CN117954086A - 一种癫痫患者社会认知过程化评估系统及评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及认知评估技术领域，公开了一种癫痫患者社会认知过程化评估系统及评估方法，系统包括：社会认知任务与眼动追踪同步化模块，基于社会认知评估视频生成社会认知评估任务；基础信息标准化模块，用于收集癫痫患者的临床信息，并基于临床信息对癫痫患者的社会认知能力进行等级划分，得到对应的社会认知能力等级信息；眼动行为追踪采集模块，用于根据接收到的社会认知评估任务采集癫痫患者的眼动行为，并基于采集的眼动行为生成对应的眼动行为信息，将眼动行为信息发送至数据分析模块；数据分析模块，用于根据接收到的眼动行为信息对癫痫患者的社会认知水平进行评估；本发明解决了现有的癫痫患者社会认知的评估缺乏过程化指标的问题。

Description

一种癫痫患者社会认知过程化评估系统及评估方法

技术领域

本发明涉及认知评估技术领域，尤其涉及一种癫痫患者社会认知过程化评估系统及评估方法。

背景技术

癫痫是目前第二大神经系统疾病，而癫痫患者常常伴有认知共病。癫痫患者的认知共病不仅影响其预后，也对患者的社会功能恢复和生活的回归有着重大影响。社会认知属于高级认知，是人类感知、处理和解释社会信息的能力，人类生活中的大部分日常行为都是由社交和情感驱动的。近年来，癫痫患者的社会认知损害越来越受到研究者的关注，社会认知障碍与生活质量差、心理健康问题、失业和孤独感相关，严重影响癫痫患者的社会功能恢复。社会认知主要包括心智理论和社会知觉，心智理论指的是推理他人内心真实想法的能力，即通过他人的言语、行为去解读他人的想法、观点和信念，与颞顶交界区、背侧前额皮质的功能相关；社会知觉是指对于他人所传达的一些线索进行识别和判断，其中最为重要的是情绪识别，情绪识别相关的脑区集中在后颞上沟、梭状回面孔区以及杏仁核等区域。目前针对社会认知的评估方式众多，但相互之间缺乏统一的标准，针对社会认知的不同部分以及不同的受众，评估方式不尽相同。大多评估方法是基于故事、视频等带有叙述性的内容，对被试进行提问和评分，以此来反应其社会认知能力的高低。此类以结果为导向的评估方式，其主观性强，可重复性差。此外，施测者需要具备神经心理学专业背景，需要进行严格的培训以控制评估的一致性和客观性。

社会认知评估的研究难以开展，评估标准的不一致是很重要的原因。而社会认知作为一种高级认知形式，相较于一般认知诸如记忆、注意、执行功能，社会认知更注重过程推理，更需要被试从所给定的场景中提取有效线索，因此相较于纸-笔评估形式，将信息可视化的视频评估形式，更能够体现社会认知的过程化推理性质。其中，动态人脸情绪识别、光点肢体情绪识别、社会认知推理测验可从多个维度对社会认知进行评估。动态人脸情绪识别仅呈现人脸部分，要求被试通过观察面部表情的变化来进行情绪识别；社会认知推理测验则呈现的则是真实社交场景，不仅包含人物相关的信息，还包括社交场景所传达的信息，更真实的还原社交场景；光点肢体情绪识别则是呈现生物学运动信息，隐去了所有生物学特征，探究生物学运动信息在情绪识别中的作用。以上三种视频形式的情绪识别评估，涵盖了情绪识别相关的多个维度。社会认知推理测验的第二和第三部分，则是还原真实场景下，被试对于人物内心想法和观念的推理能力，即是对心智理论的有效评估。在认知形成过程中，视觉信息的输入起到了关键性作用，而视觉行为决定了何种视觉信息输入大脑进一步被处理。在社会认知形成过程中的视觉行为的差异，可以在一定程度上反应社会认知的水平，这一指标相较于任务相关的结果指标，是被试自身的不受人为控制的反应和行为，更为客观真实。而眼动追踪技术可以帮助我们实现在过程中对视觉行为进行追踪和量化，眼动追踪技术的高速摄像机确保其精准的时间和空间定位，能够准确快速的捕捉到眼球运动，记录被试视觉反应和视觉行为的差异，进一步反应被试的不同社会认知水平。综上所述，若能将三种不同维度的社会认知的评估视频与眼动追踪系统进行连接，实现在观看视频过程中对被试的眼动行为进行实时定位追踪和量化，将为社会认知评估提供全新的过程化量化指标，从生物行为学角度提供客观的统一的社会认知评估指标，同时也在一定程度上能够辅助社会认知损害的早期识别。但目前缺乏针对癫痫患者的过程化认知评估指标，本发明可以有效的解决这一问题。

发明内容

本发明提供了一种癫痫患者社会认知过程化评估系统及评估方法，以解决现有的癫痫患者社会认知的评估缺乏过程化指标的问题。

为了实现上述目的，本发明通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明提供一种癫痫患者社会认知过程化评估系统，所述系统包括：社会认知任务与眼动追踪同步化模块、眼动行为追踪采集模块、基础信息标准化模块以及数据分析模块；

社会认知任务与眼动追踪同步化模块，用于获取社会认知评估视频，并基于社会认知评估视频生成社会认知评估任务，将社会认知评估任务发送至眼动行为追踪采集模块；

基础信息标准化模块，用于收集癫痫患者的临床信息，并基于临床信息对癫痫患者的社会认知能力进行等级划分，得到对应的社会认知能力等级信息；

眼动行为追踪采集模块，用于根据接收到的社会认知评估任务采集癫痫患者的眼动行为，并基于采集的眼动行为生成对应的眼动行为信息，将眼动行为信息发送至数据分析模块；

数据分析模块，用于根据接收到的眼动行为信息对癫痫患者的社会认知水平进行评估。

可选的，所述系统还包括：指标筛选模块；

所述指标筛选模块用于获取眼动行为追踪采集模块中生成的眼动行为信息，还用于根据社会认知评估任务匹配对应的感兴趣区，导出每个感兴趣区的眼动指标，以及社会认知任务的正确率和任务完成时间，根据眼动指标的定义和取值范围将不正常的指标和眼动行为数据从眼动行为追踪采集模块中剔除。

可选的，所述社会认知任务与眼动追踪同步化模块包括：社会认知任务模块和眼动追踪同步化模块；

所述社会认知任务模块用于获取社会认知评估视频；

所述眼动追踪同步化模块用于对社会认知评估视频中的每一帧视频与对应的时间戳进行校对，从而生成对应的社会认知评估任务。

可选的，所述眼动行为追踪采集模块包括：主试机、被试机和眼动仪；

所述眼动仪与所述主试机通过Eyelink 1000Plus的特殊网口相连，以实现眼动追踪与社会认知评估任务的同步；

所述主试机与所述被试机通过普通网口相连，帮助测试者控制任务进程以及进行注视点与视线的校准，把控眼动数据的质量。

第二方面，本申请实施例提供一种癫痫患者社会认知过程化评估方法，所述方法包括：

获取社会认知评估视频，并基于社会认知评估视频生成社会认知评估任务；

收集癫痫患者的临床信息，并基于临床信息对癫痫患者的社会认知能力进行等级划分，得到对应的社会认知能力等级信息；

根据接收到的社会认知评估任务采集癫痫患者的眼动行为，并基于采集的眼动行为生成对应的眼动行为信息；

根据接收到的眼动行为信息对癫痫患者的社会认知水平进行评估。

可选的，所述基于社会认知评估视频生成社会认知评估任务，包括：

对社会认知评估视频中的每一帧视频与对应的时间戳进行校对，从而生成对应的社会认知评估任务。

可选的，所述方法还包括：

获取眼动行为信息，根据社会认知评估任务匹配对应的感兴趣区，导出每个感兴趣区的眼动指标，以及社会认知任务的正确率和任务完成时间。根据眼动指标的定义和取值范围将不正常的指标和眼动行为数据从眼动行为追踪采集模块中剔除。

可选的，所述根据接收到的眼动行为信息对癫痫患者的社会认知水平进行评估，包括：

根据不同感兴趣区、不同情绪对眼动指标和情绪识别正确率、反应时间进行分析；

根据不同感兴趣区、不同语境对眼动指标和情绪识别正确率、反应时间进行分析；

结合社会认知能力等级信息进行分析，获取能反映出不同社会认知水平的过程化眼动指标。

有益效果：

本发明提供的癫痫患者社会认知过程化评估系统，选取了三种不同形式的社会认知评估方式，多维度进行社会认知评估，将社会认知评估任务与眼动追踪系统结合，实现了社会认知的过程化评估，并获取了可用于区分不同社会认知水平的眼动指标，同时适用于任何需要进行社会认知评估的人群，并不限于癫痫患者，所获得的具有检测社会认知水平的过程化指标，客观、量化，便于进行组间比较和长程随访。

附图说明

图1为本发明优选实施例的癫痫患者社会认知过程化评估系统的结构示意图；

图2为本发明优选实施例的癫痫患者社会认知过程化评估方法的流程图。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，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作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。

除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

请参见图1，本申请实施例提供一种癫痫患者社会认知过程化评估系统，所述系统包括：社会认知任务与眼动追踪同步化模块、眼动行为追踪采集模块、基础信息标准化模块以及数据分析模块；

社会认知任务与眼动追踪同步化模块，用于获取社会认知评估视频，并基于社会认知评估视频生成社会认知评估任务，将社会认知评估任务发送至眼动行为追踪采集模块；

基础信息标准化模块，用于收集癫痫患者的临床信息，并基于临床信息对癫痫患者的社会认知能力进行等级划分，得到对应的社会认知能力等级信息；

眼动行为追踪采集模块，用于根据接收到的社会认知评估任务采集癫痫患者的眼动行为，并基于采集的眼动行为生成对应的眼动行为信息，将眼动行为信息发送至数据分析模块；

数据分析模块，用于根据接收到的眼动行为信息对癫痫患者的社会认知水平进行评估。

可选的，所述系统还包括：指标筛选模块；

所述指标筛选模块用于获取眼动行为追踪采集模块中生成的眼动行为信息，还用于根据社会认知评估任务匹配对应的感兴趣区，导出每个感兴趣区的眼动指标，以及社会认知任务的正确率和任务完成时间。根据眼动指标的定义和取值范围将不正常的指标和眼动行为数据从眼动行为追踪采集模块中剔除。

在上述实施例中，剔除包括：如眼跳角度大于±180°是由于头动或眼镜滑动导致的注视点漂移，需要剔除；注视点持续时间小于10ms是在眼跳过程中产生的不具有信息处理能力的注视点，需要剔除；任务完成时间小于200ms提示该反应并非是由刺激所引起，需要剔除。

可选的，所述社会认知任务与眼动追踪同步化模块包括：社会认知任务模块和眼动追踪同步化模块；

所述社会认知任务模块用于获取社会认知评估视频；

所述眼动追踪同步化模块用于对社会认知评估视频中的每一帧视频与对应的时间戳进行校对，从而生成对应的社会认知评估任务。

可选的，所述眼动行为追踪采集模块包括：主试机、被试机和眼动仪；

所述眼动仪与所述主试机通过Eyelink 1000Plus的特殊网口相连，以实现眼动追踪与社会认知评估任务的同步；

所述主试机与所述被试机通过普通网口相连，帮助测试者控制任务进程以及对注视点与视线的校准，把控眼动数据的质量。

在上述实施例中，一种社会认知过程化评估系统是将眼动追踪技术与社会认知评估任务(动态人脸情绪识别、光点肢体情绪识别、社会认知推理测验)相同步，使用社会认知评估过程中的眼动行为指标，对社会认知水平进行定量的描述，以解决目前社会认知评估方式主观化且标准不统一的问题。本发明的具体模块详见图1，包括社会认知任务和眼动追踪模块同步化的生成模块，基础信息标准化模块，眼动行为的追踪采集模块，指标筛选模块和数据分析模块。其中眼动行为追踪采集模块包含三个组成部分，分别为眼动仪，测试者控制的主试机，以及呈现任务刺激的被试机。其中眼动仪与主试机通过Eyelink 1000Plus的特殊网口相连，以实现眼动追踪行为与社会认知评估任务的同步；主试机与被试机通过普通网口相连，以实现眼动行为的可视化和注视点与视线的校准。进一步而言，本发明具体有如下步骤：

社会认知任务与眼动追踪同步化模块：利用Python通过代码控制将已获取的三种社会认知评估视频与眼动追踪平台同步化，确保每一帧视频输出所对应的时间戳下，眼动追踪模块能够将画面在被试机的定位与被试的视线定位精准捕捉记录，并在任务结束后生成一个可读的EDF格式文件。将所生成代码放入眼动行为追踪采集模块中进行调试和优化，直至完成。

基础信息标准化模块。对所纳入的癫痫患者的临床信息进行数字标准化，针对癫痫患者的不同社会认知水平，进行癫痫患者的社会认知能力等级划分，以上癫痫患者的标准化数据用于后续分析。

眼动行为追踪采集模块：通过标准化的癫痫患者可进行社会认知任务态下眼动行为追踪采集，运行步骤1所生成代码，癫痫患者根据提示进行社会认知评估任务，同时做出相应的反馈。该部分任务呈现顺序为：动态人脸情绪识别任务、光点肢体情绪识别任务、社会认知推理测验。

指标筛选模块：眼动行为追踪采集模块中的操作完成之后，模块自动生成EDF文件。所有实验对象数据采集完成后，批量读取EDF文件，根据每项任务所匹配的感兴趣区以及每个实验对象的试次导出相应的眼动指标，以及社会认知任务的正确率，反应时间，通过代码对每个指标进行范围值筛选，剔除不合理的试次和指标。

数据分析模块：将已筛选的指标导入数据分析模块，情绪识别任务中，根据不同感兴趣区、不同情绪对眼动指标和情绪识别正确率、反应时间进行分析；心智理论任务中，根据不同感兴趣区、不同语境对眼动指标和情绪识别正确率、反应时间，同时结合基础信息标准化模块中的标准化社会认知等级进行分析，获取能反映出不同社会认知水平的过程化眼动指标。

请参见图2，本申请实施例提供一种癫痫患者社会认知过程化评估方法，所述方法包括：

获取社会认知评估视频，并基于社会认知评估视频生成社会认知评估任务；

收集癫痫患者的临床信息，并基于临床信息对癫痫患者的社会认知能力进行等级划分，得到对应的社会认知能力等级信息；

根据接收到的社会认知评估任务采集癫痫患者的眼动行为，并基于采集的眼动行为生成对应的眼动行为信息，将眼动行为信息发送至数据分析模块；

根据接收到的眼动行为信息对癫痫患者的社会认知水平进行评估。

可选的，所述基于社会认知评估视频生成社会认知评估任务，包括：

对社会认知评估视频中的每一帧视频与对应的时间戳进行校对，从而生成对应的社会认知评估任务。

可选的，所述方法还包括：

获取眼动行为信息，根据社会认知评估任务匹配对应的感兴趣区，导出每个感兴趣区的眼动指标，以及社会认知任务的正确率和任务完成时间。根据眼动指标的定义和取值范围将不正常的指标和眼动行为数据从眼动行为追踪采集模块中剔除。可选的，所述根据接收到的眼动行为信息对癫痫患者的社会认知水平进行评估，包括：

根据不同感兴趣区、不同情绪对眼动指标和情绪识别正确率、反应时间进行分析；

根据不同感兴趣区、不同语境对眼动指标和情绪识别正确率、反应时间进行分析；

结合社会认知能力等级信息进行分析，获取能反映出不同社会认知水平的过程化眼动指标。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种癫痫患者社会认知过程化评估系统，其特征在于，所述系统包括：社会认知任务与眼动追踪同步化模块、眼动行为追踪采集模块、基础信息标准化模块以及数据分析模块；

社会认知任务与眼动追踪同步化模块，用于获取社会认知评估视频，并基于社会认知评估视频生成社会认知评估任务，将社会认知评估任务发送至眼动行为追踪采集模块；

基础信息标准化模块，用于收集癫痫患者的临床信息，并基于临床信息对癫痫患者的社会认知能力进行等级划分，得到对应的社会认知能力等级信息；

眼动行为追踪采集模块，用于根据接收到的社会认知评估任务采集癫痫患者的眼动行为，并基于采集的眼动行为生成对应的眼动行为信息，将眼动行为信息发送至数据分析模块；

数据分析模块，用于根据接收到的眼动行为信息对癫痫患者的社会认知水平进行评估。

2.根据权利要求1所述的癫痫患者社会认知过程化评估系统，其特征在于，所述系统还包括：指标筛选模块；

所述指标筛选模块用于获取眼动行为追踪采集模块中生成的眼动行为信息，还用于根据社会认知评估任务匹配对应的感兴趣区，导出每个感兴趣区的眼动指标，以及社会认知任务的正确率和任务完成时间，根据眼动指标的定义和取值范围将不正常的指标和眼动行为数据从眼动行为追踪采集模块中剔除。

3.根据权利要求1所述的癫痫患者社会认知过程化评估系统，其特征在于，所述社会认知任务与眼动追踪同步化模块包括：社会认知任务模块和眼动追踪同步化模块；

所述社会认知任务模块用于获取社会认知评估视频；

所述眼动追踪同步化模块用于对社会认知评估视频中的每一帧视频与对应的时间戳进行校对，从而生成对应的社会认知评估任务。

4.根据权利要求1所述的癫痫患者社会认知过程化评估系统，其特征在于，所述眼动行为追踪采集模块包括：主试机、被试机和眼动仪；

所述眼动仪与所述主试机通过Eyelink 1000Plus的特殊网口相连，以实现眼动追踪与社会认知评估任务的同步；

所述主试机与所述被试机通过普通网口相连，帮助测试者控制任务进程以及进行注视点与视线的校准，把控眼动数据的质量。

5.一种癫痫患者社会认知过程化评估方法，其特征在于，所述方法包括：

获取社会认知评估视频，并基于社会认知评估视频生成社会认知评估任务；

收集癫痫患者的临床信息，并基于临床信息对癫痫患者的社会认知能力进行等级划分，得到对应的社会认知能力等级信息；

根据接收到的社会认知评估任务采集癫痫患者的眼动行为，并基于采集的眼动行为生成对应的眼动行为信息；

根据接收到的眼动行为信息对癫痫患者的社会认知水平进行评估。

6.根据权利要求5所述的癫痫患者社会认知过程化评估方法，其特征在于，所述基于社会认知评估视频生成社会认知评估任务，包括：

对社会认知评估视频中的每一帧视频与对应的时间戳进行校对，从而生成对应的社会认知评估任务。

7.根据权利要求5所述的癫痫患者社会认知过程化评估方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取眼动行为信息和社会认知任务，根据社会认知评估任务匹配对应的感兴趣区，导出每个感兴趣区的眼动指标，以及社会认知任务的正确率和任务完成时间，根据眼动指标的定义和取值范围将不正常的指标和眼动行为数据从眼动行为追踪采集模块中剔除。

8.根据权利要求5所述的癫痫患者社会认知过程化评估任务，其特征在于，所述根据接收到的眼动行为信息对癫痫患者的社会认知水平进行评估，包括：

根据不同感兴趣区、不同情绪对眼动指标和情绪识别正确率、反应时间进行分析；

根据不同感兴趣区、不同语境对眼动指标和情绪识别正确率、反应时间进行分析；

结合社会认知能力等级信息进行分析，获取能反映出不同社会认知水平的过程化眼动指标。