用户视力，使用对比敏感度检测仪粗略测量用户对比度功能，以及使用随机点立体图估计用户立体视功能。

上述的方法，可选的，S2中的依从性测试刺激，包括阈值上的视觉刺激、阈值附近的刺激、阈值下视觉刺激；三种刺激根据需要进行单独或组合使用。

一种基于多维行为数据的用户依从性评估系统，执行上述任一项所述的一种基于多维行为数据的用户依从性评估方法，

包括分别相互连接的控制单元、显示单元、交互单元；

控制单元用于产生视觉任务使用的视觉刺激并输出至显示单元进行显示；

控制单元还用于根据交互单元记录中用户的各个视功能初始阈值估计结果生成针对该用户特定视功能的依从性测试刺激，并将该刺激随机加入相应的视知觉训练任务中；

显示单元用于显示视觉测试和训练任务用的视觉刺激；

交互单元用于记录用户完成视觉测试和训练任务时的表现，并反馈给控制单元。

上述的系统，可选的，显示单元为具有显示功能的显示器，包括但不限于3D头戴式显示器、普通显示器。

上述的系统，可选的，交互单元是由用户对视觉任务的视觉图案做出反馈的装置，包括但不限于游戏操纵杆、键盘、鼠标和触摸屏。

上述的系统，可选的，所述控制单元首先通过系统或基础的眼科检查评估并获取用户的基础视功能信息，包括但不限于视力、对比敏感度功能、立体视情况，并通过已知的信息计算出特定用户的视功能阈值，然后将a％数量的阈值上的视觉刺激、b％数量的阈值附近的刺激以及c％数量的阈值下视觉刺激随机添加至训练过程中；三种依从性测试刺激根据需要进行组合；最后，通过交互单元反馈出用户视功能训练任务的完成情况，计算出用户对阈值上的视觉刺激、阈值附近的刺激、阈值下视觉刺激反应情况，从而计算用户的依从性，并将该依从性在下一次的训练中反馈和提醒用户；其中，整体依从性为：

R＝{A+B+T*c％*[1-abs(C/T*c％-cp)]}/(T*a％+T*b％+T*c％)*100，

其中，R为依从性(0-100)，A为阈值上的视觉刺激对应的正确判断次数，B为阈值附近的刺激对应的正确判断次数，T为总训练试次数目，abs为绝对值运算，C为阈值下视觉刺激对应的正确判断次数，a％为阈值上的视觉刺激所占比例，0.5≤a≤5，b％为阈值附近的刺激所占比例，0.5≤b≤5，c％为阈值下视觉刺激所占比例，0.5≤c≤5，cp为任务相关的随机表现概率(和任务相关，如任务为m择1任务，则cp＝1/m)；R值越大，则整体依从性越高；R值越小，则整体依从性越低。显然地，整体依从性计算也可用其他数学处理方法(如归一化运算到0-1之间等)，三种依从性刺激表现也可分别进行计算。

上述的系统，可选的，训练过程中直接添加眼动装置进行监测，或结合用户/第三方主观报告，以进行辅助评估。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种基于多维行为数据的用户依从性评估方法及系统，具有以下有益效果：

1.直接、准确的依从性监测：本发明能够直接监测用户的依从性，无需依赖第三方干预或用户口头回答，因而解决了依从性监测中普遍存在的难以准确监测和高昂的成本所带来的误差和不确定性问题；

2.个性化视觉任务制定：根据用户特定的视功能训练需求，系统可定制视觉任务，以确保监测用户的依从性；这使得系统能够满足各种不同类型的视知觉训练，涵盖了对比敏感度功能、立体视、运动视觉、手眼协调等多种训练项目；

3.实时反馈和沟通：系统中的控制系统和交互单元结合，能够及时反馈依从率，实现用户与训练者之间的实时沟通；这种及时反馈能够指导和规划训练过程，使训练更加高效和有针对性；

4.多重刺激监测依从性：本发明采用阈值上、阈值附近和阈值下三种刺激来监测依从性，有助于获得更准确的依从性数据；这种多重刺激的使用提高了系统的准确性和可靠性，从而更好地评估用户的依从性水平；

5.降低依从性监测成本：相较于传统的依赖第三方或口头回答的监测方法，本系统降低了监测的成本，使得依从性监测更加经济高效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的一种基于多维行为数据的用户依从性评估方法流程图；

图2为本发明公开的一种基于多维行为数据的用户依从性评估系统结构图；

图3为本发明实施例公开的控制单元具体的工作流程图；

图4为本发明实施例公开的依从性刺激示例图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

参照图1所示，本发明公开了一种基于多维行为数据的用户依从性评估方法，包括以下步骤：

S1、采用视功能测量方式对用户自身的视觉功能损伤程度和/或机制进行评估量化，得到各个视觉功能的初始估计阈值；

S2、根据S1中的各个视觉功能的初始估计阈值，设计依从性测试刺激；

S3、将S2中的依从性测试刺激按随机顺序加入对应的视功能训练项目中，对用户进行训练；

S4、根据用户对依从性测试刺激的应答结果结合主管报告和眼动数据计算出其在视觉训练过程中的依从性。

进一步的，S1中的视功能测量方式包括但不限于使用临床上的视力表测量出用户视力，使用对比敏感度检测仪粗略测量用户对比度功能，以及使用随机点立体图估计用户立体视功能。

进一步的，S2中的依从性测试刺激，包括阈值上的视觉刺激、阈值附近的刺激、阈值下视觉刺激；三种刺激根据需要进行单独或组合使用。

具体的，阈值上的视觉刺激简称阈上刺激，即用户极大概率能观察到的视觉刺激，其准确率可简便反映用户的专注度；阈值附近的刺激简称阈值刺激，即用户一定概率可观察到的视觉刺激，其准确率可反映用户的训练进程；阈值下视觉刺激简称阈下刺激，即用户极不可能无法观察到的视觉刺激，其准确率可简便反映用户的作弊可能性。

参照图2所示，一种基于多维行为数据的用户依从性评估系统，执行上述任一项所述的一种基于多维行为数据的用户依从性评估方法，

包括分别相互连接的控制单元、显示单元、交互单元；

控制单元用于产生视觉任务使用的视觉刺激并输出至显示单元进行显示；

控制单元还用于根据交互单元记录中用户的各个视功能初始阈值估计结果生成针对该用户特定视功能的依从性测试刺激，并将该刺激随机加入相应的视知觉训练任务中；

显示单元用于显示视觉测试和训练任务用的视觉图案；

交互单元用于记录用户完成视觉测试和训练任务时的表现，并反馈给控制单元。

进一步的，显示单元为具有显示功能的显示器，包括但不限于3D头戴式显示器、普通显示器。

进一步的，交互单元是由用户对视觉任务的视觉图案做出反馈的装置，包括但不限于游戏操纵杆、键盘、鼠标和触摸屏。

进一步的，参照图3所示，控制单元首先通过系统或基础的眼科检查评估并获取用户的基础视功能信息，包括但不限于视力、对比敏感度功能、立体视情况，并通过已知的信息计算出特定用户的视功能阈值，然后将a％数量的阈值上的视觉刺激、b％数量的阈值附近的刺激以及c％数量的阈值下视觉刺激随机添加至训练过程中；同时，训练过程中直接添加眼动装置进行监测；三种依从性测试刺激根据需要进行组合；最后，通过交互单元反馈出用户视功能训练任务的完成情况，计算出用户对阈值上的视觉刺激、阈值附近的刺激、阈值下视觉刺激反应情况，从而计算用户的依从性，并将该依从性在下一次的训练中反馈和提醒用户；其中，整体依从性为：

R＝{A+B+T*c％*[1-abs(C/T*c％-cp)]}/(T*a％+T*b％+T*c％)*100，

其中，R为依从性(0-100)，A为阈值上的视觉刺激对应的正确判断次数，B为阈值附近的刺激对应的正确判断次数，abs为绝对值运算，C为阈值下视觉刺激对应的正确判断次数，T为总训练试次数目，a％为阈值上的视觉刺激所占比例，0.5≤a≤5，b％为阈值附近的刺激所占比例，0.5≤b≤5，c％为阈值下视觉刺激所占比例，0.5≤c≤5，cp为任务相关的随机表现概率；R值越大，则整体依从性越高；R值越小，则整体依从性越低。

具体的，cp为任务相关的随机表现概率，和任务相关，如任务为m择1任务，则cp＝1/m；整体依从性计算也可用其他数学处理方法，如归一化运算到0-1之间等，三种依从性刺激表现也可分别进行计算。

具体的，参照图4所示，在对比敏感度训练过程中的依从性刺激示例中，从左往右依次为阈值刺激(对比度为100％，空间频率为16c/d)、阈上刺激(对比度为100％，空间频率为8c/d)、阈下刺激(对比度为20％，空间频率为16c/d)。

在本发明的一个具体实施例中，系统工作流程如下：

1)由控制单元发出指令通过显示单元给用户呈现视力测量的视标(视力也可由临床直接测量)，此处测量视标可以包括但不限于E字视标、数字、字母、光栅等。

2)用户通过交互单元观察视标，并做出反应。控制单元将根据应答情况记录下用户的小数视力情况m。

3)控制单元会将m转化对比敏感度曲线中的截止空间频率(当对比度为100％时，曲线中对应的横坐标)M，转化规则为M＝m*30周/度。在此基础上，若总训练次数为T，控制单元将按照随机顺序添加T*a％数量的阈上刺激、T*b％数量的阈值刺激以及T*c％数量的阈下刺激至训练过程中。其中，阈上视觉刺激设置对比度为100％，空间频率为M*1/2，阈值刺激设置为M，以及阈下视觉刺激设置对比度为20％，空间频率为M。用于依从性测量的阈上和阈下刺激也可根据实际情况或要求进行设置。

4)控制单元向显示单元发出指令，用户通过交互单元完成对比敏感度功能训练任务。

5)控制单元计算出依从性刺激的反应正确数量，若用户正确反应的阈上刺激数量为A，阈值刺激数量为B，阈下刺激数量为C,该任务为正确/错误二选一任务故任务相关的随机表现概率为1/2，则依从性R＝

{A+B+T*c％*[1-abs(C/T*c％-1/2)]}/(T*a％+T*b％+T*c％)*100。

6)根据控制单元计算的依从率R，将会在训练结束时反馈给用户和医生，由医生或者专家实时追踪训练中用户的依从性，并对依从性不高的用户给予提醒和修正，对于依从性较好的用户给予肯定和鼓励，从而进一步达到提高对比敏感度功能的训练效果。

在本发明的另一个实施例中，系统工作流程如下：

1)由控制单元发出指令通过显示单元给用户呈现立体视功能测量和训练图案。

2)用户通过交互单元观察视标，并做出反应。控制单元将根据应答情况获得用户的立体视阈值M弧秒，该阈值可使用计算机编程的双眼视差范式测量，或从临床常用随机点立体图等测量方式获得。

3)若总训练次数为T，控制单元将按照随机顺序添加T*a％数量的阈上刺激、T*b％数量的阈值刺激以及T*c％数量的阈下刺激至训练过程中。其中，阈上视觉刺激设置为M*200％，阈值刺激设置为M，以及阈下视觉刺激设置为M*30％。用于依从性测量的阈上和阈下刺激也可根据实际情况或要求进行设置。

4)控制单元向显示单元发出指令，用户通过交互单元完成立体视功能的训练任务。

5)控制单元计算出依从性刺激的反应正确数量，若用户正确反应的阈上刺激数量为A，阈值刺激数量为B，阈下刺激数量为C,该任务为强制性二选一任务故任务相关的随机表现概率为1/2，则依从性R＝

{A+B+T*c％*[1-abs(C/T*c％-1/2)]}/(T*a％+T*b％+T*c％)*100。

6)根据控制单元计算的依从性R，将会在训练结束时反馈给用户和医生，由医生或者专家实时追踪训练中用户的依从性，并对依从性不高的用户给予提醒和修正，对于依从性较好的用户给予肯定和鼓励，从而进一步达到提高立体视功能的训练效果。

为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应被认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种基于多维行为数据的用户依从性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、采用视功能测量方式对用户视觉功能损伤程度和/或机制进行评估量化，得到各个视觉功能的初始估计阈值；

S2、根据S1中的各个视觉功能的初始估计阈值，设计依从性测试刺激；

S3、将S2中的依从性测试刺激按随机顺序加入对应的视功能训练项目中，对用户进行训练；

S4、根据用户对依从性测试刺激的应答结果，或结合主管报告和/或眼动数据，计算出其在视觉训练过程中的依从性。

2.根据权利要求1所述的一种基于多维行为数据的用户依从性评估方法，其特征在于，

S1中的视功能测量方式包括但不限于使用临床上的视力表测量出用户视力、使用对比敏感度检测仪粗略测量用户对比度功能，以及使用随机点立体图估计用户立体视功能。

3.根据权利要求1所述的一种基于多维行为数据的用户依从性评估方法，其特征在于，

S2中的依从性测试刺激，包括阈值上的视觉刺激、阈值附近的刺激、阈值下视觉刺激；三种刺激根据需要进行单独或组合使用。

4.一种基于多维行为数据的用户依从性评估系统，其特征在于，执行权利要求1-3任一项所述的一种基于多维行为数据的用户依从性评估方法，

包括分别相互连接的控制单元、显示单元、交互单元；

控制单元用于产生视觉任务使用的视觉图案并输出至显示单元进行显示；

控制单元还用于根据交互单元记录中用户的各个视功能初始阈值估计结果生成针对该用户特定视功能的依从性测试刺激，并将该刺激随机加入相应的视觉训练任务中；

显示单元用于显示视觉测试和训练任务用的视觉刺激；

交互单元用于记录用户完成视觉测试和训练任务时的表现，并反馈给控制单元。

5.根据权利要求4所述的一种基于多维行为数据的用户依从性评估系统，其特征在于，

显示单元为具有显示功能的显示器，包括但不限于3D头戴式显示器、液晶显示器。

6.根据权利要求4所述的一种基于多维行为数据的用户依从性评估系统，其特征在于，

交互单元是由用户对视觉任务的视觉刺激做出反馈的装置，包括但不限于游戏操纵杆、键盘、鼠标和触摸屏。

7.根据权利要求4所述的一种基于多维行为数据的用户依从性评估系统，其特征在于，

控制单元首先通过系统或基础的眼科检查评估并获取用户的基础视功能信息，包括但不限于视力、对比敏感度功能、立体视情况，并通过已知的信息计算出特定用户的视功能阈值，然后将a％数量的阈值上的视觉刺激、b％数量的阈值附近的刺激以及c％数量的阈值下视觉刺激随机添加至训练过程中；三种依从性测试刺激根据需要进行单独或组合使用；最后，通过交互单元反馈出用户视功能训练任务的完成情况，计算出用户对阈值上的视觉刺激、阈值附近的刺激、阈值下视觉刺激反应情况，从而计算用户的依从性，并将该依从性反馈给用户；其中，整体依从性为：

R＝{A+B+T*c％*[1-abs(C/T*c％-cp)]}/(T*a％+T*b％+T*c％)*100，

其中，R为依从性(0-100)，A为阈值上的视觉刺激对应的正确判断次数，B为阈值附近的刺激对应的正确判断次数，T为总训练试次数目，abs为绝对值运算，C为阈值下视觉刺激对应的正确判断次数，a％为阈值上的视觉刺激所占比例，0.5≤a≤5，b％为阈值附近的刺激所占比例，0.5≤b≤5，c％为阈值下视觉刺激所占比例，0.5≤c≤5，cp为任务相关的随机表现概率。

8.根据权利要求7所述的一种基于多维行为数据的用户依从性评估系统，其特征在于，

训练过程中直接添加眼动装置进行监测，或结合用户/第三方主观报告，以进行辅助评估。