JP2015500042A - Systems and methods for facilitating analysis of brain injury and damage - Google Patents
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
本開示は、例示的な実施形態では、ユーザーのテスト成績データをもとに、少なくとも1つのバランスおよび姿勢の安定性を特徴付ける成績変数、並びに少なくとも1つの前庭動眼反射(VOR)を特徴付ける成績変数を計算するよう構成されたプロセッサーを含む、コンピューターシステムを提供する。各成績変数について、プロセッサーは、それぞれの成績変数に基づいて、かつ、一組の成績測定基準にも基づいて、それぞれのスコアを計算することが可能である。少なくとも1つの計算されたスコアは、出力デバイスを介して出力可能である。The present disclosure, in an exemplary embodiment, includes, based on user test performance data, at least one performance variable that characterizes stability of balance and posture, and at least one performance variable that characterizes vestibular oculomotor reflex (VOR). A computer system is provided that includes a processor configured to calculate. For each performance variable, the processor can calculate a respective score based on the respective performance variable and also based on a set of performance metrics. The at least one calculated score can be output via the output device.
Description
==関連出願へのクロスリファレンス==
本出願は、2011年10月3日に発明の名称「SYSTEM AND METHOD FOR MOTOR AND COGNITIVE ANALYSIS(運動および認知分析用のシステムおよび方法)」でファイルされた米国仮出願第61/542,548号(その内容全体を本明細書に援用する)の利益を主張する。本出願は、2009年11月19日にファイルされた米国仮特許出願第61/262,662号ならびに、2010年11月19日にファイルされたPCT/US2010/057453号(その内容全体を本明細書に援用する)にも関連する。
== Cross-reference to related applications ==
This application is filed on Oct. 3, 2011 under the name of the invention “SYSTEM AND METHOD FOR MOTOR AND COGNITIVE ANALYSIS”, US Provisional Application No. 61 / 542,548 ( The entire content of which is incorporated herein by reference. This application includes US Provisional Patent Application No. 61 / 262,662 filed on November 19, 2009 and PCT / US2010 / 057453 filed on November 19, 2010 (the entire contents of which are hereby incorporated by reference). Related to the book).
本明細書に記載の発明は、主に、脳損傷および脳障害の分析を容易にするためのシステムおよび方法に関する。 The invention described herein relates primarily to systems and methods for facilitating analysis of brain injury and damage.
神経性の運動障害および神経性の認知障害には様々なものがあり、2〜3例をあげると、アルツハイマー病、パーキンソン病(PD)、進行性核上麻痺などである。神経性運動障害および神経性認知障害は、運動機能、認知機能、またはその両方に影響する。運動機能および認知機能に影響する状態のもうひとつのカテゴリーに、外傷性脳損傷がある。これらの脳損傷は、一般に脳震盪とも呼ばれる、穏やかな外傷性脳損傷を含み得る。脳震盪は、さまざまなスケールでグレード分けすることが可能である。 There are various types of neurological movement disorders and neurological cognitive disorders. Examples include Alzheimer's disease, Parkinson's disease (PD), and progressive supranuclear paralysis. Neuromotor impairment and neurocognitive impairment affect motor function, cognitive function, or both. Another category of conditions that affect motor and cognitive function is traumatic brain injury. These brain injuries can include mild traumatic brain injury, also commonly referred to as concussion. Concussions can be graded on various scales.
多くの神経性運動障害および神経性認知障害のみならず脳損傷を適切に治療するには、個人の状態をより良く理解するか分類することが望ましい。このため、さまざまなタイプの疾患および損傷用に、さまざまなテストが開発されている。たとえば、患者のパーキンソン病を評価するスケールのひとつに、パーキンソン病統一スケール(Unified Parkinoson's Disease Rating Schedule)(UPDRS)がある。患者の機能障害をカテゴリー分けしやすくするために臨床医が使っているさまざまな他のテストも存在する。 To properly treat brain damage as well as many neuromotor and neurocognitive disorders, it is desirable to better understand or classify an individual's condition. For this reason, different tests have been developed for different types of diseases and injuries. For example, one of the scales for evaluating a patient's Parkinson's disease is the Unified Parkinoson's Disease Rating Schedule (UPDRS). There are also a variety of other tests that clinicians use to help categorize patient dysfunction.
このようなテストの結果を一層効率良く管理し、客観的に分析するために、このようなテストのいくつかを行うためのコンピューター化したシステムが提案されている。米国特許第6,435,878号(「’878特許」)は、刺激に対するユーザーの反応時間を測定できるシステムを提案している。しかしながら、提案されたシステムは、ユーザーとシステムとの相互作用の質は測定していない。また、’878特許のシステムは、ユーザーの成績に基づいて、刺激について、その刺激の提示時間または刺激の品質を動的に修正するが、ユーザーの成績をもとにテストの難易度を定性的に修正することはしない。 In order to more efficiently manage and objectively analyze the results of such tests, computerized systems for performing some of these tests have been proposed. US Pat. No. 6,435,878 (“the '878 patent”) proposes a system that can measure a user's response time to a stimulus. However, the proposed system does not measure the quality of user interaction with the system. In addition, the system of the '878 patent dynamically modifies the stimulus presentation time or stimulus quality based on the user's performance, but qualitatively determines the test difficulty based on the user's performance. I will not correct it.
米国特許第7,294,107号(「’107特許」)も同様に、ユーザーの反応時間を測定できるテスト実施システムに言及している。しかしながら、’878特許のように、このシステムはユーザーとシステムとの相互作用の質は測定しない。また、’107特許のシステムは、ユーザーの成績をもとに、どのテストを実施するか、テストを終了するか否かといったことを判断するが、ユーザーの成績をもとに特定のテストの難易度を定性的に修正することはしない。 US Pat. No. 7,294,107 (“the '107 patent”) similarly refers to a test execution system that can measure a user's reaction time. However, like the '878 patent, this system does not measure the quality of user interaction with the system. The '107 patent system also determines which tests are to be performed and whether or not to end the test based on the user's results, but the difficulty of a specific test is determined based on the user's results. Do not qualitatively correct the degree.
米国特許第6,517,480号(「’480特許」)は、迷路のトレースを検出し、テストを終えるまでの全体としての時間を検出するテスト実施システムに言及しているが、このシステムでは、ユーザーのテスト成績についての定性的な測定をせず、ユーザーの成績に鑑みてテストの難易度を修正することもしない。 US Pat. No. 6,517,480 (“the '480 patent”) refers to a test execution system that detects a maze trace and detects the overall time to complete the test. Does not qualitatively measure the user's test results and does not modify the test difficulty in light of the user's results.
さらに、’878特許、’107特許、’480特許はいずれも、認知能力の度合いを時間ベースでテストするためのシステムまたは方法を提供していないし、患者が服用している医薬品および/または患者の深部脳刺激(DBS)に用いられる刺激パラメーターなどの患者情報とテスト結果との相関に関するデータを提示するシステムまたは方法も提供しない。 Furthermore, none of the '878,' 107, and '480 patents provide a system or method for testing the degree of cognitive ability on a time basis, and the medication and / or patient Nor does it provide a system or method for presenting data relating to correlation between patient information such as stimulation parameters used for deep brain stimulation (DBS) and test results.
本発明は、脳損傷および脳障害の分析を容易にするためのシステムおよび方法に関する。 The present invention relates to systems and methods for facilitating analysis of brain injury and damage.
例示的な実施形態によれば、コンピューターシステムは、ユーザーのテスト成績データに基づいて、バランスおよび姿勢の安定性を特徴付ける少なくとも1つの成績変数と、前庭動眼反射(VOR)を特徴付ける少なくとも1つの成績変数とを、計算するよう構成された、プロセッサーを含んでもよい。各々の成績変数について、プロセッサーは、それぞれの成績変数に基づいて、かつ、一組の成績測定基準にも基づいて、それぞれのスコアを計算してもよい。少なくとも1つの計算されたスコアは、出力デバイスを介して出力されてもよい。 According to an exemplary embodiment, the computer system may include at least one performance variable characterizing balance and posture stability and at least one performance variable characterizing vestibular oculomotor reflex (VOR) based on user test performance data. And a processor configured to calculate. For each performance variable, the processor may calculate a respective score based on the respective performance variable and also based on a set of performance metrics. The at least one calculated score may be output via the output device.
もうひとつの例示的な実施形態では、コンピューターに実装される方法は、コンピュータープロセッサーによって、ユーザーのテスト成績データをもとに、バランスおよび姿勢の安定性を特徴付ける成績変数、前庭動眼反射(VOR)を特徴付ける成績変数のうちの少なくとも1つを計算することを含んでもよい。少なくとも1つの成績変数の各々に対し、プロセッサーによって、それぞれの成績変数に基づいて、かつ、一組の成績測定基準にも基づいて、それぞれのスコアを計算してもよい。プロセッサーは、出力デバイス経由で、少なくとも1つの計算されたスコアを出力してもよい。 In another exemplary embodiment, a computer-implemented method uses a computer processor to create a performance variable, vestibular oculomotor reflex (VOR), that characterizes balance and posture stability based on user test performance data. It may include calculating at least one of the grading performance variables. For each of at least one performance variable, a processor may calculate a respective score based on the respective performance variable and also based on a set of performance metrics. The processor may output at least one calculated score via the output device.
さらに別の例では、非一過性のコンピューター読取り可能な媒体は、プロセッサーによって実行可能な命令を格納できる。この命令は、プロセッサーによって実行されると、プロセッサーに、ユーザーの外傷性脳損傷の程度を評価するための方法を行わせるものである。この指示に対応する方法は、ユーザーのテスト成績データをもとに、バランスおよび姿勢の安定性を特徴付ける成績変数、認知機能を特徴付ける成績変数、神経性運動機能を特徴付ける成績変数、前庭動眼反射(VOR)を特徴付ける成績変数のうちの少なくとも1つを計算することを含んでもよい。少なくとも1つの成績変数の各々に対し、それぞれの成績変数に基づいて、かつ、一組の成績測定基準にも基づいて、それぞれのスコアを計算することができる。少なくとも1つの計算されたスコアは、出力デバイス経由で出力して、ユーザーの外傷性脳損傷の診断を容易にすることができる。 In yet another example, a non-transitory computer readable medium can store instructions executable by a processor. This instruction, when executed by the processor, causes the processor to perform a method for assessing the extent of the user's traumatic brain injury. The method corresponding to this instruction is based on the test results data of the user, a performance variable characterizing balance and posture stability, a performance variable characterizing cognitive function, a performance variable characterizing neuromotor function, vestibular ocular reflex (VOR) And calculating at least one of the performance variables characterizing. For each of at least one performance variable, a respective score can be calculated based on the respective performance variable and also based on a set of performance metrics. The at least one calculated score can be output via an output device to facilitate diagnosis of the user's traumatic brain injury.
いくつかの例では、測定結果は、穏やかな外傷性脳損傷(たとえば、通常は脳震盪と呼ばれるもの)などの外傷性脳損傷によって影響された機能と関係することがある。これらのタイプの外傷性脳損傷は、重篤度を示すために、さまざまなスケールでグレード分け可能である。脳震盪タイプの損傷または他の疾患(パーキンソン病など)を分析する例では、神経性運動機能および認知機能に加えて、バランスおよび姿勢の安定性および/または前庭機能をテストしてもよい。また、本発明は、背景にある測定結果から導き出される情報を表示するためのシステムおよび方法に関する。このような分析および/または得られる表示は、医師などのヘルスケアプロバイダーが患者の状態を診断しやすくできる。 In some examples, the measurement results may relate to a function affected by traumatic brain injury, such as mild traumatic brain injury (eg, commonly referred to as concussion). These types of traumatic brain injury can be graded on various scales to indicate severity. In an example of analyzing concussion-type injury or other diseases (such as Parkinson's disease), balance and posture stability and / or vestibular function may be tested in addition to neuromotor and cognitive functions. The invention also relates to a system and method for displaying information derived from background measurement results. Such analysis and / or resulting display can facilitate a health care provider, such as a physician, to diagnose the patient's condition.
他の例では、本発明は、テスト実施時の患者の意図的な低成績および予測された応答を検出するためのシステムおよび方法にも関する。本発明は、姿勢の安定性を求めるためのシステムおよび方法にも関する。 In another example, the present invention also relates to a system and method for detecting a patient's intentional poor performance and predicted response when performing a test. The present invention also relates to a system and method for determining posture stability.
本発明の例示的な実施形態は、前庭、バランス、および姿勢の安定性機能の測定結果から導き出される情報を表示するシステムおよび方法に関する。いくつかの例では、この情報は、複数の頂点を有するクモの巣グラフとして表示されてもよく、各頂点が、スコアまたはインデックスの値と対応している。各スコア/インデックス値は、姿勢の安定性および前庭動眼反射(VOR)の完全性の測定結果から導き出されるものであってもよい。 Exemplary embodiments of the present invention relate to systems and methods for displaying information derived from measurements of vestibular, balance, and posture stability functions. In some examples, this information may be displayed as a cobweb graph having multiple vertices, each vertex corresponding to a score or index value. Each score / index value may be derived from a measurement of posture stability and vestibular oculomotor reflex (VOR) integrity.
本発明の例示的な実施形態は、テスト実施時に、患者が意図的に本来よりも成績を低くしているか、あるいは、正しい応答を予測しているか否かを判断するシステムおよび方法に関する。 Exemplary embodiments of the present invention relate to a system and method for determining whether a patient is intentionally performing poorer than expected or predicting a correct response when performing a test.
本発明の例示的な実施形態は、ジャイロスコープの測定結果と加速度計の測定結果との組み合わせを用いて、姿勢の安定性を求めるシステムおよび方法に関する。 Exemplary embodiments of the present invention relate to a system and method for determining posture stability using a combination of gyroscope measurement results and accelerometer measurement results.
使用とアクセスを容易にするために、1つ以上のテストを、権限を与えられたユーザーが、離れた場所で、あらかじめ定められたリソースロケーター(たとえば、URL)を用いてアクセス可能な、インターネットベースのアプリケーションとして実装してもよい。また、システムをウェブベースのアプリケーションとして実装することで、複数の患者についてのテストデータを(匿名で)中央のサーバーに維持して、さらに分析や研究をしやすくすることが可能である。たとえば、複数のユーザーでテストを行った結果をさらに集めて、運動障害を分類または運動障害の重篤度の判断をするための新たなインデックスを作成でき、これは、一般に用いられているパーキンソン病統一スケール(Unified Parkinoson's Disease Rating Schedule)(UPDRS)などの既存の標準と相関していてもよい(し、していなくてもよい)。 For ease of use and access, one or more tests can be accessed by an authorized user at a remote location using a predefined resource locator (eg, URL) It may be implemented as an application. Also, by implementing the system as a web-based application, it is possible to maintain test data for multiple patients on a central server (anonymously) for easier analysis and research. For example, the results of testing with multiple users can be further collected to create a new index for classifying motor impairment or determining the severity of motor impairment, which is the commonly used Parkinson's disease It may (or may not) correlate with existing standards such as the Unified Parkinoson's Disease Rating Schedule (UPDRS).
例示的な方法では、表示装置は、患者の端末(たとえば、手持ち式の装置)の一部であってもよく、測定データは、ネットワークを介して患者の端末に接続されたサーバーで記録され、テスト結果の情報は、ネットワーク経由でサーバーに接続された臨床医の端末で出力される。いくつかの例では、ネットワークは、インターネットを含む。 In an exemplary method, the display device may be part of a patient terminal (eg, a handheld device) and the measurement data is recorded on a server connected to the patient terminal via a network; The test result information is output from a clinician's terminal connected to the server via the network. In some examples, the network includes the Internet.
本明細書に開示するさまざまな方法およびシステムコンポーネントは、単独で実施および提供されてもよいし、さまざまな組み合わせで実施および提供されてもよい。 The various method and system components disclosed herein may be implemented and provided alone or in various combinations.
本発明の例示的な実施形態は、1つ以上のプロセッサーに関し、このプロセッサーは、任意の従来の処理回路およびデバイス、またはこれらの組み合わせを用いて実装されてもよい。このプロセッサーは、たとえば、本明細書に記載の方法のいずれでも単独または組み合わせで行えるような、従来のメモリーデバイスを含めてコンピューター読取り可能なハードウェア媒体で、与えられるコードを実行するための、パーソナルコンピューター(PC)または他のワークステーションプロセッサーの中央処理装置(CPU)などであってもよい。1つ以上のプロセッサーは、サーバーまたはユーザーの端末で実現されてもよいし、これらの組み合わせで実現されてもよい。ユーザーの端末は、たとえば、デスクトップ、ラップトップ、手持ち式のデバイス、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、テレビセットトップのインターネット器具、モバイル電話、スマートフォンなど、あるいはこれらの1つ以上の組み合わせがあげられる。メモリーデバイスは、従来の永久記憶回路および/または一次記憶回路またはこれらの組み合わせを含んでもよく、その非包括的なリストとしては、ランダムアクセスメモリー(RAM)、リードオンリーメモリー(ROM)、コンパクトディスク(CD)、デジタル多用途ディスク(DVD)、磁気テープがあげられる。 Exemplary embodiments of the invention relate to one or more processors, which may be implemented using any conventional processing circuitry and devices, or combinations thereof. The processor is a personal computer for executing the given code on a computer readable hardware medium, including a conventional memory device, for example, which can be used alone or in combination with any of the methods described herein. It may be a central processing unit (CPU) of a computer (PC) or other workstation processor. One or more processors may be implemented in a server or user terminal, or may be implemented in combination. User terminals may include, for example, desktops, laptops, handheld devices, personal digital assistants (PDAs), television set-top Internet appliances, mobile phones, smartphones, etc., or a combination of one or more of these. The memory device may include conventional permanent storage circuits and / or primary storage circuits, or combinations thereof, including a non-comprehensive list of random access memory (RAM), read only memory (ROM), compact disc ( CD), digital versatile disc (DVD), and magnetic tape.
本発明の例示的な実施形態は、本明細書に記載の方法を行うおよび/または本明細書に記載の方法を実行して生成される出力データを格納するために、プロセッサーによって実行可能である命令が格納された、たとえば上述したようなハードウェアのコンピューター読取り可能な媒体に関する。 Exemplary embodiments of the present invention may be performed by a processor to perform the methods described herein and / or store output data generated by performing the methods described herein. It relates to a computer readable medium in hardware, for example as described above, in which instructions are stored.
本発明の例示的な実施形態は、プロセッサーによって実行されて、本明細書に記載の方法を行うための命令を送信するハードウェアコンポーネントまたはマシンなどの方法に関する。 An exemplary embodiment of the invention relates to a method, such as a hardware component or machine, that is executed by a processor to send instructions for performing the methods described herein.
図1は、本発明の一態様によって実現可能なテストシステム10の一例を示す。システム10は、システム10によって実施されるテスト実施プロセスに関連するデータを取得するのに利用される方法および機能を含む、テストエンジン12を含む。例示的な実施形態では、テストエンジン12は、ユーザーのコンピューティングデバイスが、テストエンジン12の方法および機能に遠隔アクセスするために接続できる、サーバー上に位置していてもよい。 FIG. 1 illustrates an example of a test system 10 that can be implemented in accordance with an aspect of the present invention. The system 10 includes a test engine 12 that includes methods and functions utilized to obtain data related to the test execution process performed by the system 10. In the exemplary embodiment, test engine 12 may be located on a server to which a user's computing device can connect for remote access to the methods and functions of test engine 12.
テストエンジン12は、たとえば、患者情報モジュール14を含み得る。患者情報モジュール14は、患者データ18の形で分析エンジン16に提供可能な患者情報を取得するよう、プログラム可能である。患者情報は、ユーザーがキーボードおよび/またはマウスおよび/またはスタイラスなどの適当なユーザー入力装置を用いて仕上げることが可能な、一連のテンプレートまたはフォーム(たとえば、XMLまたは他の文書)を含み得る。患者情報の例として、ログインIDやパスワードなど、システムでユーザーを認証するログイン情報があげられる。また、患者情報は、患者の現在の健康状態に関する情報のみならず、患者がテストを受けている環境に関する情報を含み得る。追加の情報は、患者が現在服用している医薬品(医薬品名、用量、1日の服用回数、最後の投薬からの時間を含む)に関して取得可能である。患者データ18を取得し、これを分析エンジン16に送信するのに利用できるさまざまなタイプの形態と構成があることは、当業者であれば自明であろう。 Test engine 12 may include, for example, a patient information module 14. The patient information module 14 is programmable to obtain patient information that can be provided to the analysis engine 16 in the form of patient data 18. Patient information may include a series of templates or forms (eg, XML or other documents) that can be completed by a user using a suitable user input device such as a keyboard and / or mouse and / or stylus. Examples of patient information include login information for authenticating a user with the system, such as a login ID and a password. Patient information may also include information regarding the environment in which the patient is being tested as well as information regarding the patient's current health status. Additional information can be obtained regarding the medications the patient is currently taking (including medication name, dose, number of doses taken per day, time since last medication). Those skilled in the art will appreciate that there are various types of configurations and configurations that can be used to obtain patient data 18 and transmit it to analysis engine 16.
また、テストエンジン12は、較正モジュール20も含む。この較正モジュール20は、ユーザーのテスト設備の具体的な内容がわからなくてもよい遠隔操作用などにシステムを較正するようプログラムされる。較正コンポーネント20は、たとえば、テストが実施されるディスプレイまたはモニターの二次元の相対的なサイズを確認するのに利用可能である。たとえば、互いに間隔があいた複数本の線の並びなどのグレード付きスケール(プログラマーに既知の対応する正規化スケールとともに与えられる)を、ディスプレイ上にグラフィカルに表現することができる。グラフィカルユーザーインターフェース22を介してユーザーに対して表示される画像のサイズに応じて、(たとえばx方向とy方向の両方に)ユーザーのディスプレイの寸法を確認すべくユーザーがスケールに隣接して位置決めできる、大きさのわかっている物品(たとえば、8.5インチ×11インチの紙、ドル紙幣、またはクレジットカード)を、ユーザーに与えてもよい。そうすれば、ユーザーは、対応するスコアを、分析エンジン16によって利用される較正データ24としてシステム10に入力できる。このようにして、ユーザーのコンピューティングデバイスの相対的なディスプレイサイズがわかれば、以後に実施される一連のテストで適切な幾何学形状および位置情報を得ることができる。分析エンジン16は、ユーザーがテストを受けているユーザーの特定のテスト環境(たとえば、ディスプレイ画面)に調和するような、対応するテスト実施データをスケーリングするのに、較正データ24を利用することができる。具体的には、テストおよび/またはテスト結果についてユーザーに提示されるデータを、較正データに基づいてスケーリングしてもよい。たとえば、表示される標的の精度(すなわちサイズ)および/または表示される標的間の距離を、ユーザーのテスト環境に応じてフィッツの法則に基づいて修正してもよい。 The test engine 12 also includes a calibration module 20. This calibration module 20 is programmed to calibrate the system, such as for remote operation where the specific content of the user's test facility may not be known. The calibration component 20 can be used, for example, to ascertain the two-dimensional relative size of the display or monitor on which the test is performed. For example, a graded scale (given with a corresponding normalization scale known to the programmer) such as an array of lines spaced from each other can be graphically represented on the display. Depending on the size of the image displayed to the user via the graphical user interface 22, the user can position adjacent to the scale to see the dimensions of the user's display (eg, in both x and y directions). An article of known size (eg, 8.5 inch x 11 inch paper, dollar bill, or credit card) may be presented to the user. The user can then enter the corresponding score into the system 10 as calibration data 24 utilized by the analysis engine 16. In this way, once the relative display size of the user's computing device is known, appropriate geometry and position information can be obtained in a series of subsequent tests. The analysis engine 16 can utilize the calibration data 24 to scale the corresponding test execution data so that it matches the user's particular test environment (eg, display screen) being tested. . In particular, data presented to the user for tests and / or test results may be scaled based on calibration data. For example, the accuracy (ie size) of the displayed targets and / or the distance between the displayed targets may be modified based on Fitz's law depending on the user's test environment.
本発明の別の例示的な実施形態では、ユーザーの画面に3つまたは4つの標的を画面の隅1箇所に1つずつ提示するようデータを送信することで、較正を実施してもよい。システムは、標的どうしの間の画素の数、または既定されたX,Y位置を、標的間の垂直距離および水平距離の表現として記録してもよい。これらの距離は、テストデータをスケーリングするための較正データとして利用できる。 In another exemplary embodiment of the present invention, calibration may be performed by sending data to present three or four targets, one at each corner of the screen, on the user's screen. The system may record the number of pixels between targets, or the predetermined X, Y position, as a representation of the vertical and horizontal distance between targets. These distances can be used as calibration data for scaling the test data.
この代わりにまたはこれに加えて、較正を省略できるように、特定の患者デバイスを、既知の設定を有するように事前設定しておくことも可能である。たとえば、あらかじめ定められた設定を有するデバイスを、システムに登録してもよい。たとえば、このような事前登録されたデバイスまたは端末は、医院、病院、または他の施設に備え付けることが可能である。 Alternatively or in addition, certain patient devices can be pre-configured to have known settings so that calibration can be omitted. For example, a device having a predetermined setting may be registered in the system. For example, such pre-registered devices or terminals can be installed in a doctor's office, hospital, or other facility.
別の例示的な実施形態では、ディスプレイ画面同士の差異を無視してもよく、ユーザーに提示されるテストデータならびにテスト結果が、さまざまなテストプラットフォームで揃っていてもよい。 In another exemplary embodiment, differences between display screens may be ignored, and test data presented to the user as well as test results may be available on various test platforms.
また、テストエンジン12は、TEST 1アプリケーション〜TEST Nアプリケーション(ここで、Nは任意のテスト回数を表す正の整数である)で示される複数のテストアプリケーション(たとえば、機能または方法)26および28を含む。各テストアプリケーションは、ユーザーの運動機能および/または認知機能、および/または運動機能と認知機能の組み合わせをテストするような方法で、プログラム可能である。 The test engine 12 also includes a plurality of test applications (eg, functions or methods) 26 and 28 indicated by TEST 1 application to TEST N application (where N is a positive integer representing an arbitrary number of tests). Including. Each test application is programmable in such a way as to test the user's motor and / or cognitive functions and / or combinations of motor and cognitive functions.
たとえば、テストは、ユーザーの適切な運動機能および/または神経性認知機能をテストするのに利用できる、「セブンズテスト(seven's test)」(詳細については図9および図10を参照して後述する)、トレイルメイキングテストパートAおよびパートBなどのトレイルメイキングテスト、時計描画テスト、反応時間と運動課題などの、既知のテストと類似のものであってもよい。テストエンジン12をプログラムできる他のテストとして、センターアウトテスト(情報処理速度(たとえば、どの標的に動かすか判断)および運動能力(たとえば、特定の標的に対する動きの質)を評価する)、アルキメデスの螺旋テスト(パーキンソン患者の振戦を評価するためのもので、患者が外方向に進むと、振戦が増えることになる)、Bentonの線方向づけテスト(脳損傷患者の視空間判断を測定する)、ユーザーがテストを受けると完全レンダリングが動的に提供されるようなテスト、が挙げられる。たとえば、ユーザーがパターンをなぞりはじめるとレンダリングされる点を含む、ユーザーによる追跡用のパターンが与えられるという、循環トラッキングテストを提供してもよい。たとえば、ユーザーがパターンをなぞると変化または移動する正弦波、円、または他のパターンを表示してもよい。 For example, the test can be used to test the user's proper motor function and / or neural cognitive function ("seven's test") (details are described below with reference to FIGS. 9 and 10). Trail making tests such as trail making tests Part A and Part B, clock drawing tests, reaction times and exercise tasks, and similar to known tests. Other tests that can program the test engine 12 include center-out tests (evaluating information processing speed (eg, determining which target to move) and motor ability (eg, quality of movement for a particular target)), Archimedes spiral Test (to evaluate Parkinson's tremor, as the patient goes outward, the tremor will increase), Benton's line orientation test (measures the visuospatial judgment of patients with brain injury), A test that provides full rendering dynamically when the user takes the test. For example, a circular tracking test may be provided in which a pattern for tracking by the user is provided, including points that are rendered when the user begins to trace the pattern. For example, a sine wave, circle, or other pattern that changes or moves as the user traces the pattern may be displayed.
コンピューターまたはタブレットの画面などのハードウェア表示装置でGUI22にインタラクティブなグラフィカルオブジェクトを与えるインタラクティブな方法で、各テストアプリケーション26〜28を、ユーザーコンピューターに提供できる。このような双方向性は、ユーザーに提供できるアクションスクリプトまたは他の機能または方法を用いることで実現可能であり、このうちいくつかは、たとえば上述したような較正内容に基づいて、テストエンジン12を実装するプラットフォームに応じて変えることが可能である。 Each test application 26-28 can be provided to a user computer in an interactive manner that provides an interactive graphical object to the GUI 22 on a hardware display device such as a computer or tablet screen. Such interactivity can be achieved by using action scripts or other functions or methods that can be provided to the user, some of which, for example, can cause the test engine 12 to be based on calibration content as described above. It can be changed according to the platform to be implemented.
例示的な実施形態では、テストエンジン12は、たとえばAdobe Systems Incorporatedから入手可能なADOBE(登録商標) FLEX(登録商標)ソフトウェアを用いてプログラム可能なものなど、Flashプラットフォームを用いたものとして実装可能である。Flashプラットフォームには、たとえば、市場に極めて浸透しており、ユーザーのマシンのウェブブラウザ経由などでテストエンジン12に遠隔アクセスするときなどに、ユーザーのマシンに追加のソフトウェアコンポーネントをインストールする必要がない、といった利点がある。好都合なことに、アプリケーションまたは方法14、20、26、28の各コンポーネント用のFLEX(登録商標)アプリケーションは、新たなウェブページをロードする必要なく、ディスプレイ上で変更が起こり得るような、ステートフルクライアントを提供してもよい。また、このような実装によって、ユーザーの運動、認知、認知−運動機能についての対応のテスト結果を分析して、意味のある情報を提供できるよう、取得対象となる幾何学形状データおよび位置データの十分な解明が可能になることが、すでにわかっている。 In an exemplary embodiment, test engine 12 can be implemented using a Flash platform, such as one programmable using ADOBE® FLEX® software available from Adobe Systems Incorporated, for example. is there. The Flash platform, for example, is very popular in the market and does not require any additional software components to be installed on the user's machine, such as when accessing the test engine 12 remotely via a web browser on the user's machine, There are advantages such as. Conveniently, the FLEX® application for each component of the application or method 14, 20, 26, 28 is a stateful client that can change on the display without having to load a new web page. May be provided. In addition, with such an implementation, we can analyze the test results of user's movement, cognition, and cognitive-motor function and provide meaningful information so that the geometrical shape data and position data to be acquired can be provided. We already know that it will be possible to fully elucidate.
テストアプリケーション26〜28各々についてのデータが、それぞれテストデータ30〜32として取得される。これらは分析エンジン16に提供および/または分析エンジン16で利用可能である。このように、複数のマルチパートテスト26〜28を実施することによって、各テストによって、分析エンジン16で分析可能な対応するテストデータ30〜32を提供でき、当該テストデータ30〜32に基づいて、意味のある情報および結果を提供できる。 Data for each of the test applications 26 to 28 is acquired as test data 30 to 32, respectively. These are provided to and / or available to the analysis engine 16. Thus, by performing a plurality of multipart tests 26-28, each test can provide corresponding test data 30-32 that can be analyzed by the analysis engine 16, and based on the test data 30-32, Can provide meaningful information and results.
テストデータは、テスト用のグラフィカルオブジェクト(たとえば、標的)の位置を示す内容や、テストを実施するのに利用されるカーソルまたは他のポインティングデバイスの位置を示す内容と共に、複数の異なるテストのうち、どのテストが実施されているかを示す内容を含んでもよい。たとえば、テストアプリケーション26〜28は、get#cursor#pos( )または他のアプリケーションプログラミングインターフェース(API)を採用し、テストデータ30〜32として、時間情報(得られるカーソル位置に対応する時間など)と一緒に格納されるカーソル位置情報をモニタリングおよび取得することができる。このようなデータのサンプリングレートは、たとえば、30Hzであってもよい。 Test data includes content indicating the location of a graphical object for testing (eg, a target) and content indicating the location of a cursor or other pointing device used to perform the test, It may include content indicating which tests are being performed. For example, the test applications 26 to 28 adopt get # cursor # pos () or other application programming interface (API), and the test data 30 to 32 includes time information (time corresponding to the obtained cursor position) and the like. The cursor position information stored together can be monitored and acquired. The sampling rate of such data may be 30 Hz, for example.
たとえば、テストアプリケーション26、28は、ディスプレイ上に、1つ以上の標的を、各々がユーザーの表示装置上の一組の座標を包含するまたはこれと結合する形状(たとえば、円、楕円形、三角形または矩形)を有するグラフィカルオブジェクトとして有するGUIを表示することができる。ユーザーは、たとえばマウスまたはタッチスクリーン用スタイラスなどのポインティングデバイスを使用することによって、あるいは、ポインティングデバイスの使用なしに指でタッチスクリーンに触れるなどによって、ディスプレイ上において、二次元空間(たとえば、X座標およびY座標を有する空間)内で固有のオブジェクト位置を有するような、カーソルまたは他のグラフィカルオブジェクトを位置決めできる。テストアプリケーション26、28は、ユーザーに、カーソル/オブジェクトの位置決めをすること、あるいは、2つ以上の特定の標的間に線を引くことを求める指示を提供できる。各標的の既知の位置(テストデータ30〜32に対応する)に対する画面上でのカーソルの動きを、分析エンジン16で分析可能である。 For example, the test application 26, 28 may have one or more targets on the display, each containing a set of coordinates on the user's display device, or a shape (eg, circle, ellipse, triangle). Or a graphical object having a rectangular) can be displayed. The user can use a pointing device such as a mouse or touch screen stylus, or touch the touch screen with a finger without using a pointing device, etc. A cursor or other graphical object can be positioned such that it has a unique object position within a space having a Y coordinate. The test application 26, 28 can provide instructions to the user to position the cursor / object or to draw a line between two or more specific targets. The analysis engine 16 can analyze the movement of the cursor on the screen relative to the known position of each target (corresponding to the test data 30-32).
分析エンジン16は、たとえば、運動計算部34および/または認知計算部38を含んでもよい。計算部34および/または38は、たとえば、コンピューター読取り可能なハードウェアデバイスに格納されたソフトウェアモジュールであってもよく、これは、同一または異なる入力パラメーターに基づいて、さまざまな計算を実施するよう実行されてもよい。 The analysis engine 16 may include, for example, a motion calculation unit 34 and / or a recognition calculation unit 38. The calculators 34 and / or 38 may be, for example, software modules stored on a computer readable hardware device that perform various calculations based on the same or different input parameters. May be.
例示的な実施形態では、運動計算部34は、テストデータ30〜32に基づいて、多数の1つ以上の運動学的変数を求めるようプログラムされる。たとえば、運動計算部34は、カーソルまたはポインターデバイスの位置や、テスト区間の間に取得されるテストデータの各サンプルに対する速度、加速度、スピード、および/または接線加速度を求めるようプログラム可能である。たとえば、接線加速度は、分析エンジン16によって、ユーザーの動きにおける曲率の度合いを示すものとしてとして使用されてもよい。 In the exemplary embodiment, motion calculator 34 is programmed to determine a number of one or more kinematic variables based on test data 30-32. For example, the motion calculator 34 can be programmed to determine the velocity, acceleration, speed, and / or tangential acceleration for each sample of test data acquired during the test interval, as well as the position of the cursor or pointer device. For example, tangential acceleration may be used by the analysis engine 16 as an indication of the degree of curvature in the user's movement.
例示的な実施形態では、運動計算部34は、たとえば一対の標的間のユーザーの線にどのくらい近いかという尺度への対応が、その一対の標的間の理想的な直線にフィットしているか、などといった、上記にて参照した変数から派生する情報を求めることもできる。たとえば、シーケンシャルな標的間の理想的な直線にある各データ点について、ユーザーが引く線上の対応する点までの距離を求めることが可能である。それぞれの点と点との間で求めた距離の合計を求め、距離を求めた点の数で割って、ユーザーが引いた線に対する理想的な線に関連した平均を提供することが可能である。これは、引かれる線の精度を客観的に示すために、それぞれの標的間にユーザーが引く線に対して繰り返すことが可能である。 In the exemplary embodiment, the motion calculator 34 is, for example, whether a correspondence to a measure of how close to the user's line between a pair of targets fits an ideal straight line between the pair of targets, etc. Information derived from the variables referred to above can also be obtained. For example, for each data point on an ideal straight line between sequential targets, the distance to the corresponding point on the line drawn by the user can be determined. It is possible to find the sum of the distances determined between each point and divide the distance by the number of points determined to provide an average associated with the ideal line over the line drawn by the user . This can be repeated for the line drawn by the user between each target in order to objectively indicate the accuracy of the drawn line.
例示的な実施形態では、運動計算部34は、理想的な線と実際の線との差異を二乗した誤差の平均を求めることで、平均二乗誤差をさらに計算してもよい。例示的な実施形態では、運動計算部34は、たとえば平均二乗誤差の平方根を計算することによって、理想的な線と実際の線との間の差異の平均二乗平方根誤差または標準偏差をさらに計算してもよい。このように、運動計算部34は、ユーザーの線上のユーザーのデータ点が理想的な線から外れる平均距離を表すさまざまな値を求めることができる。 In the exemplary embodiment, the motion calculation unit 34 may further calculate the mean square error by obtaining an average of errors obtained by squaring the difference between the ideal line and the actual line. In the exemplary embodiment, motion calculator 34 further calculates a mean square error or standard deviation of the difference between the ideal line and the actual line, for example by calculating the square root of the mean square error. May be. In this manner, the motion calculation unit 34 can obtain various values representing the average distance that the user data points on the user line deviate from the ideal line.
同様に、例示的な実施形態では、テストの過程で記録された位置ごと、別々のX位置およびY位置ごと、および/または線1本ごとについて、スピード、速度、加速度、接線加速度などの間で、これらのパラメーターの実際に記録された値と理想値との偏差として、平均、平均二乗誤差、平均二乗平方根誤差、および/または標準偏差の情報を計算してもよい。 Similarly, in an exemplary embodiment, for each position recorded during the test, for each separate X and Y position, and / or for each line, between speed, velocity, acceleration, tangential acceleration, etc. The mean, mean square error, mean square root error, and / or standard deviation information may be calculated as the deviation between the actually recorded values of these parameters and the ideal values.
他の情報として、図15および図16を参照して後述するような、ユーザーが互いに交差する線を引いたか否かがあげられる。 Other information includes whether or not the user has drawn lines that intersect each other as described later with reference to FIGS. 15 and 16.
上記は、運動計算部34が実施してもよい計算の包括的なリストであることを意図したものではなく、他の例示的な実施形態では、経時的にサンプリングされた、取得済みのテストデータ30〜32をもとに、追加のまたは代わりの変数およびパラメーターの計算をする。運動計算部34によって求められる計算結果は、分析データ36の一部として格納可能である。また、分析データ36は、較正データ24および患者データ18を含み得る。これらは、運動計算部34および認知計算部38による計算の精度を改善するのに利用可能である。あるいは、較正データ24などで反映されるようなプラットフォーム間の差をさらに考慮することなく、異なるプラットフォームで実施されたテスト結果が比較可能なものとなるように、較正データを上述したように利用して、実施されるテストを変更してもよい。 The above is not intended to be a comprehensive list of calculations that the motion calculator 34 may perform; in other exemplary embodiments, acquired test data sampled over time. Based on 30-32, additional or alternative variables and parameters are calculated. The calculation result obtained by the motion calculation unit 34 can be stored as a part of the analysis data 36. Analytical data 36 may also include calibration data 24 and patient data 18. These can be used to improve the accuracy of calculations by the motion calculation unit 34 and the cognitive calculation unit 38. Alternatively, the calibration data can be used as described above so that test results performed on different platforms can be compared without further consideration of differences between platforms as reflected in the calibration data 24, etc. The tests performed may be changed.
本発明の例示的な実施形態では、認知計算部38は、患者ユーザーの認知機能の評価に関連する変数またはパラメーターを計算するようプログラムされる。たとえば、認知計算部38は、取得したテストデータ30および32をもとにドゥエルタイムを計算することが可能である。ドゥエルタイムは、たとえばX位置およびY位置として既定できるあらかじめ既定された特定の有界領域内や、表示されたグラフィカルオブジェクトまたは標的を含む範囲に、カーソルまたは他のグラフィカルオブジェクトがある時間に対応してもよい。計算されるドゥエルタイムを使用して、たとえばひとつの課題から別の課題に注意を合わせ直す患者のセット切り替え能を評価してもよい。この場合、ドゥエルタイムは、(第1の標的への最初の動きの後に)次の標的に移動するまでの第1の標的における滞留時間を反映している。ドゥエルタイムは、神経性認知患者群または他の患者群における「認知のフリージング」の指標であってもよい。また、認知計算部38は、たとえば、反応テストアプリケーション26、28の間に、刺激の提示からユーザーによるポインティングデバイスの動きの開始までの時間に対応する反応時間を計算することもでき、これを認知計算部38でさらに利用して、患者の情報処理能力のスコアを作成することも可能である。本発明の例示的な実施形態では、認知計算部38は、たとえば、運動機能の質を表すデータ出力などの、運動計算部34によるデータ出力をさらに利用して、認知能力を表すデータを計算してもよい。 In an exemplary embodiment of the invention, cognitive calculator 38 is programmed to calculate variables or parameters related to the assessment of the patient user's cognitive function. For example, the recognition calculation unit 38 can calculate the dwell time based on the acquired test data 30 and 32. The dwell time corresponds to the time when the cursor or other graphical object is in a specific predefined bounded area that can be defined as the X and Y positions, for example, or in a range that includes the displayed graphical object or target. Also good. The calculated dwell time may be used, for example, to assess the patient's ability to switch sets to refocus from one task to another. In this case, the dwell time reflects the dwell time at the first target before moving to the next target (after the first movement to the first target). Dwell time may be an indicator of “cognitive freezing” in a neurocognitive patient group or other patient group. The recognition calculation unit 38 can also calculate a reaction time corresponding to the time from the presentation of the stimulus to the start of the movement of the pointing device by the user between the reaction test applications 26 and 28, for example. It is also possible to create a score for the information processing ability of the patient by further using the calculation unit 38. In an exemplary embodiment of the invention, the cognitive calculator 38 further utilizes data output by the motor calculator 34, such as, for example, data output representative of motor function quality, to calculate data representing cognitive ability. May be.
たとえば、次の標的に移動するために特定の標的から離れるときの最初のスピードまたは加速度を、特定の場合の認知測定値として利用してもよい。たとえば、動きの最初の段階が比較的迅速(速度と加速度が大きい)であって、ユーザーが正しい標的に移動した場合、この情報を利用して、そのユーザーの動きが主に予測制御またはフィードフォワード制御下でなされた(すなわち、ユーザーがどこに行くか極めてはっきりとわかっていた)と結論づけてもよい。一方、スピードまたは加速度が比較的小さいか、ユーザーが標的を離れたあとに動いたり止まったりが複数回ある場合、この情報を利用して、患者にとってどこに移動するかという標的がはっきりしていないと結論づけてもよい。これは、情報処理速度が欠けていることを示すもので、特に、ユーザーの動きの他の成分が比較的正常であるか、比較的すみやかになされ得る場合にあてはまる。テストの主な目的に応じて、特定タイプの計算を異なるタイプのテストに適用しなくてもよいことは、理解および認識されたい。 For example, the initial speed or acceleration when leaving a particular target to move to the next target may be used as a cognitive measure in a particular case. For example, if the first stage of motion is relatively fast (high speed and acceleration) and the user moves to the correct target, this information can be used to predict that the user ’s motion is mainly predictive or feedforward It may be concluded that it was done under control (ie, it was very clear where the user was going). On the other hand, if the speed or acceleration is relatively low or the user moves or stops multiple times after leaving the target, this information can be used to determine where the patient is going to move. You may conclude. This indicates a lack of information processing speed, especially when other components of the user's movement are relatively normal or can be made relatively quickly. It should be understood and appreciated that depending on the primary purpose of the test, certain types of calculations may not apply to different types of tests.
本発明の例示的な実施形態では、分析エンジン16は、計算結果を出力して、対応する分析データ36を提供することができる。このため、分析データ36は、それぞれのテストアプリケーションについて取得されたテストデータ30〜32をもとに、運動計算部34および/または認知計算部38によって行われる方法および計算に基づいて、結果データを含むことが可能である。 In an exemplary embodiment of the invention, analysis engine 16 can output the calculation results and provide corresponding analysis data 36. For this reason, the analysis data 36 is obtained based on the method and calculation performed by the motion calculation unit 34 and / or the cognitive calculation unit 38 based on the test data 30 to 32 acquired for each test application. It is possible to include.
本発明の例示的な実施形態では、分析エンジン16は、運動計算部34および/または認知計算部38によって患者ごとに求められた出力結果に基づいて、1つ以上のインデックスを計算するようプログラムされるインデックス計算部40を含んでもよい。たとえば、インデックス計算部40は、特定の患者について取得される特定の組のテストデータに対して求められる分析データを集めて、この集めたテストデータの組をもとに特定の患者の運動機能を示す値を有するインデックス(またはスコア)を求めることができる。この代わりにまたはこれに加えて、インデックス計算部40は、一組のテストデータをもとに、患者の認知機能を示す値を有するインデックス(またはスコア)を計算することができる。この代わりにまたはこれに加えて、インデックス計算部40は、一組のテストデータをもとに、患者の認知−運動機能を示す値を有するインデックス(またはスコア)を計算することができる。インデックス計算部40は、UPDRSなどの既知のスケールまたはインデックスに従って正規化可能である。この代わりにまたはこれに加えて、インデックス計算部40は、患者の運動機能および/または神経性認知機能を示す新たなスケールを計算できる。インデックス計算ごとに得られる出力を、格納された分析データ36にアクセスできる臨床医などによる後の分析用に、分析データ36の一部として供給および格納することが可能である。 In an exemplary embodiment of the invention, analysis engine 16 is programmed to calculate one or more indices based on the output results determined for each patient by motion calculator 34 and / or cognitive calculator 38. The index calculation unit 40 may be included. For example, the index calculation unit 40 collects analysis data required for a specific set of test data acquired for a specific patient, and determines the motor function of the specific patient based on the collected test data set. An index (or score) having the indicated value can be determined. Alternatively or additionally, the index calculator 40 may calculate an index (or score) having a value indicating the patient's cognitive function based on a set of test data. Alternatively or in addition, the index calculator 40 may calculate an index (or score) having a value indicating the patient's cognitive-motor function based on a set of test data. The index calculator 40 can be normalized according to a known scale or index such as UPDRS. Alternatively or additionally, the index calculator 40 can calculate a new scale indicative of the patient's motor function and / or neural cognitive function. The output obtained for each index calculation can be supplied and stored as part of the analysis data 36 for later analysis, such as by a clinician who has access to the stored analysis data 36.
本発明の例示的な実施形態では、システムは、複数の患者についてのデータのコーパスをもとに、インデックス計算に用いられる係数を修正してもよい。たとえば、ほぼ健康であるとみなされた多数のユーザーの特定のテストでの結果が芳しくない場合、そのテストのテスト結果を、重み付けの小さい係数で修正してもよい。 In an exemplary embodiment of the invention, the system may modify the coefficients used in the index calculation based on a corpus of data for multiple patients. For example, if the results of a particular test for a large number of users deemed to be nearly healthy are not good, the test results for that test may be corrected with a smaller weighting factor.
本発明の例示的な実施形態では、ユーザーが1つ以上のテストを受けると、システムは、ユーザーに提示される1つ以上のテストが、そのユーザーにとって難しすぎるあるいは簡単すぎることを示す分析データ36を生成できる。たとえば、計算されたスコアが非常に小さい場合、これらのスコアは、そのユーザーが特定の能力閾値レベルより下にいると示すことはできても、その特定の閾値未満であるユーザーの能力レベルを細かく示してはいない。同様に、計算されたスコアが非常に大きい場合、これらのスコアは、ユーザーの能力レベルが特定の能力閾値レベルよりも上にいると示すことはできても、その特定の閾値を上回るユーザーの能力レベルを細かく示してはいない。 In an exemplary embodiment of the invention, when a user takes one or more tests, the system analyzes data 36 indicating that the one or more tests presented to the user are too difficult or too simple for the user. Can be generated. For example, if the calculated scores are very small, these scores may indicate that the user's ability level is below that particular threshold, even though the user can indicate that the user is below that particular ability threshold level. Not shown. Similarly, if the calculated scores are very large, these scores may indicate that the user's ability level is above a certain ability threshold level, but the ability of the user above that particular threshold The level is not shown in detail.
このため、本発明の例示的な実施形態では、テストエンジン12は、現在の患者に関する格納された分析データにアクセスし、このアクセスされた分析データによって示される過去の成績に基づいて、ユーザーへの次の出力にテストアプリケーション1〜Nのうちの1つを選択するためのモジュールをさらに含む。たとえば、テストエンジン12が、分析データから、ユーザーの成績があらかじめ定められた閾値より低いと判断した場合、テストエンジン12は、特定の低い難易度レベルにあるとランク付けされている次のテストを選択してもよい。たとえば、標的精度(すなわち、(較正された画面サイズなどに対する)表示される標的のサイズ)および/または(較正された画面サイズなどに対する)表示される標的間の距離に従って難易度をランク付けしてもよい。たとえば、互いに第1の距離で標的を有するような第1のサイズのテストを、互いに第1の距離より長い第2の距離にある複数の標的を有する、および/または第1のサイズより小さい第2のサイズである複数の標的を有するような同じタイプの別のテストよりも容易である、とランク付けしてもよい。例示的な実施形態では、標的精度および距離を変えて、過去に実施したテストと同じタイプのテストを再実施することで、テストの難易度の変更を実装してもよい(よって、再実施されるテストの難易度レベルが変わる)。 Thus, in an exemplary embodiment of the invention, the test engine 12 accesses stored analysis data for the current patient, and based on past performance indicated by the accessed analysis data, The next output further includes a module for selecting one of the test applications 1-N. For example, if the test engine 12 determines from the analysis data that the user's performance is below a predetermined threshold, the test engine 12 performs the next test that is ranked at a particular low difficulty level. You may choose. For example, rank the difficulty according to target accuracy (ie, the size of the displayed target (for calibrated screen size, etc.)) and / or the distance between displayed targets (for, eg, calibrated screen size). Also good. For example, a first size test, such as having targets at a first distance from each other, having a plurality of targets at a second distance greater than the first distance from each other and / or smaller than the first size. It may be ranked as easier than another test of the same type that has multiple targets that are two in size. In an exemplary embodiment, a test difficulty change may be implemented by changing the target accuracy and distance and re-running the same type of test as previously performed (and thus re-executed). The difficulty level of the test changes).
別の例示的な実施形態では、少なくとも1つの標的の移動状態を変えて、過去に実施されたテストと同じテストまたは同一タイプのテストを再実施することで、テストの難易度を変更することを実装してもよい。たとえば、難易度を上げるには、静止している標的から移動している標的へと変更してもよいし、ゆっくり移動している標的から速い標的に変更してもよい。同様に、難易度を下げるには、移動している標的から静止している標的に変更してもよいし、速く移動している標的からゆっくりめの標的に変更してもよい。移動状態に応じて難易度をランク付けしてもよい。 In another exemplary embodiment, changing the difficulty of the test by changing the movement state of at least one target and re-running the same test or the same type of test as previously performed. May be implemented. For example, to increase the difficulty level, the target may be changed from a stationary target to a moving target, or may be changed from a slowly moving target to a fast target. Similarly, in order to lower the difficulty level, the moving target may be changed to a stationary target, or the fast moving target may be changed to a slower target. You may rank difficulty according to a movement state.
別の例示的な実施形態では、異なるタイプのテストを選択することで、テストの難易度を変更することを実装してもよい。このテストタイプは、過去に実施されたテストとは異なる難易度レベルにランク付けされている。 In another exemplary embodiment, changing the test difficulty may be implemented by selecting different types of tests. This test type is ranked at a different difficulty level than previously performed tests.
本発明の例示的な実施形態では、テストの実施時、分析エンジン16は、テストが終了する前であっても、そのテストに関連した分析データ36の一部を生成してもよい。テスト時、テストエンジン12は、テストが終了する前に、そのテストのために作られた部分分析データ36にアクセスしてもよく、現在のテストの実施時に、部分分析データ36をもとにそのテストを修正してもよい。たとえば、テストの実施時、テストエンジン12は、テストの過去に表示された標的を拡大してもよく、および/または過去に表示された標的間の距離を短縮してもよく、および/または移動状態と静止状態との間で標的を変更してもよい。この代わりにまたはこれに加えて、テストがその実施時に標的を動的に表示する場合、テストエンジン12は、過去に表示されたものよりも大きい新たな標的を、過去に表示された標的のペア間の距離よりも短い距離で、あるいは過去に表示された標的と比べて異なる移動状態で、表示してもよい。 In an exemplary embodiment of the invention, when performing a test, analysis engine 16 may generate a portion of analysis data 36 associated with the test, even before the test is complete. At the time of testing, the test engine 12 may access the partial analysis data 36 created for the test before the test is completed, and based on the partial analysis data 36 when the current test is performed. You may modify the test. For example, when performing a test, the test engine 12 may enlarge the previously displayed target of the test and / or reduce the distance between the previously displayed targets and / or move. The target may be changed between a state and a stationary state. Alternatively or in addition, if the test dynamically displays the target as it is run, the test engine 12 may display a new target that is larger than the previously displayed target pair. It may be displayed at a distance shorter than the distance between them or in a moving state different from the target displayed in the past.
図2は、テスト、分析、および/または評価を行うための例示的なアーキテクチャーを含むネットワークシステム50の例を示す。図2の例では、システム50は、54、56、58で示されるユーザーデバイスから遠隔でさまざまな方法を実現するのに用いられる方法および機能を提供するようプログラムされる、システムサーバー52を含む。ユーザーデバイス54、56、58は各々、ネットワーク60経由でシステムサーバー52と接続され、あるいは、これと通信することができる。ネットワーク60は、従来技術において知られているようなプライベートドメインおよびパブリックドメインをはじめとする、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)(たとえば、Internet)またはネットワークの組み合わせを含んでもよい。 FIG. 2 shows an example of a network system 50 that includes an exemplary architecture for performing testing, analysis, and / or evaluation. In the example of FIG. 2, the system 50 includes a system server 52 that is programmed to provide methods and functions used to implement various methods remotely from a user device indicated by 54, 56, 58. User devices 54, 56, 58 are each connected to or can communicate with system server 52 via network 60. Network 60 may include a local area network (LAN), a wide area network (WAN) (eg, the Internet), or a combination of networks, including private and public domains as known in the art.
例示的な実施形態では、システムサーバー52は、各々がユニフォームリソースロケーター(URL)などの対応のリソースロケーター経由でアクセス可能な複数の異なる機能および方法を有するウェブサーバーを含んでもよい。一例では、システムサーバー52は、権限を与えられたユーザーだけがシステムの他のさまざまな機能および方法にアクセスできるように、セキュリティのレベルを提供するアクセス制御機能64を含む。アクセス制御機能64は、ユーザーデバイス54、56、58の各々に対してログインユーザーインターフェース画面を提供でき、そこでは、ユーザーごとに認証用のユーザーIDおよびパスワードを要求できる。各ユーザーIDおよびパスワードを対応する権限付与レベルと関連させ、サーバーシステム52によって提供される他の機能および方法のうちの1つ以上に対するアクセスを選択的に提供してもよい。図2には、デバイス54、56、58を別々のデバイスとして示してあるが、それぞれの動作を単一のデバイス上で行ってもよく、これらがログイン情報に沿って論理的に別々になっていてもよい。例示的な実施形態では、一組のログイン情報で、図示のデバイス54、56、58のうちの2つ以上の動作にアクセスするための権限を付与してもよい。 In the exemplary embodiment, system server 52 may include a web server having a plurality of different functions and methods, each accessible via a corresponding resource locator, such as a uniform resource locator (URL). In one example, the system server 52 includes an access control function 64 that provides a level of security so that only authorized users can access various other functions and methods of the system. The access control function 64 can provide a login user interface screen for each of the user devices 54, 56, 58, where a user ID and password for authentication can be requested for each user. Each user ID and password may be associated with a corresponding authorization level to selectively provide access to one or more of the other functions and methods provided by server system 52. In FIG. 2, devices 54, 56, and 58 are shown as separate devices, but each operation may be performed on a single device, which is logically separated along with login information. May be. In an exemplary embodiment, a set of login information may authorize access to two or more operations of the illustrated devices 54, 56, 58.
たとえば、ユーザーデバイス54は、高いまたは無制限の権限付与レベルを割り当て可能であり、67で概略的に示す対応の管理機能および方法にアクセスすることをはじめとして、サーバーシステム52によって提供される機能および方法のそれぞれにアクセスするための1つ以上の管理ユーザーインターフェース66を提供するよう利用可能である。このため、管理ユーザーインターフェース66の権限を与えられたユーザーは、テストデータなどを閲覧しながら、患者情報についてのさまざまな管理機能67にアクセスできる。たとえば、ユーザーインターフェース66は、臨床医が、自らの患者が受けたテストのテスト結果または他の関連の情報にアクセスできる臨床医のインターフェースであってもよい。選択された管理ユーザーインターフェース画面の例を、図26および図27に示す。 For example, the user device 54 can be assigned a high or unrestricted authorization level and includes the functions and methods provided by the server system 52, including accessing corresponding management functions and methods schematically illustrated at 67. Can be utilized to provide one or more administrative user interfaces 66 for accessing each of these. For this reason, the user who is given the authority of the management user interface 66 can access various management functions 67 regarding patient information while browsing the test data and the like. For example, the user interface 66 may be a clinician's interface that allows clinicians to access test results or other relevant information for tests taken by their patients. Examples of the selected management user interface screen are shown in FIGS.
ユーザーデバイス56は、テスト実施機能および方法70などに限られた量のアクセスを提供できる患者ユーザーインターフェース68を含んでもよい。たとえば、アクセス制御機能64を介してログインした後、患者ユーザーインターフェース68を利用して、テストアプリケーション70にアクセスすることが可能である。このアプリケーションは、患者GUIにおいてグラフィカルに表示できる。テストアプリケーションは、さまざまなテストを行い、患者が制御する動きの情報を患者ユーザーから得るための機能および方法についてプログラムされたインタラクティブなウェブページとして提供可能である。 The user device 56 may include a patient user interface 68 that may provide a limited amount of access, such as test execution functions and methods 70. For example, after logging in via the access control function 64, the patient application interface 68 can be used to access the test application 70. This application can be displayed graphically in the patient GUI. The test application can be provided as an interactive web page programmed for functions and methods for performing various tests and obtaining patient-controlled movement information from the patient user.
患者ユーザーインターフェース経由で患者ユーザーデバイス56に提供されるテスト方法70は、市場に浸透したADOBE(登録商標) FLEX(登録商標)あるいは別の類似のソフトウェアまたはプラットフォームを用いて実装可能である。市場に十分に浸透していることから、実質的に個々のユーザーのデバイスに何もソフトウェアをインストールまたはロードする必要がない。テスト方法70によって提供されるテストとの相互作用に応答して、テストデータ30〜32は、中央データ記憶装置74における格納用にシステムサーバー52によって得られてもよい(詳細については後述する)。分析エンジン16の方法は、患者ユーザーデバイス56でローカルに実施されてもよいし、システムサーバー52で遠隔実施されてもよい。 The test method 70 provided to the patient user device 56 via the patient user interface can be implemented using market-proven ADOBE® FLEX® or another similar software or platform. Because it is well penetrated into the market, virtually no software needs to be installed or loaded on individual user devices. In response to the interaction with the test provided by the test method 70, the test data 30-32 may be obtained by the system server 52 for storage in the central data store 74 (details are described below). The method of analysis engine 16 may be performed locally on patient user device 56 or remotely on system server 52.
ユーザーに提示可能なテスト実施機能および方法と関連した、関連のあるグラフィカルユーザーインターフェースの例を、図4〜図20に図示し、これを参照して説明する。 Examples of relevant graphical user interfaces associated with test execution functions and methods that can be presented to the user are illustrated in and described with reference to FIGS.
もうひとつのユーザーデバイス58は、たとえばテストデータの研究および分析を容易にすべく関連のあるデータ(たとえば、患者の識別情報を除外)へのアクセスを提供する研究ユーザーインターフェース72を含んでもよい。たとえば、研究者または他の権限を与えられたユーザーが、複数の患者についての一組のテストデータにアクセスでき、ひいては、一組のデータに統計的な方法または他の数学的な操作を施して、相関または尤度などの関連のある情報を確認することができる。また、研究者は、分析データを利用して、複数のユーザー各々のテスト結果に対するユーザーが入力した他の情報(たとえば、医薬品ID、用量などを含む患者データ)との相関を導き出すこともできる。このような分析によって、他の権限を与えられたユーザーによる後の使用およびレビュー用に中央データ記憶装置74に格納可能な情報を提供できる。たとえば、医薬品とテスト結果、テスト結果の経時的変化の相関を導き出すことができ、この相関を、医師などの権限を与えられたユーザーに、管理ユーザーインターフェース66経由で提示することが可能である。 Another user device 58 may include a research user interface 72 that provides access to relevant data (eg, excluding patient identification information) to facilitate study and analysis of test data, for example. For example, a researcher or other authorized user can access a set of test data for multiple patients and thus apply a statistical method or other mathematical manipulation to the set of data. Relevant information such as correlation or likelihood can be confirmed. The researcher can also use the analysis data to derive a correlation with other information (for example, patient data including drug ID, dosage, etc.) input by the user for the test results of each of the plurality of users. Such analysis can provide information that can be stored in the central data store 74 for later use and review by other authorized users. For example, a correlation between a pharmaceutical product and a test result and a change over time of the test result can be derived, and this correlation can be presented to an authorized user such as a doctor via the management user interface 66.
この代わりにまたはこれに加えて、特定の患者デバイスを、権限付与が必要ないよう、あらかじめ設定された権限付与状態であらかじめ設定しておくことが可能である。システムサーバー52側が把握しているこのようなデバイスは、ネットワーク60経由またはセキュアローカルエリアネットワーク経由または他の好適な接続で、システムサーバー52にアクセス可能である。たとえば、このようなあらかじめ設定された端末は、医院、病院または他の施設においておくことができる。 Alternatively or in addition, a specific patient device can be preset in a preset authorization state so that authorization is not required. Such devices known to the system server 52 side are accessible to the system server 52 via the network 60 or via a secure local area network or other suitable connection. For example, such pre-configured terminals can be placed in a clinic, hospital or other facility.
例示的な実施形態では、患者ユーザーデバイス56の設定や分布に関わらず、テストデータは、中央システムサーバー52に関連のあるデータベースまたは他の中央データ記憶装置74に統合される。 In the exemplary embodiment, regardless of the settings or distribution of patient user devices 56, the test data is integrated into a database or other central data store 74 associated with central system server 52.
中央データ記憶装置74は、生テストデータ76および結果データ78を含んでもよい。中央記憶装置74は、単一の記憶装置および/または論理的格納場所として図示されているが、例示的な実施形態では、生テストデータ76は、たとえば、結果データのクエリに対する応答時間を短くするために結果データ78とは別に格納されてもよい。 Central data store 74 may include raw test data 76 and result data 78. Although the central storage device 74 is illustrated as a single storage device and / or logical storage location, in the exemplary embodiment, raw test data 76, for example, reduces response time to results data queries. Therefore, the result data 78 may be stored separately.
生テストデータ76および結果データ78は、患者および個々のテストによってインデックス化が可能であるし、ある患者の患者データを他の患者のものと区別する目的で、患者特有の情報(例示的な実施形態では、おそらくは患者の一意な識別番号以外の患者識別情報を除外)を含んでもよい。本明細書で説明するように、テスト方法70およびシステムサーバー52は、患者ユーザーインターフェースからそこに実装されているテスト実施アプリケーション経由で取得した生テストデータについて計算を行うよう、プログラム可能である。 Raw test data 76 and result data 78 can be indexed by patient and individual tests, and patient specific information (example implementations) for the purpose of distinguishing patient data of one patient from that of another patient. The form may include (excludes patient identification information, possibly other than the patient's unique identification number). As described herein, test method 70 and system server 52 are programmable to perform calculations on raw test data obtained from a patient user interface via a test execution application implemented therein.
特定のクラスターに含まれる患者(すなわち、特定の特性を持つ患者)間の類似性を利用して、類似の状態にある他の患者の治療および診断を容易にすることが可能である。たとえば、臨床医は、管理ユーザーインターフェース66経由で情報(たとえば、医薬品(タイプおよび/または用量)、(たとえば、DBS療法の)刺激パラメーター、症状、状態、および/または診断、という観点での患者情報)を入力してもよく、これを、たとえばメタデータを増加または提供すべく患者のテストデータおよび結果データにタグ付け(またはプログラム的にリンク)することが可能である。このメタデータは、患者のクラスター化とそれぞれの状態の理解を容易にすべく、さらに評価または検討が可能である。このように、テストデータの統計分析を行うために一層統計的に有意な集団のテストデータを維持することができ、これを、たとえば研究者ユーザーインターフェース経由で、掘り下げるか、そうでなければ統計的に評価するか、それ以外の何かをして、症状および状態の相関を理解することができる。たとえば、本発明のシステムは、1つ以上の症状および/または診断によってテスト結果データを照会できるものであってもよく、それに応答して本システムは、1つ以上の症状および/または診断に一致する患者、および/または結果データ78の平均および/または他の集合データに関する結果データ78を返してもよい。 Similarity between patients in a particular cluster (ie, patients with specific characteristics) can be used to facilitate treatment and diagnosis of other patients in similar conditions. For example, the clinician may provide patient information in terms of information (eg, pharmaceutical (type and / or dose), stimulation parameters (eg, DBS therapy), symptoms, condition, and / or diagnosis via the administrative user interface 66. ), Which can be tagged (or programmatically linked) to patient test data and result data, for example, to augment or provide metadata. This metadata can be further evaluated or reviewed to facilitate patient clustering and understanding of each condition. In this way, a more statistically significant group of test data can be maintained for statistical analysis of the test data, which can be drilled down, for example via a researcher user interface, or otherwise statistical You can evaluate it or do something else to understand the correlation between symptoms and condition. For example, the system of the present invention may be capable of querying test result data by one or more symptoms and / or diagnosis, in response, the system matches one or more symptoms and / or diagnosis Result data 78 may be returned for the patient and / or the average of the result data 78 and / or other aggregate data.
例示的な実施形態では、本発明のシステムおよび方法は、ユーザーデバイス54を使用して、たとえば患者情報およびテスト結果が得られている特定の患者について、医薬品(タイプおよび/または用量)および/または(たとえばDBS療法の)刺激パラメーターに関して、臨床医が提案された変更を入力できるものであってもよい。ユーザーデバイス54でのコマンドのユーザー選択によってトリガーされるクエリーに応答して、システムサーバー52は、特定の患者の患者データおよびテストデータに(あらかじめ定められた度合いで)類似した患者データおよびテストデータに関連する患者を、中央データ記憶装置74で検索してもよい。サーバーは、特定の患者および後続のテスト結果データが得られている患者で提案されたものと類似の変更がなされた患者をさらに検索してもよい。サーバーは、ユーザーデバイス54での表示用に、このような後続のテスト結果の平均を出力して、臨床医に、特定の患者の状態における、提案された変更による想定される変化を、テスト結果における想定された変化に鑑みて測定される変化として示してもよい。 In an exemplary embodiment, the system and method of the present invention uses the user device 54 to determine the pharmaceutical (type and / or dose) and / or for a particular patient for which patient information and test results are being obtained, for example. It may be possible for the clinician to input proposed changes for stimulation parameters (eg DBS therapy). In response to a query triggered by a user selection of a command at user device 54, system server 52 may store patient data and test data similar to a particular patient's patient data and test data (in a predetermined degree). Related patients may be retrieved in the central data store 74. The server may further retrieve patients that have been modified similar to that proposed for a particular patient and patients for whom subsequent test result data is available. The server outputs an average of such subsequent test results for display on the user device 54 to inform the clinician of the expected change due to the proposed change in a particular patient condition. It may be shown as a change measured in view of the assumed change in.
この代わりにまたはこれに加えて、システムは、このような後続のテスト結果の平均に対応する病状カテゴリーを出力してもよい。たとえば、異なる間隔のテストスコアが、メモリー内で、異なるカテゴリーの認知および/または運動スキルと関連していてもよい。後続のテスト結果の平均が含まれるカテゴリーを出力してもよい。この代わりにまたはこれに加えて、たとえば認知および/または運動スキルが改善すると想定されるか、悪くなると想定されるかといった、想定される変更方向を病状区分に対して出力してもよい。 Alternatively or additionally, the system may output a medical condition category that corresponds to the average of such subsequent test results. For example, different interval test scores may be associated with different categories of cognitive and / or motor skills in memory. A category including the average of subsequent test results may be output. Alternatively or in addition, an assumed change direction, such as whether cognitive and / or athletic skills are assumed to improve or worsen, may be output to the pathology category.
図3から図27は、図1および図2に示し、これらを参照して説明したシステム10および50で実装可能なアルゴリズムおよび機能性についての一般的な理解を与えるために、ユーザーインターフェース中に提示するための例示的なスクリーンショットまたは他のグラフィックスを示している。 FIGS. 3 through 27 are presented in the user interface to provide a general understanding of the algorithms and functionality that can be implemented in the systems 10 and 50 shown and described with reference to FIGS. An exemplary screenshot or other graphics for doing so is shown.
図3は、詳細については上述したようなシステムへのアクセス制御に利用可能なGUIエレメント102を含む、スクリーンショット100の例を示す。GUIエレメント102は、システムの許可を与えられた使用のためのユーザー名(user name)およびアクセスコード(access code)を得るために利用可能なユーザー入力フィールド104を含む。ユーザー入力フィールド104の情報を送信(submit)したりクリア(clear)したりするために、グラフィカルなボタンなどのグラフィカルインターフェースエレメント106を設けてもよい。 FIG. 3 shows an example screenshot 100 that includes a GUI element 102 that can be used to control access to the system as described above in detail. The GUI element 102 includes a user input field 104 that can be used to obtain a user name and access code for authorized use of the system. A graphical interface element 106, such as a graphical button, may be provided to submit or clear information in the user input field 104.
図4は、ユーザーの全体的な健康状態、テストを受けている心理状態および環境に付随する情報を得るためのGUIエレメント112の例を含むスクリーンショット110の例を示す。たとえば、質問には、「夕べは何時間眠りましたか?(How many hours of sleep did you get last night?)」、「疲労のレベルは0〜10の段階でいうといくつですか?(What is your level of fatigue on a scale of 0-10?)」、「あなたの環境は1〜5の段階でいうとどのくらい騒々しいですか?(On a scale from 1 to 5 how noisy is your environment?)」、「現在、どこでテストを受けていますか?(Where are you currently taking the test right now?)」といったことを含んでもよい。この質問または他の質問と関連するのは、あらかじめ定められた数の回答のうちの1つを識別して選択するのにユーザーが利用可能なドロップダウン型のコンテキストメニュー114であってもよい。1つ以上の質問に対する答えを入力した後、ユーザーは、「継続(continue)ユーザーインターフェースエレメント(グラフィカルなボタン)116を押して、先に進むことができる。 FIG. 4 shows an example screenshot 110 that includes an example of a GUI element 112 for obtaining information associated with the user's overall health, the psychological state being tested, and the environment. For example, the questions include: “How many hours of sleep did you get last night?”, “How many fatigue levels are 0-10?” (What is “Your level of fatigue on a scale of 0-10?”, “On a scale from 1 to 5 how noisy is your environment?” , "Where are you currently taking the test right now?" Associated with this or other questions may be a drop-down context menu 114 that is available to the user to identify and select one of a predetermined number of answers. After entering answers to one or more questions, the user can press the “continue” user interface element (graphical button) 116 to proceed.
図5は、特定の患者が服用できる医薬品についての情報を得るのに利用可能な別のスクリーンショット例120を示す。スクリーンショット20は、多岐にわたるドロップダウン型のコンテキストメニューを有するGUIエレメント122を含み、これは、1種類以上の医薬品(medication(s))、用量(dosage)、その1種類以上の医薬品の1日あたりの服用回数(number of times per day the medication(s) is taken)、その1種類以上の医薬品の最後の投薬後の時間数(time(s) since last dosage of the medication(s))を識別するのに利用可能である。特定の医薬品に関する明細をドロップダウン型のコンテキストメニュー124で入力した後、ユーザーは、これらを、追加(add)ユーザーインターフェースエレメント126でシステムに入力してもよい。同様に、一つのエントリーをカーソルや他のユーザーインターフェースエレメントで選択した後、削除(delete)ユーザーインターフェースエレメント128を押すことで、そのエントリーを削除または抹消することも可能である。すべての医薬品を医薬品フォームGUIエレメント122に適切に入力した後、ユーザーは、ユーザーインターフェースエレメントまたはボタン130を押すことで、テスト実施プロセスの次のフェーズに進むことができる。本明細書で説明するように、医薬品情報をテストデータとプログラム的に関連づけることで、相関を得られるようにすることが可能である。例示的な実施形態では、医薬品および/または他の治療情報のうちのいくつかまたはすべてを、臨床医がシステムに入力してもよい。 FIG. 5 shows another example screenshot 120 that can be used to obtain information about medications that a particular patient can take. Screenshot 20 includes a GUI element 122 with a wide variety of drop-down context menus that include one or more medications (medication (s), doses, and one or more medications per day). Identify the number of times per day the medication (s) is taken and the time (s) since last dosage of the medication (s) It is available to do. After entering details for a particular pharmaceutical in the drop-down context menu 124, the user may enter them into the system with an add user interface element 126. Similarly, an entry can be deleted or deleted by selecting the entry with the cursor or other user interface element and then pressing the delete user interface element 128. After all medications have been properly entered into the medication form GUI element 122, the user can proceed to the next phase of the test execution process by pressing a user interface element or button 130. As described herein, correlation can be obtained by associating pharmaceutical information with test data programmatically. In an exemplary embodiment, some or all of the medication and / or other treatment information may be entered into the system by the clinician.
図6は、本発明の例示的な実施形態によって、遠隔地のユーザーのコンピューティングデバイスを水平方向に較正するために実装可能な較正GUI136を表すスクリーンショット134の例を示す。較正GUI136は、ユーザーに、複数の互いに間隔があいたマークまたは印を有する目盛り138を提示する。このマークまたは印には、図6の例では0から30までの連続番号が振られている。較正GUI136は、8.5インチ×11インチの紙1枚を半分に折って、折った紙1枚の一方の長辺をゼロに合わせて短い方の端を目盛り138に隣接するように置き、もう一方の長辺に最も近い数字をユーザー入力ダイアログボックス140に入力するよう、ユーザーへの指示を提示する。このダイアログボックス140に入力された数字を紙の実寸と比較して利用して、テスト実施プロセスの際にユーザーの画面に提示される表示エリアのサイズまたは寸法を求めることが可能である。テスト実施の結果を適切にスケーリングできるよう、水平および垂直方向の寸法がわかるように、同様の較正をユーザー画面の垂直方向にも利用できる。 FIG. 6 illustrates an example screenshot 134 representing a calibration GUI 136 that can be implemented to horizontally calibrate a remote user's computing device, according to an illustrative embodiment of the invention. The calibration GUI 136 presents the user with a scale 138 having a plurality of spaced apart marks or marks. In the example of FIG. 6, serial numbers from 0 to 30 are assigned to the marks or marks. The calibration GUI 136 folds an 8.5 inch × 11 inch piece of paper in half, places one long side of the folded piece of paper to zero, and places the short end adjacent to the scale 138. The user is instructed to enter the number closest to the other long side in the user input dialog box 140. The number entered in this dialog box 140 can be used in comparison with the actual size of the paper to determine the size or size of the display area presented on the user's screen during the test execution process. A similar calibration is available for the vertical direction of the user screen so that the horizontal and vertical dimensions are known so that the results of the test run can be properly scaled.
図7は、テストがまもなく開始されることを個人に伝えて、テストのタイプやそれらがどのように進むかについてのいくつかの追加の情報を確認するための、ユーザーに提示可能な「ウェルカム(welcome)」スクリーンショットの例を示す。実際のテストを開始する前に、ユーザーがテスト実施プロセスに慣れるよう若干の練習用の画面とテストを実装してもよいことは、理解されたい。 Figure 7 shows a “welcome” that can be presented to the user to inform the individual that the test is about to begin and to identify some additional information about the type of test and how they will proceed. welcome) "screenshot. It should be understood that some practice screens and tests may be implemented to allow the user to become familiar with the test execution process before starting the actual test.
図8は、第1のテストを行う前に与えることが可能な指示GUI146の例を示す。図9および図10は、「セブンズテスト」を行うのに用いられる複数の標的152を含むGUI150の例を示す。このテストでは、認知スキルおよび/または運動スキルをテストするために、ユーザーは、標的の間に数字の「7」に似た形のパスを描くよう指示される。各標的は、画面内などに、患者のグラフィカルインターフェースのX/Y座標で表される領域を包含するグラフィカルオブジェクトとして、グラフィカルに構成可能である。GUI150は、マウス、スタイラス、タッチスクリーンなどのポインティングデバイスを用いて点と点とを結ぶようユーザーに指示がなされる従来の「セブンズテスト」の例に対応する。図9の例では、数字の1、2、3を付した3つの標的が画面に提示される。ユーザーは、標的1−2−3と結んで数字の「7」に似た形を描くよう指示される。本システムは、テストの成績と関連づけてテストデータを記録してもよい。テストデータは、たとえば、標的を結ぶために取られるパスの位置および時間情報を含んでもよい。図10は、標的位置1と2は結ばれているが、標的位置2と3は結ばれていない患者のアウトカムの例を示す。標的位置1と2が正しく結ばれていることを示すために、システムは、標的1および2をハイライトしているのに対し、標的3のほうはハイライトしていない。図1に戻ると、図9で取得したテストデータは、各標的の位置のID、標的を結ぶためまたは結ぼうとして患者が取ったパス、および/またはこのパスに関連した時間情報を含み得る。 FIG. 8 shows an example of an instruction GUI 146 that can be given before performing the first test. 9 and 10 show an example of a GUI 150 that includes a plurality of targets 152 that are used to perform a “Sevens test”. In this test, in order to test cognitive and / or motor skills, the user is instructed to draw a path similar to the number “7” between targets. Each target can be graphically configured as a graphical object that encompasses an area represented by the X / Y coordinates of the patient's graphical interface, such as within a screen. The GUI 150 corresponds to an example of a conventional “Sevens test” in which a user is instructed to connect points using a pointing device such as a mouse, a stylus, or a touch screen. In the example of FIG. 9, three targets with numerals 1, 2, and 3 are presented on the screen. The user is instructed to connect with the target 1-2-3 and draw a shape similar to the number “7”. The system may record test data in association with test results. The test data may include, for example, location and time information of paths taken to tie the target. FIG. 10 shows an example of a patient outcome where target positions 1 and 2 are tied, but target positions 2 and 3 are not tied. To show that target locations 1 and 2 are tied correctly, the system highlights targets 1 and 2 while target 3 is not highlighted. Returning to FIG. 1, the test data obtained in FIG. 9 may include the ID of the location of each target, the path taken by the patient to connect or attempt to connect the target, and / or time information associated with this path.
このように、図10に示すテストアウトカムに関して得られる情報は、各標的152の座標のみならず、テストの最中に、カーソルまたは他のポインティング素子がそれぞれの標的間で移動して、対応する線またはパス154を形成する際の、カーソルまたは他のポインティング素子の座標(または位置)も含んでもよい。 Thus, the information obtained regarding the test outcome shown in FIG. 10 is not only the coordinates of each target 152, but also during the test, the cursor or other pointing element moves between the respective targets and the corresponding line. Alternatively, the coordinates (or position) of the cursor or other pointing element when forming the path 154 may be included.
図11は、第2のテストを行う前に提供できる指示GUI158の例を示す。 FIG. 11 shows an example of an instruction GUI 158 that can be provided before performing the second test.
図12および図13は、認知能力などをテストするためのセンターアウトテストなど、連続した動きのある反応時間テストの実施に関連して提供できるGUI160の例を示す。このため、GUI160は、中央の標的162と、中央の標的を取り囲むような関係にある複数の外側の標的164とを含む、複数の標的を含む。センターアウトテストは、外側の標的164のうちのひとつを他の標的162および164とはコントラストをなす色で表示し、その上で、コントラストをなす標的がGUI160に表示されてから、このコントラストをなす外側の標的164と中央の標的162とを結ぶためにユーザーがポインティングデバイスを動かし始めるまでの時間を格納することによって、ユーザーの反応時間をテストするのに行うことが可能である。このプロセスの間に、追加の情報、たとえば中央の標的162と外側の標的164の間でユーザーが取ったパス、および/または対応する時間を表す標的のそれぞれのグラフィカルなレンダリングに対するカーソルの経時的な位置など、を得ることができる。 12 and 13 show examples of GUIs 160 that can be provided in connection with performing a continuous motion reaction time test, such as a center-out test to test cognitive abilities and the like. Thus, the GUI 160 includes a plurality of targets, including a central target 162 and a plurality of outer targets 164 that are in a relationship surrounding the central target. The center-out test displays one of the outer targets 164 in a color that contrasts with the other targets 162 and 164, and then the contrasting target is displayed on the GUI 160 before making this contrast. By storing the time until the user begins to move the pointing device to connect the outer target 164 and the central target 162, it can be done to test the user's reaction time. During this process, additional information such as the path taken by the user between the central target 162 and the outer target 164 and / or the cursor over time for each graphical rendering of the target representing the corresponding time. Position, etc. can be obtained.
図13には、標的166のうちの1つが、他の標的とはコントラストをなす色であって、中央の標的162とコントラストのある標的166とを結ぶ想定標的を示す、部分的に完了したセンターアウトテストを示す。センターアウトテストは、外側の標的のうち異なるものが、予測可能な順序または無作為の順序で1回以上選択されるように行うことが可能である。 FIG. 13 shows a partially completed center where one of the targets 166 is a color that contrasts with the other target and shows the assumed target connecting the central target 162 and the contrasting target 166. Indicates an out test. The center-out test can be performed such that different ones of the outer targets are selected one or more times in a predictable or random order.
図14は、図15および図16に図示し、これを参照して説明するものを含む第3のテストを行うための指示を与えるためにユーザーに提示可能な、もうひとつの指示GUI168の例を示す。 FIG. 14 is an example of another instruction GUI 168 that can be presented to the user to provide instructions for performing a third test, including those illustrated and described with reference to FIGS. 15 and 16. Show.
図15および図16は、認知スキルおよび/または運動スキルのテスト用のトレイルメイキングテスト(パートA)を行うのに利用可能なテストGUI170の例を示す。GUI170で実装されるトレイルメイキングテスト(パートA)は、運動情報と認知情報の両方を同時に評価するのに使用できる。たとえば、GUI170によって与えられる表示エリアに、複数の標的172が分散している。図15および図16の例では、標的には1から24の番号が振ってあり、ユーザーは(図14の指示GUI168によって指示された際に)番号順に標的を結ぶ。テストエンジンは、GUI170の表示エリアにを、番号順の他の標的同士を結んでいる線と交差することなく、番号順の各標的を理想的な直線で互いに結ぶことができるような形で、標的を擬似的にランダムに集めることができる。このように、位置、速度、スピードおよび/または加速度の情報を得ることだけでなく、互いに交差する線も、患者の運動機能および認知機能をさらに示すよう、識別可能である。 15 and 16 show an example of a test GUI 170 that can be used to perform a trail making test (Part A) for testing cognitive skills and / or motor skills. The trail making test (Part A) implemented in the GUI 170 can be used to evaluate both exercise information and cognitive information simultaneously. For example, a plurality of targets 172 are dispersed in the display area provided by the GUI 170. In the example of FIGS. 15 and 16, the targets are numbered from 1 to 24, and the user connects the targets in numerical order (when instructed by the instruction GUI 168 of FIG. 14). The test engine can connect the targets in the numerical order to each other by an ideal straight line without intersecting the display area of the GUI 170 with the line connecting the other targets in the numerical order. Targets can be gathered pseudo-randomly. Thus, in addition to obtaining position, velocity, speed and / or acceleration information, lines that intersect each other are also identifiable to further indicate the patient's motor and cognitive functions.
図16は、患者が、標的1から始まって、標的2、標的3、標的4、標的5の順に最初の5つの標的を線で結んだ例を示す。このように、図15および図16の例示的なテストから、連番を付された標的間を結ぶそれぞれの線を引くのに用いられるカーソルの位置に対応する情報を、テストデータとして、(たとえばローカルのまたはサーバーと関連した)メモリーに記録・格納することができる。位置データに加えて、同様にそれぞれのサンプルで時間的データを得ることもできる。こうして、詳細については下記にて図示し、説明するように、位置データおよび時間データを、評価のために、テストデータとして分析システムに提供することができる。 FIG. 16 shows an example in which the patient starts with target 1 and connects the first five targets in the order of target 2, target 3, target 4, and target 5 with lines. Thus, from the exemplary tests of FIGS. 15 and 16, information corresponding to the position of the cursor used to draw each line connecting the numbered targets is used as test data (for example, Can be recorded and stored in memory (local or associated with the server). In addition to position data, temporal data can also be obtained for each sample as well. Thus, as shown and described in detail below, position data and time data can be provided to the analysis system as test data for evaluation.
他に図16に示されているのは、たとえば、GUI170で連番の付いた標的172を相互に結ぶ複数の線それぞれについての平均誤差、平均二乗誤差、または平均二乗誤差平方根を計算することで、誤差の度合いを特徴付けるのに実施可能な分析に用いられる線の図である。たとえば、標的2および3を参照すると、この分析は、たとえば標的2と3とを結ぶ理想的な直線250に沿った点の、同じそれぞれの標的間で患者(たとえば、ポインティングデバイスでユーザーが制御する動きに応答して)が引いた線分252に対する相対位置を比較することによって、実施可能である。たとえば、同数の等しく間隔のあいた標本点を、線分250および252各々の長さ方向に沿って集め、標本点の組どうしの差異について、対応する平均二乗誤差を計算することができる。たとえば、標本点で記録された誤差値を二乗して合算した後、標本点のペアの数で割って、患者の線252の理想的な線分250に対する平均二乗誤差を与えることができる。ユーザーの線252が標的間の理想的な(直)線250に対してどれだけ近くフィットしているかという度合いを計算するために、たとえば標本平均、標本分散、分散の分析、平均二乗誤差平方根、標準偏差や線形回帰技術を含む、さまざまなタイプの推定量を利用可能であることを、当業者であれば理解し、認識するであろう。 Another example shown in FIG. 16 is to calculate, for example, the average error, the mean square error, or the mean square error square root for each of a plurality of lines interconnecting the targets 172 that are sequentially numbered by the GUI 170. FIG. 5 is a diagram of lines used for analysis that can be performed to characterize the degree of error. For example, referring to targets 2 and 3, this analysis is performed by the patient (eg, a pointing device with a pointing device) between the same respective targets, eg, along the ideal straight line 250 connecting targets 2 and 3. This can be done by comparing the relative position with respect to the line segment 252 drawn (in response to movement). For example, the same number of equally spaced sample points can be collected along the length of each of line segments 250 and 252 and the corresponding mean square error calculated for the difference between the sets of sample points. For example, the error values recorded at the sample points can be squared and summed, and then divided by the number of sample point pairs to give the mean square error for the ideal line segment 250 of the patient line 252. To calculate how close the user's line 252 fits to the ideal (straight) line 250 between targets, for example, sample mean, sample variance, analysis of variance, mean square error square root, Those skilled in the art will understand and appreciate that various types of estimators are available, including standard deviation and linear regression techniques.
たとえば、標的間の線分それぞれの平均二乗誤差の二乗平方根を取ることで、得られる平均二乗誤差をさらに利用して平均二乗誤差平方根を計算することができる。このように、平均二乗誤差平方根は、本質的に、理想的な線250上の対応する点から線252上にあるユーザーのデータ点までの距離を平均した尺度を与えることができる。 For example, by taking the square root of the mean square error of each line segment between the targets, the mean square error square root can be calculated by further utilizing the obtained mean square error. Thus, the mean square error square root can essentially provide a measure of the average distance from the corresponding point on the ideal line 250 to the user's data point on line 252.
図17は、図18および図19に示すような、認知スキルおよび/または運動スキルを試験するトレイルメイキングテスト(パートB)テストのための指示をユーザーに出すために提供可能な、指示GUI180の例を示す。 FIG. 17 is an example of an instruction GUI 180 that can be provided to issue instructions to a user for a trail making test (Part B) test that tests cognitive and / or motor skills, as shown in FIGS. 18 and 19. Indicates.
図18および図19は、トレイルメイキングテスト(パートB)に関連する情報を実施・記録することに関してユーザーに提示できる、GUI182の例を示す。GUI182は、対応のテストアプリケーションによって求められるアプリケーションデータに基づいて、表示エリア内に位置する複数の標的を提示する。図18および図19の例では、標的は円であり、その各々が、対応の一組の座標を有する有界領域を画定している。表示GUI182では、184で示す標的の一部に、AからHまでの連続した文字が付されており、186で示す標的の別の対応部分には、1から13の連続した数字が付されている。テストエンジンは、トレイルメイキングテスト(パートB)のフォーマットに一致する標的の任意の配置を自動的に作成するようプログラム可能であり、この配置が、分析エンジン16に提供されるテストデータの一部であってもよいことは、当業者であれば理解するであろう。 18 and 19 show an example of a GUI 182 that can be presented to the user regarding performing and recording information related to the trail making test (Part B). The GUI 182 presents a plurality of targets located in the display area based on application data obtained by the corresponding test application. In the example of FIGS. 18 and 19, the targets are circles, each of which defines a bounded region having a corresponding set of coordinates. In the display GUI 182, a continuous letter from A to H is attached to a part of the target indicated by 184, and a consecutive number from 1 to 13 is assigned to another corresponding part of the target indicated by 186. Yes. The test engine is programmable to automatically create any arrangement of targets that matches the format of the trail making test (Part B), and this arrangement is part of the test data provided to the analysis engine 16. Those skilled in the art will understand that this may be the case.
GUI182で実装されるトレイルメイキングテスト(パートB)を使用して、運動情報と認知情報を同時に評価してもよい。たとえば、(図17の指示GUI180を用いての)指示は、ユーザー患者が、図19に文字Eまで示したようにして、一番小さい数字から始めて最初の文字へ、次に2番目に小さい数字、2番目の文字といった具合に、それぞれの標的を直線で結ぶことで、連続した文字と数字を交互に追うよう指定する。このように、図19は、ユーザーが、対応のAPIで位置を追跡できるカーソルを使用したテストの例示的なアウトカムを示す。このシステムは、たとえばマウス、スタイラス、またはタッチスクリーンなどの対応のポインティング素子によるカーソルの動きに応答して、線のグラフィカルな表現を表示GUI182に動的にレンダリングするよう構成される。位置に関連する情報と位置に関連する時間(それぞれの動きのための時間を表す)を、本明細書で説明する後の分析および評価用に記録することが可能である。 Exercise information and cognitive information may be evaluated simultaneously using a trail making test (Part B) implemented with GUI 182. For example, the instructions (using the instruction GUI 180 in FIG. 17) indicate that the user patient has started with the smallest number and then the second smallest number, as shown up to the letter E in FIG. For example, by connecting each target with a straight line, such as the second character, etc., it is specified to follow the consecutive characters and numbers alternately. Thus, FIG. 19 shows an exemplary outcome of a test using a cursor that allows a user to track position with a corresponding API. The system is configured to dynamically render a graphical representation of the line on the display GUI 182 in response to cursor movement by a corresponding pointing element, such as a mouse, stylus, or touch screen. The location related information and the location related time (representing the time for each movement) can be recorded for later analysis and evaluation as described herein.
図20は、テストを行うためのユーザーコンピューティングデバイスが、タブレット型のパーソナルコンピューター(PC)として実装される例示的な実施形態を示す。よって、この例では、ユーザーは、図18に示すように、標的間を結ぶ線を引くために、対応するタッチスクリーン上でスタイラス(ペンのようなもの)を持つ。相互に結ぶ線を引くのに、ユーザーが自分の指を使ってもよいことは、理解されたい。 FIG. 20 illustrates an exemplary embodiment in which a user computing device for testing is implemented as a tablet personal computer (PC). Thus, in this example, the user has a stylus (like a pen) on the corresponding touch screen to draw a line connecting the targets as shown in FIG. It should be understood that the user may use his / her fingers to draw the connecting lines.
図21は、それぞれのテストで取得したテストデータの関数としてGUI190中で作成して表示することができる、分析データの例を示す。得られる分析データは、多岐にわたるフォーマットで提示可能であり、そのフォーマットは、ユーザーが選択すればよい。GUI190には、特定のテストについて取得した位置およびそれぞれの時間データをもとに計算可能な、異なる情報を表すための複数の異なるプロットが示されている。特定のテストについて、一番上の行の各プロットは、位置情報を示し、真ん中の行のプロットは速度情報を示し、下の行は加速度情報を示す。位置データは、テスト時に記録される標本から得られるカーソルのX座標およびY座標の経時的な変化を分析することで、対応する速度情報および加速度情報と相関させることが可能である。図21の例では、GUIは、図9および図10に図示して説明したような「セブンズテスト」の分析データを示す。GUI190は、権限を与えられたユーザーによる分析および評価のために、管理ユーザーインターフェース66または研究者ユーザーインターフェース72を介して表示することができる。 FIG. 21 shows an example of analysis data that can be created and displayed in the GUI 190 as a function of the test data acquired in each test. The obtained analysis data can be presented in a wide variety of formats, and the format may be selected by the user. The GUI 190 shows a plurality of different plots for representing different information that can be calculated based on the location obtained for a particular test and the respective time data. For a particular test, each plot in the top row shows position information, the plot in the middle row shows velocity information, and the bottom row shows acceleration information. The position data can be correlated with the corresponding velocity information and acceleration information by analyzing changes in the X and Y coordinates of the cursor over time obtained from the specimen recorded during the test. In the example of FIG. 21, the GUI indicates analysis data of the “Sevens test” as illustrated and described in FIGS. The GUI 190 can be displayed via the administrative user interface 66 or the researcher user interface 72 for analysis and evaluation by authorized users.
一例として、プロット192は、X位置対Y位置を示すことで、ユーザーが「セブンズテスト」の標的間で取ったパスを表す、対応のポインティングデバイスでのユーザー入力に基づいて、グラフィカルオブジェクトを相対座標系における一対の互いに結ばれた線分として示している。代表的なプロット194に、時間の関数としてプロットしたプロット192のXデータを示し、プロット196は、時間の関数としてプロットしたプロット192のYデータを示す。 As an example, plot 192 shows the relative position of a graphical object based on user input on a corresponding pointing device that represents the path taken by the user between the “Sevens Test” targets by showing X position versus Y position. It is shown as a pair of connected line segments in the system. A representative plot 194 shows X data for plot 192 plotted as a function of time, and plot 196 shows Y data for plot 192 plotted as a function of time.
プロット198は、変化が起こった時間にわたって、すなわちテスト中に、プロット192にプロットしたX,Y位置の変化に対応する速度情報を示す。プロット200は、たとえばプロット194におけるプロットした位置的な点と点との間の変化を(このような変化が起こるプロットした時間にわたって)取ることで、時間に対するX方向の速度を示している。同様に、プロット202は、たとえばプロット196におけるプロットした位置的な点と点との間の変化を(このような変化が起こるプロットした時間にわたって)取ることで、時間に対するY方向の速度を示している。 Plot 198 shows velocity information corresponding to changes in the X and Y positions plotted in plot 192 over the time that the change occurred, ie during the test. The plot 200 shows the velocity in the X direction with respect to time, for example by taking the change between the plotted positional points in the plot 194 (over the plotted time at which such a change occurs). Similarly, plot 202 shows the velocity in the Y direction with respect to time, for example by taking the change between the plotted positional points in plot 196 (over the plotted time at which such a change occurs). Yes.
同様に、図23は、本発明の一態様に従って実施されるトレイルメイキングテスト(パートA)で取得したデータから得られる速度のプロット230を、時間の関数(cm/秒)として示す。プロット230で形成される波形の一部232の拡大図を、図24中に符号240で示す。 Similarly, FIG. 23 shows a velocity plot 230 as a function of time (cm / sec) obtained from data acquired in a trail making test (Part A) performed in accordance with an aspect of the present invention. An enlarged view of the portion 232 of the waveform formed by the plot 230 is shown at 240 in FIG.
再び図21を参照すると、別の一組のプロット204、206、208は、それぞれの曲線の加速度を示す。たとえば、プロット204は、たとえばプロット198の速度値の変化を、(このような変化が起こる対応の時間にわたって)取ることで、加速度対時間のプロットを表示する。プロット206は、たとえばプロット200の速度値の変化を、(このような変化が起こる対応の時間にわたって)取ることで、X方向の加速度対時間を表示に対応している。同様に、プロット208は、たとえばプロット202の速度値の変化を、(このような変化が起こる対応の時間にわたって)取ることで、Y方向の加速度対時間のプロットを表示している。 Referring again to FIG. 21, another set of plots 204, 206, 208 shows the acceleration of each curve. For example, plot 204 displays an acceleration versus time plot, for example, by taking the change in velocity value of plot 198 (over the corresponding time at which such a change occurs). Plot 206 corresponds to the display of acceleration versus time in the X direction, for example by taking the change in velocity value of plot 200 (over the corresponding time at which such a change occurs). Similarly, plot 208 displays a plot of acceleration versus time in the Y direction, for example by taking the change in velocity value of plot 202 (over the corresponding time at which such a change occurs).
X方向およびY方向それぞれの動きに関する別のデータすなわち、たとえばプロット194、196、200、202、206、208のうちの1つ以上を、たとえば、異なる方向でのスキルを特徴付けるのに使用してもよい。 Another data regarding movement in each of the X and Y directions, ie one or more of the plots 194, 196, 200, 202, 206, 208, for example, may be used to characterize skills in different directions, for example. Good.
上述したように、インデックス計算部40は、1つ以上の実施されるテストに対する、テストを受ける人の成績を特徴付けるスコアを計算してもよい。本発明の例示的な実施形態では、分析エンジン16は、たとえば速度および/または加速度をプロットされた図21に示す1つ以上のタイプのグラフの曲線全体の形を、格納されたグラフの形と比較してもよい。たとえば、プロットされた速度または加速度を、格納されたスムーズな釣鐘形の曲線と比較してもよい。この釣鐘形の曲線は、テストを受けるときに健康な人の理想的な動きを表すものとみなしてもよい。分析エンジン16は、グラフの形が格納されたグラフの形に近いほどスコアが高くなるように、テストを受ける人の動きのスコアを付けてもよい。同様に、分析エンジン16は、1つ以上のグラフがスパイクを含む程度(数および/または度合いについて)を求めてもよい。この場合、このようなスパイクを、有意な、および/または多くの質の低い動き(補正的な動作および/または振戦のような動作を含む)を示すものとして使用してもよい。 As described above, the index calculator 40 may calculate a score that characterizes the performance of the person taking the test for one or more tests performed. In an exemplary embodiment of the invention, the analysis engine 16 may take the shape of the entire curve of one or more types of graphs shown in FIG. 21 plotted, for example, as velocity and / or acceleration, You may compare. For example, the plotted velocity or acceleration may be compared to a stored smooth bell-shaped curve. This bell-shaped curve may be considered as representing the ideal movement of a healthy person when taking the test. The analysis engine 16 may score the movement of the person taking the test so that the closer the shape of the graph is to the shape of the stored graph, the higher the score. Similarly, the analysis engine 16 may determine the degree (in terms of number and / or degree) that one or more graphs contain spikes. In this case, such spikes may be used as an indication of significant and / or many low-quality movements (including corrective and / or tremor-like movements).
たとえば、インデックス計算部40によって、1つ以上のグラフ形状スコアを使用してインデックスを計算してもよく、これを管理ユーザーインターフェース66経由で格納および出力してもよい。インデックスは、多数の要因に基づくものであってもよいことは、注意されたい。例示的な実施形態では、異なる要因(たとえば、グラフ形状スコアを含む)に対して、たとえば、全体としてのインデックスに対してランク付けした有意性に応じて、それぞれの重み値を掛け算数してもよい。 For example, the index calculator 40 may calculate an index using one or more graph shape scores, which may be stored and output via the management user interface 66. Note that the index may be based on a number of factors. In an exemplary embodiment, different factors (eg, including graph shape scores) may be multiplied by their respective weight values, eg, depending on the significance ranked against the overall index. Good.
さらに別の例で、図22は、図21に示すGUI190を再現したものであり、そこでは、位置データおよび運動学的データの選択された部分が、ドゥエルタイムを計算するために認知計算部38で利用可能な関連のあるデータに対応する丸220によって、識別されている。たとえば、ドゥエルタイムは、カーソルなどのユーザーが制御するグラフィカルインターフェースエレメントが、たとえば標的の画定された境界など、有界領域内にある時間の量と対応してもよい。このような有界領域は、テストGUIに集まっている各標的についての位置データ(たとえば、X座標およびY座標)に従ってデータをテストする際に識別可能である。ドゥエルタイムの計算対象となる被識別領域は、X位置とY位置に変化が起こらなかった各時間あるいは、速度のない期間に対応するX位置およびY位置を識別(たとえば、プロット198から)することで、識別可能である。 In yet another example, FIG. 22 is a reproduction of the GUI 190 shown in FIG. 21, where selected portions of position data and kinematic data are used by the cognitive calculator 38 to calculate dwell time. Identified by a circle 220 corresponding to the relevant data available at. For example, the dwell time may correspond to the amount of time that a user-controlled graphical interface element, such as a cursor, is within a bounded area, such as a defined boundary of the target. Such bounded regions can be identified when testing the data according to position data (eg, X and Y coordinates) for each target gathered in the test GUI. The identified area for which the dwell time is calculated is to identify (for example, from plot 198) the X position and Y position corresponding to each time when no change has occurred in the X position and the Y position or a period without speed. And can be identified.
図25は、トレイルメイキングテスト(パートA)およびトレイルメイキングテスト(パートB)のためにそれぞれ計算することが可能なドゥエルタイムの例示的なプロット2050および2052を示す。横軸は、トレイルメイキングテストで表示される標的数に対応し、縦軸は、実施されたテストで、カーソルが対応の標的にとどまった時間に対する全体としての時間のパーセンテージに対応する。上述したように、ドゥエルタイムは、カーソル/ポインティングオブジェクトが、表示された標的を含む特定のあらかじめ既定されたX−Y位置範囲内にある時間に対応する。このように、ドゥエルタイムは、位置情報(たとえば、カーソルが境界のある標的内にあることを示す)と速度情報(たとえば、カーソルが動いていないか、境界のある標的内で、あらかじめ定められた閾値よりも低速で動いていることを示す)の相関によって求められる。対応の運動情報を計算して分析することで、運動機能情報もドゥエルタイムで表される認知データと同時に取得できることは、自明であろう。たとえば、PD患者では、患者が休んでいる状態にあるときに、振戦が優勢に起こる。すなわち、患者が、たとえば故意に手を動かすと、振戦は仮にあるとしてもわずかであるのに対し、患者の手が故意に動いておらず、基本的に休んだ位置にあるときは、たとえば実質的に一定の3〜8Hzの周波数で有意な振戦が起こり得る。このため、ドゥエルタイム情報を、PD患者における振戦を測定するのにどのデータが有意であるかの指標として使用できる。たとえば、システムは、ユーザーの手が基本的に休んだ位置にあった、求められたドゥエル時間のある場所に対応するデータから、振戦の度合いを求めてもよい。この同時運動情報は、運動機能(特に患者が振戦を抱えている場合に、たとえば、この時間内に患者に若干の小さな動きが有り得る)を評価するのに利用可能であるのに対し、この時間内の認知機能(たとえば、情報処理およびセット切り替えに関わる)も分析される。 FIG. 25 shows exemplary plots 2050 and 2052 of dwell time that can be calculated for the trail making test (Part A) and the trail making test (Part B), respectively. The horizontal axis corresponds to the number of targets displayed in the trail making test, and the vertical axis corresponds to the percentage of the overall time relative to the time that the cursor stayed at the corresponding target in the test performed. As described above, the dwell time corresponds to the time that the cursor / pointing object is within a certain pre-defined XY position range that includes the displayed target. In this way, the dwell time is predetermined in position information (eg, indicating that the cursor is within a bounded target) and velocity information (eg, the cursor is not moving or in a bounded target). (Indicating that it is moving slower than the threshold). It will be obvious that by calculating and analyzing the corresponding exercise information, the motor function information can be acquired simultaneously with the cognitive data expressed in the dwell time. For example, in PD patients, tremor predominates when the patient is resting. That is, if the patient moves his hand deliberately, for example, the tremor is slight, if any, while the patient's hand is not deliberately moving and is basically in a resting position. Significant tremors can occur at a constant frequency of 3-8 Hz. Thus, the dwell time information can be used as an indicator of which data is significant for measuring tremor in PD patients. For example, the system may determine the degree of tremor from data corresponding to a location where the requested dwell time is at a position where the user's hand is basically resting. This simultaneous motion information can be used to assess motor function (especially if the patient has tremor, for example, the patient may have some minor movement within this time), while this Cognitive functions in time (eg, related to information processing and set switching) are also analyzed.
本発明の例示的な実施形態では、このシステムおよび方法を利用して、たとえば指でのタッピングまたは2つの点の間でのタッピングに関連する運動機能だけを測定するのに用いられる特定のテストを実施してデータを得てもよい。本発明の例示的な実施形態では、システムおよび方法を使用して、たとえば精神状態短時間検査またはレーヴィン漸進的マトリクステストなど、認知機能だけを測定するのに用いられる特定のテストを実施してデータを得てもよい。 In an exemplary embodiment of the invention, the system and method are used to perform specific tests that are used to measure only motor functions related to, for example, finger tapping or tapping between two points. Data may be obtained by implementation. In an exemplary embodiment of the present invention, the system and method are used to perform specific tests that are used to measure only cognitive functions, such as, for example, a mental state brief test or a Levin progressive matrix test. You may get
図26は、適切なレベルの権限のあるユーザーによるテストデータへのアクセスを提供するのに利用できる、管理GUI260の例を示す。各組のテストデータを、名前または他の識別情報によって患者と関連づけることができる。GUI260に示されるように、特定の患者についての生データのエレメントがいくつあってもよく、これは一般に、実施している1つ以上のテスト次第であってもよい。各組の生データは、たとえば、特定の1つのテストまたは特定のテストのフェーズ(または繰り返し)について、別の組のテストデータと対応可能である。 FIG. 26 shows an example of a management GUI 260 that can be used to provide access to test data by an appropriate level of authorized user. Each set of test data can be associated with a patient by name or other identifying information. As shown in GUI 260, there can be any number of elements of raw data for a particular patient, and this may generally depend on the one or more tests being performed. Each set of raw data can correspond to another set of test data, for example, for one particular test or a particular test phase (or iteration).
図27は、プロトコルを管理する(たとえばシステムに実装された管理ユーザーインターフェース66によって)のに利用可能なGUI270を示す。プロトコル管理GUI270は、たとえば、特定の患者のテストプロセスで用いられているテスト実施プロトコルを識別するのに利用可能である。図27の例では、GUIは、たとえばそれぞれのテスト時に深部脳刺激装置がオンなのかオフなのかの指標や、それぞれのテストの時間に患者に投与する医薬品および/またはその用量など、患者のための一組のプロトコルを識別するのに利用可能な選択インターフェースエレメント272を含む。このため、臨床医などのユーザーは、特定の患者に関連する一組のプロトコルを選択でき、特定の状態が特定のテストセッションの間に患者ごとに取得した一組のテストデータと関連している影響の理解を助けになる。。 FIG. 27 shows a GUI 270 that can be used to manage the protocol (eg, via an administrative user interface 66 implemented in the system). The protocol management GUI 270 can be used, for example, to identify the test execution protocol used in a particular patient test process. In the example of FIG. 27, the GUI is for the patient, for example, an indication of whether the deep brain stimulator is on or off at each test, the medication to be administered to the patient at the time of each test, and / or its dose. A selection interface element 272 that can be used to identify a set of protocols. This allows a user, such as a clinician, to select a set of protocols associated with a particular patient, where a particular condition is associated with a set of test data acquired for each patient during a particular test session. Helps understand the impact. .
たとえば、さまざまな状態に対する効果を確認するために、これらのプロトコルを実装し、対応するテストデータのセットを評価することが可能であり、効果としては、たとえば、DBSがテスト時にオンであるかオフであるか、また、患者が自分の医薬品で処方された用量を守っているか否かといった状態に対する効果や、このような状態がテストの成績におよぼす効果などがある。特定の一組のテストに関連する患者制御パラメーターを指定するのに利用できるさまざまな他のプロトコルならびに、プロトコルの組み合わせを、当業者であれば理解するであろう。 For example, these protocols can be implemented and the corresponding set of test data can be evaluated to see the effect on different states, for example, whether DBS is on or off at the time of testing. And the effects on conditions such as whether the patient is following the dose prescribed for his drug, and the effects of such conditions on test results. Those skilled in the art will appreciate the various other protocols that can be used to specify patient control parameters associated with a particular set of tests, as well as combinations of protocols.
上記に鑑みて、神経性認知障害および神経性運動障害などの神経障害(たとえばPD、アルツハイマー病、多発性硬化症、認知症、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン症候群、外傷によって誘発された脳損傷、脳卒中、および多系統萎縮症(MSA)など)を遠隔で評価するための一連の認知テストおよび運動テストを提供するよう実装可能なシステムおよび方法について説明してきたことは理解できよう。本システムおよび方法は、患者ユーザーが遠隔でテストを実施できるようにし、また、たとえば臨床医がそのような情報にアクセスしてさらに研究を行えるようにするために、中央データレポジトリでのデータの収集を可能にする。 In view of the above, neuropathy such as neurological cognitive impairment and neuromotor impairment (eg PD, Alzheimer's disease, multiple sclerosis, dementia, amyotrophic lateral sclerosis (ALS), Parkinsonism, induced by trauma It will be appreciated that a system and method have been described that can be implemented to provide a series of cognitive and motor tests for remotely assessing brain damage, stroke, and multiple system atrophy (MSA), etc. . The system and method collect data in a central data repository to allow patient users to perform tests remotely and to allow clinicians to access such information for further study, for example. Enable.
上記の構造的および機能的な説明に鑑みて、本発明の一部を、方法、データ処理システムまたはコンピュータープログラム製品として実施してもよいことは、当業者であれば自明であろう。したがって、本発明のこのような一部は、完全にハードウェアの実施形態をとってもよいし、完全にソフトウェアの実施形態をとってもよいし、図1および図2のコンピューターシステムで図示し、説明したような、ソフトウェアとハードウェアとを組み合わせた実施形態の形態をとってもよい。さらに、本発明の一部が、媒体にコンピューター読取り可能なプログラムコードを有する、ハードウェアのコンピューター読取り可能な記憶媒体を含むコンピュータープログラム製品であってもよい。好適なコンピューター読取り可能な記憶媒体を利用でき、一例として、静的記憶装置および動的記憶装置、ハードディスク、光学記憶装置、および磁気記憶装置があげられるが、これらに限定されるものではない。 In view of the above structural and functional description, it will be apparent to those skilled in the art that portions of the present invention may be implemented as a method, data processing system, or computer program product. Accordingly, such portions of the present invention may take a fully hardware embodiment, a fully software embodiment, or as illustrated and described in the computer system of FIGS. The embodiment may be a combination of software and hardware. Further, a portion of the present invention may be a computer program product including a hardware computer readable storage medium having computer readable program code on the medium. Any suitable computer-readable storage medium may be utilized, examples of which include, but are not limited to, static and dynamic storage devices, hard disks, optical storage devices, and magnetic storage devices.
方法、システム、およびコンピュータープログラム製品のブロック図を参照して、本発明の特定の実施形態についても説明してきた。図示のブロックならびに、図示のブロックの組み合わせを、コンピューターで実行可能な命令によって実装してもよいことは、理解できよう。これらのコンピューターで実行可能な命令を、汎用コンピューター、専用コンピューターあるいは、マシンを製造するための他のプログラム可能なデータ処理装置(または装置と回路の組み合わせ)の1つ以上のプロセッサーに対して、プロセッサーによって実行する命令が1つまたは複数のブロックに示される機能を実装するように供給してもよい。 Certain embodiments of the present invention have also been described with reference to block diagrams of methods, systems and computer program products. It will be understood that the illustrated blocks, as well as combinations of the illustrated blocks, may be implemented by computer-executable instructions. These computer-executable instructions are transmitted to one or more processors in a general-purpose computer, a dedicated computer, or other programmable data processing device (or combination of devices and circuits) for manufacturing a machine. May be provided to implement the functions indicated in one or more blocks.
これらのコンピューターで実行可能な命令は、コンピューターまたは他のプログラム可能なデータ処理装置を、コンピューター読取り可能なメモリーに格納された命令が、フローチャートのブロックに示される機能を実装する命令を含む試製品につながるように、特定の方法で機能させることのできるコンピューター読取り可能なメモリーに格納されてもよい。また、コンピュータープログラムの命令を、コンピューターまたは他のプログラム可能なデータ処理装置にロードして、このコンピューターまたは他のプログラム可能な装置に一連の動作ステップを実施させ、コンピューターまたは他のプログラム可能な装置上で実行する命令によって、フローチャートの1つまたは複数のブロックに示される機能を実装するためのステップが得られるように、コンピューターで実装されるプロセスを生成してもよい。 These computer-executable instructions enable a computer or other programmable data processing device to be a prototype that includes instructions stored in computer-readable memory that implement the functions shown in the flowchart blocks. To be connected, it may be stored in a computer readable memory that can function in a particular way. The computer program instructions can also be loaded into a computer or other programmable data processing device to cause the computer or other programmable device to perform a series of operational steps on the computer or other programmable device. A computer-implemented process may be generated such that the instructions executed in step 1 provide steps for implementing the functionality shown in one or more blocks of the flowchart.
この点に鑑みて、図28は、患者の運動機能および認知機能をテストし、分析するための本明細書に記載するシステムおよび方法の1つ以上の実施形態を実現するのに利用できるタイプの、コンピューターシステム500の一例を示す。コンピューターシステム500は、1つ以上の汎用ネットワークコンピューターシステム、組込型のコンピューターシステム、ルーター、スイッチ、サーバーデバイス、クライアントデバイス、さまざまな中間デバイス/ノード、および/またはスタンドアロンのコンピューターシステムに実装可能である。また、コンピューターシステム500またはその一部は、たとえば、ラップトップコンピューターまたはノートブックコンピューター、携帯情報端末(PDA)、タブレットコンピューター、スマートフォン(たとえば、図33〜図34を参照のこと)などの、さまざまなモバイルクライアントまたは携帯式クライアントにも実装可能である。 In view of this, FIG. 28 is of a type that can be utilized to implement one or more embodiments of the systems and methods described herein for testing and analyzing a patient's motor and cognitive functions. An example of a computer system 500 is shown. The computer system 500 can be implemented in one or more general-purpose network computer systems, embedded computer systems, routers, switches, server devices, client devices, various intermediate devices / nodes, and / or stand-alone computer systems. . In addition, the computer system 500 or a portion thereof may be various, such as a laptop computer or notebook computer, a personal digital assistant (PDA), a tablet computer, a smartphone (see, eg, FIGS. 33-34), and the like. It can also be implemented on a mobile client or a portable client.
システム500は、たとえば、任意のユーザーデバイス54、56、58および/またはサーバー52として機能し得るコンピューター502を含んでもよい。コンピューター502は、いくつかのタイプのバス構造のうちどれを含んでもよいシステムバス508を含んでもよく、システムバス508のうちの数例をあげると、周辺機器コンポーネント接続(PCI)、ビデオエレクトロニクス規格制定委員会(VESA)、マイクロチャネル、業界標準アーキテクチャー(ISA)、拡張業界標準アーキテクチャー(EISA)など、多岐にわたる従来のバスアーキテクチャーのうちのいずれかを用いる、メモリーバスまたはメモリーコントローラー、周辺機器用バス、ローカルバスなどがある。システムメモリー506は、リードオンリーメモリー(ROM)510および/またはランダムアクセスメモリー(RAM)512を含んでもよい。たとえば起動時などに、コンピューター502内の要素間で情報を転送しやすくする基本ルーチンを含む基本入出力システム(BIOS)を、ROM510に格納してもよい。 System 500 may include a computer 502 that may function as any user device 54, 56, 58 and / or server 52, for example. The computer 502 may include a system bus 508 that may include any of several types of bus structures, several examples of the system bus 508 include peripheral component connection (PCI), video electronics standards establishment. Memory buses or memory controllers and peripherals using any of a wide variety of traditional bus architectures, such as committee (VESA), microchannel, industry standard architecture (ISA), extended industry standard architecture (EISA) There are buses and local buses. The system memory 506 may include read only memory (ROM) 510 and / or random access memory (RAM) 512. For example, a basic input / output system (BIOS) including a basic routine for facilitating the transfer of information between elements in the computer 502 at the time of startup or the like may be stored in the ROM 510.
また、コンピューター502は、たとえば、ハードディスクドライブ514を含んでもよく、リムーバブルディスク518に読み書きするための磁気ディスクドライブ516(たとえば、フロッピードライブ)や、CD−ROMディスク522などの光媒体に読み書きするための光ディスクドライブ520(たとえば、CD−ROMドライブ)を含んでもよい。ハードディスクドライブ514、磁気ディスクドライブ516、光ディスクドライブ520は、それぞれハードディスクドライブインターフェース524、磁気ディスクドライブインターフェース526、光ディスクドライブインターフェース528によって、システムバス508に接続される。ドライブと、これに関連するコンピューター読取り可能な媒体は、コンピューター502用のデータ、データ構造、コンピューターで実行可能な命令などを格納する、不揮発性の記憶装置となる。上述したコンピューター読取り可能な媒体の説明では、ハードディスク、リムーバブル磁気ディスク、CDについて言及したが、磁気カセット、フラッシュメモリーカード、デジタルビデオディスク、ベルヌーイカートリッジなどのコンピューター読み取り可能な他のタイプの媒体を例示的な動作環境500で使用してもよいこと、また、このような媒体はいずれも、図29の分析エンジン17の機能をはじめとする本発明の方法ならびに、図30〜図36に鑑みて開示される関連の方法および機能を行うためのコンピューターで実行可能な命令を含んでもよいことは、当業者であれば自明であろう。 The computer 502 may also include, for example, a hard disk drive 514, for reading and writing to an optical medium such as a magnetic disk drive 516 (for example, a floppy drive) for reading and writing to the removable disk 518 and a CD-ROM disk 522. An optical disk drive 520 (eg, a CD-ROM drive) may be included. The hard disk drive 514, magnetic disk drive 516, and optical disk drive 520 are connected to the system bus 508 by a hard disk drive interface 524, a magnetic disk drive interface 526, and an optical disk drive interface 528, respectively. The drive and associated computer-readable medium are non-volatile storage devices that store data, data structures, computer-executable instructions, etc. for the computer 502. Although the above description of computer readable media refers to hard disks, removable magnetic disks, CDs, other types of computer readable media such as magnetic cassettes, flash memory cards, digital video disks, Bernoulli cartridges are exemplary. Any of these media may be used in the various operating environments 500, and any such media is disclosed in view of the method of the present invention, including the functionality of the analysis engine 17 of FIG. 29, and FIGS. Those skilled in the art will appreciate that they may include computer-executable instructions for performing the relevant methods and functions.
多数のプログラムモジュールが、ドライブ類およびRAM512に格納されてもよく、それらの例として、オペレーティングシステム530、1つ以上のアプリケーションプログラム532、他のプログラムモジュール534、プログラムデータ536があげられる。コンピューター502のオペレーティングシステム530は、好適なオペレーティングシステムまたはオペレーティングシステムの組み合わせであれば、どのようなものであってもよい。アプリケーションプログラム532、他のプログラムモジュール534、プログラムデータ536は、先に図示し、説明したように、患者のコンピューターデバイスで運動および認知のテストを実施するのに協働可能である。また、アプリケーションプログラム532、他のプログラムモジュール534、プログラムデータ536を、先に図示し、説明したようなテスト実施データをもとに、患者の運動機能、認知機能、または運動機能と認知機能との組み合わせを示すものの計算に使用することができる。 A number of program modules may be stored in the drives and RAM 512, examples of which include an operating system 530, one or more application programs 532, other program modules 534, and program data 536. The operating system 530 of the computer 502 may be any suitable operating system or combination of operating systems. Application program 532, other program modules 534, and program data 536 can cooperate to perform exercise and cognitive tests on the patient's computing device as previously illustrated and described. Also, the application program 532, other program modules 534, and program data 536 are based on the test execution data as shown and described above, and the patient's motor function, cognitive function, or motor function and cognitive function. It can be used to calculate what represents the combination.
ユーザーは、コンピューター502に、キーボード538およびポインティングデバイス(たとえば、マウス540)などの1つ以上のユーザー入力装置でコマンドおよび情報を入力してもよい。他の入力装置(図示せず)として、マイク、ジョイスティック、ゲームパッド、スキャナー、タッチスクリーンなどを含んでもよい。センサーなどのさらに他の入力装置によって、対応のインターフェース経由で他のデータ(たとえば、加速度データおよびジャイロスコープデータ)536を提供してもよい。いくつかの例では、加速度計とジャイロスコープを、テストの実施中はユーザーに取り付けられるまたはユーザーが持つデバイス(たとえば、スマートフォン、PDAまたはタブレットコンピューター)の同じ場所に配置することができる。マウスまたは他のポインティングデバイスを利用して、ポイントアクションとクリックアクションを行うことができる。これには、コンピューターユーザーがカーソルを画面上の特定の場所まで動かす(ポイント)アクションと、その後で、マウスボタン(通常は左ボタン)または他のポインティングデバイスをクリックする(クリック)アクションを含む。このようなポイントアンドアクションは、マウス、タッチパッド、キーボード、ジョイスティック、スクロールボタン、ローラーバーなど、さまざまな入力装置がいくつあっても使用可能である。このようなポイントアンドクリック動作に関連する情報は、本明細書で説明するように、それぞれのテストについて(たとえば、中央のサーバーに)テストデータの一部(たとえば、テストデータ30、31、32)として提供できる。 A user may enter commands and information into the computer 502 through one or more user input devices such as a keyboard 538 and a pointing device (e.g., a mouse 540). Other input devices (not shown) may include a microphone, joystick, game pad, scanner, touch screen, and the like. Other data (eg, acceleration data and gyroscope data) 536 may be provided via a corresponding interface by still other input devices such as sensors. In some examples, the accelerometer and gyroscope may be placed in the same location on a device (eg, a smartphone, PDA or tablet computer) that is attached to or held by the user during the test. Point actions and click actions can be performed using a mouse or other pointing device. This includes actions where the computer user moves the cursor to a specific location on the screen (point), and then clicks (clicks) a mouse button (usually the left button) or other pointing device. Such a point-and-action can be used regardless of the number of various input devices such as a mouse, a touch pad, a keyboard, a joystick, a scroll button, and a roller bar. Information related to such point-and-click actions is a portion of test data (eg, test data 30, 31, 32) for each test (eg, to a central server), as described herein. Can be provided as.
これらの入力装置および他の入力装置は、システムバス508に接続されたシリアルポートインターフェース542を介して処理装置504に接続されることが多いが、パラレルポート、ゲームポート、またはユニバーサルシリアルバス(USB)などの他のインターフェースを介して接続されてもよい。1つ以上の表示装置544(たとえば、モニターなど)も、ビデオアダプター546などのインターフェースを介してシステムバス508に接続される。モニターの代わりまたはモニターに加えて、スピーカー、プリンターなどの他の表示装置を提供してもよい。 These input devices and other input devices are often connected to the processing device 504 via a serial port interface 542 connected to the system bus 508, but may be a parallel port, a game port, or a universal serial bus (USB). It may be connected via other interfaces. One or more display devices 544 (eg, a monitor, etc.) are also connected to the system bus 508 via an interface, such as a video adapter 546. Other display devices such as speakers, printers, etc. may be provided instead of or in addition to the monitor.
コンピューター502は、1台以上のリモートコンピューター560との論理接続を使用して、ネットワーク環境で動作してもよい。リモートコンピューター560は、ワークステーション、サーバーコンピューター、ルーター、ピアデバイス、または他の一般的なネットワークノードであってもよく、一般に、コンピューター502に関して説明した多くの要素またはすべての要素を含むが、簡単にするために、図28には、メモリー記憶装置562のみを示してある。図28に示す論理接続は、LAN564および/またはWAN566を含んでもよい。このようなネットワーク環境は、オフィス、企業でのコンピューターネットワーク、イントラネット、インターネットでは普通のものである。 Computer 502 may operate in a network environment using a logical connection with one or more remote computers 560. The remote computer 560 may be a workstation, server computer, router, peer device, or other common network node, and generally includes many or all of the elements described with respect to the computer 502, but simply For this purpose, only the memory storage device 562 is shown in FIG. The logical connections shown in FIG. 28 may include a LAN 564 and / or a WAN 566. Such network environments are common in offices, corporate computer networks, intranets, and the Internet.
LANネットワーク環境で用いる場合、コンピューター502は、ネットワークインターフェースまたはアダプター568を介してLAN564に接続されている。WANネットワーク環境で用いる場合、コンピューター502は一般に、モデム570を含むか、関連のLAN上の通信サーバーに接続されているか、インターネットなどのWAN566を介して通信を確立するための別の回路構成を有する。内蔵式であっても外付けであってもよいモデム570は、シリアルポートインターフェース542経由でシステムバス508に接続される。ネットワーク環境では、コンピューター502との関連で示したプログラムモジュールまたはこれらの一部を、リモートメモリー記憶装置562に(および/またはローカルで)格納してもよい。図示のネットワーク接続は一例にすぎず、コンピューター502と560との間で通信リンクを確立するための他の配置を使用してもよいことは、自明であろう。 When used in a LAN network environment, the computer 502 is connected to the LAN 564 via a network interface or adapter 568. When used in a WAN network environment, the computer 502 typically includes a modem 570, is connected to a communication server on an associated LAN, or has another circuitry for establishing communication over a WAN 566 such as the Internet. . A modem 570, which may be internal or external, is connected to the system bus 508 via the serial port interface 542. In a network environment, program modules illustrated in connection with computer 502 or portions thereof may be stored in remote memory storage device 562 (and / or locally). It will be appreciated that the network connections shown are only examples and other arrangements for establishing a communications link between computers 502 and 560 may be used.
以下、脳震盪関連機能の評価に関するシステムおよび方法の例示的な実施形態について説明する。脳震盪損傷を総合的に評価するには、複数の機能を評価しなければならない場合があるため、その評価は困難であることが多い。このため、脳震盪では通常、バランス/姿勢の安定性のテストを含めた一連のテストを行う多元的な手法が必要である。 In the following, exemplary embodiments of systems and methods for evaluating concussion-related functions are described. In order to comprehensively evaluate concussion injury, multiple functions may have to be evaluated, which is often difficult to evaluate. For this reason, concussion usually requires a multi-dimensional approach to performing a series of tests including balance / posture stability tests.
外傷性脳損傷の評価および治療について説明するものの、この例示的なシステムおよび方法を、脳震盪と同じ機能に影響するような他のタイプの病状に適用してもよい。たとえば、このシステムおよび方法を使用して、脳震盪損傷によって引き起こされたものではないバランス障害または前庭機能障害がある患者や、パーキンソン病の患者を評価および/または治療してもよい。 Although described for the assessment and treatment of traumatic brain injury, this exemplary system and method may be applied to other types of medical conditions that affect the same function as concussion. For example, the system and method may be used to evaluate and / or treat patients with balance disorders or vestibular dysfunction that are not caused by concussion injury, or patients with Parkinson's disease.
<分析エンジン>
図29は、図1の分析エンジン16に代えて使用できる分析エンジン17の例を示す。分析エンジン16は、バランス/姿勢の安定性計算部31、神経性運動機能計算部35、VOR完全性計算部37、インデックス計算部39のうちの少なくとも1つを含んでもよい。他の例では、分析エンジンは、認知機能計算部33を含むことができる。それぞれの計算部は、31で集合的に示すテストデータに基づいて、ユーザーのそれぞれの機能を特徴付ける成績変数を計算することが可能である。このテストデータは、メモリーに格納可能である。これはたとえば、本明細書に開示したようなテストを行うのに用いられるデバイスとユーザーのやり取りに応答して得られる。図1のテストエンジン12を実装する場合、テストエンジン12は、分析用に分析エンジン17に送信されるか、そうでなければ分析エンジン17によってアクセスできるようにされる脳震盪関連テストデータ17を供給してもよい。
<Analysis engine>
FIG. 29 shows an example of an analysis engine 17 that can be used in place of the analysis engine 16 of FIG. The analysis engine 16 may include at least one of a balance / posture stability calculator 31, a neuromotor function calculator 35, a VOR integrity calculator 37, and an index calculator 39. In another example, the analysis engine can include a cognitive function calculator 33. Each calculation unit can calculate a performance variable characterizing each function of the user based on the test data collectively indicated by 31. This test data can be stored in a memory. This can be obtained, for example, in response to user interaction with a device used to perform a test as disclosed herein. When implementing the test engine 12 of FIG. 1, the test engine 12 provides concussion-related test data 17 that is sent to the analysis engine 17 for analysis or otherwise made accessible by the analysis engine 17. May be.
脳震盪関連機能は、認知、神経性運動、バランスおよび姿勢の安定性、並びに前庭、という4つのドメインのうちの1つに入るものとして、広義に定義できる。認知ドメインは、記憶/想起、情報処理能、セット切り替えなどの機能を含んでもよい。神経性運動ドメインは、反応時間および協調を含んでもよい。バランスおよび姿勢の安定性ドメインは、視覚、体性感覚機能、前庭系機能を含んでもよい。前庭ドメインは、前庭系にも関連しているが、具体的には、VOR、視覚および浮動性眩暈を含んでもよい。ドメインは、機能が重なっていてもよい(たとえば、視覚は、バランス/姿勢の安定機能と前庭機能の両方である)。これらの4つのドメインは、パーキンソン病などの他の脳障害を評価するのにも利用できる。 Concussion-related functions can be broadly defined as falling within one of four domains: cognition, neuromotor, balance and posture stability, and vestibule. The cognitive domain may include functions such as memory / recall, information processing ability, and set switching. The neuromotor domain may include reaction time and coordination. The balance and posture stability domains may include vision, somatosensory function, and vestibular system function. The vestibular domain is also related to the vestibular system, but may specifically include VOR, visual and floating dizziness. Domains may overlap in function (eg, vision is both a balance / posture stability function and a vestibular function). These four domains can also be used to assess other brain disorders such as Parkinson's disease.
脳震盪関連の各機能については、1つ以上のテストを用いて評価してもよく、その結果をテストデータ31としてメモリーに格納することができる。姿勢の安定性は、加速度計および/またはジャイロスコープデータ、姿勢動揺をテストして判断するバランスエラースコアリングシステム(BESS)で評価してもよい。認知機能は、スポーツ脳震盪評価ツール(SCAT)でのテスト(これは、脳震盪損傷に対する標準的なアンケート形式のテストである)を使用したり、ワーキングメモリー、セット切り替え、または遅延再認テストを実施したりして評価してもよい。この代わりにまたはこれに加えて、認知機能は、本明細書にて図1〜図27に図示し、これを参照して開示したような、セブンズテスト、トレイルメイキングテスト、時計描画テスト、センターアウトテスト、アルキメデス螺旋テスト、線方向づけテストなどのうち、1つ以上を用いて評価可能である。このように、認知機能は、先に図示し、説明した1つ以上の認知テスト実施および分析手法にしたがって評価可能である。 Each concussion-related function may be evaluated using one or more tests, and the results can be stored in memory as test data 31. Posture stability may be assessed with an accelerometer and / or gyroscope data, a balance error scoring system (BESS) that tests and determines posture swing. Cognitive functions can be tested using the Sports Concussion Assessment Tool (SCAT) (which is a standard questionnaire-style test for concussion injury), working memory, set switching, or delayed recognition tests And may be evaluated. Alternatively or in addition, the cognitive function is illustrated in FIGS. 1-27 herein, as disclosed with reference thereto, Sevens test, trail making test, clock drawing test, center out test, Evaluation can be made using one or more of a test, an Archimedes spiral test, a line orientation test, and the like. Thus, cognitive function can be evaluated according to one or more cognitive test implementation and analysis techniques previously illustrated and described.
VORの完全性は、静止視力をテストする(たとえば、患者が画像に対して静止しているときに、画像の向きを示すよう患者に求める)こと、動体視力をテストする(たとえば、患者が画像に対して動いているときに、画像の向きを示すよう患者に求める)こと、および、知覚時間をテストすることによって評価してもよい。神経性運動機能は、本明細書に開示するような反応時間をテストすることによって評価してもよい。反応時間テストの例として、単純反応時間(SRT)および選択反応時間(CRT)があげられる。たとえば、SRTでは、画像を表示して、その画像が表示されたらできるだけすぐにボタンを押すよう患者に指示してもよい。CRTでは、複数の表示場所(たとえば、表示の左側または右側)のうちの1箇所に画像を表示し、ユーザーに正しい表示場所を選択する(たとえば、画像がタッチスクリーンに表示されるのであれば、その画像に触れる)よう指示してもよい。 VOR integrity tests static vision (eg, asks the patient to indicate the orientation of the image when the patient is stationary with respect to the image), tests moving vision (eg, the patient sees the image Asking the patient to indicate the orientation of the image when moving against) and testing the perceptual time. Neuromotor function may be assessed by testing the reaction time as disclosed herein. Examples of reaction time tests include simple reaction time (SRT) and selective reaction time (CRT). For example, an SRT may display an image and instruct the patient to press a button as soon as the image is displayed. In CRT, an image is displayed at one of a plurality of display locations (for example, the left side or the right side of the display) and the correct display location is selected by the user (for example, if the image is displayed on the touch screen, It may be instructed to touch the image.
本発明の例示的な実施形態では、計算部31/33/35/37は、対応のテストデータ17をもとに、それぞれのドメインの機能を評価することに関連のある変数またはパラメーターを計算するよう、プログラムされる。たとえば、姿勢の安定性計算部31は、実施されたBESSテストでのデータをもとに、1つ以上のBESS変数を計算してもよく、神経性運動機能計算部35は、SRTまたはCRTすなわち、たとえば刺激が表示された時点と患者が有効な応答を入力した時点との間の時間に関する1つ以上の変数を計算してもよい。 In an exemplary embodiment of the invention, the calculator 31/33/35/37 calculates variables or parameters related to evaluating the function of each domain based on the corresponding test data 17. As programmed. For example, the posture stability calculation unit 31 may calculate one or more BESS variables based on the data in the BESS test performed, and the neurological motor function calculation unit 35 may perform SRT or CRT, For example, one or more variables relating to the time between when the stimulus was displayed and when the patient entered a valid response may be calculated.
インデックス計算部39は、ある患者について各計算部31/33/35/37によって求められた出力結果をもとに、1つ以上のインデックス(たとえば、本明細書ではスコアとも呼ぶ)を計算するようプログラムされてもよい。たとえば、インデックス計算部39は、特定の患者について取得した特定の一組のテストデータで求められた分析データを集め、この集めた一組のテストデータをもとに、その特定の患者の姿勢の安定性を示す値を有するインデックス(またはスコア)を計算することができる(たとえば、ジャイロスコープのデータを加速度計のデータと一緒にまとめて、姿勢動揺を求める)。この代わりにまたはこれに加えて、インデックス計算部39は、インデックス(またはスコア)を計算することができ、その各々の値は、BESSテスト(たとえば、BESSスコア)、SCATまたはSCAT2テスト(たとえば、SCATスコア)、ワーキングメモリー、セット切り替え、遅延再認、静止視力、知覚時間、動体視力、SRT、またはCRTのうちの1つを示す。インデックス計算用に得られる出力は、格納された分析データ41にアクセスできる臨床医などによる後の分析用の分析データ41の一部として、提供および格納可能である。分析データ41は、後述するように、後の表示用に、可視化モジュール43に入力されてもよい。 The index calculation unit 39 calculates one or more indexes (for example, also referred to as a score in this specification) based on the output result obtained by each calculation unit 31/33/35/37 for a certain patient. May be programmed. For example, the index calculation unit 39 collects analysis data obtained from a specific set of test data acquired for a specific patient, and based on the collected set of test data, the posture of the specific patient is collected. An index (or score) with a value indicative of stability can be calculated (eg, gyroscope data is combined with accelerometer data to determine attitude sway). Alternatively or in addition, the index calculator 39 may calculate an index (or score), each value of which is a BESS test (eg, BESS score), SCAT or SCAT2 test (eg, SCAT). Score), working memory, set switching, delayed recognition, static visual acuity, perception time, moving visual acuity, SRT, or CRT. The output obtained for index calculation can be provided and stored as part of the analysis data 41 for later analysis, such as by a clinician who has access to the stored analysis data 41. The analysis data 41 may be input to the visualization module 43 for later display, as will be described later.
<可視化モジュール>
患者ごとに一組のベースラインの測定基準(たとえば、スコアまたはインデックス)を確立するために、損傷前に脳震盪関連の機能を評価してもよい。損傷後評価を行って、後続の一組の測定基準を生成し、これをベースラインの測定基準と比較すればよい。例示的な実施形態では、可視化モジュール43は、後続の一組の測定基準を表示するとともに、ベースラインの測定基準を表示するための指示を出力するよう構成してもよい。一組の測定基準は各々、後続の一組の測定基準に対応するクモの巣グラフが、同時表示でベースラインの測定基準に対応するクモの巣グラフに重なるよう、クモの巣グラフとして表示されてもよい。あるいは、可視化モジュールは、2つ以上のそれぞれのクモの巣グラフを(たとえば、ベースラインの測定基準と損傷後の測定基準を横に並べて表示して)同時に表示可能である。
<Visualization module>
Concussion-related functions may be assessed prior to injury to establish a set of baseline metrics (eg, score or index) for each patient. A post-damage assessment can be performed to generate a subsequent set of metrics that can be compared to baseline metrics. In an exemplary embodiment, visualization module 43 may be configured to display a subsequent set of metrics and output instructions for displaying baseline metrics. Each set of metrics may be displayed as a cobweb graph such that the cobweb graph corresponding to the subsequent set of metrics overlaps the cobweb graph corresponding to the baseline metric in a simultaneous display. Alternatively, the visualization module can simultaneously display two or more respective cobweb graphs (eg, displaying baseline metrics and post-damage metrics side by side).
クモの巣グラフは、スコアおよび/またはインデックスのどのような組み合わせを含んでもよい。たとえば、図33は、クモの巣グラフ300/310/320/330を示し、その頂点は、SRT、CRT、SCAT、BESS、VORのスコア/インデックスを含む。たとえば本明細書に開示したいずれかを含め、実施するテストに応じて、頂点に異なる数字とインデックスを用いることも可能である。可視化モジュール43の動作を、脳震盪関連の成績の測定基準を表示するための方法600を示すフローチャートである図30に示す。方法600は、一組のベースラインの測定基準を得た後に行ってもよく、たとえば、分析データ41から1つ以上の後続の姿勢の安定性の測定基準を得るステップ610で始まる。本発明の例示的な実施形態では、方法600は、各脳震盪ドメインから少なくとも1つの測定基準を得る。このため、ステップ612/614/616では、それぞれVORの完全性、認知機能、神経性運動機能に関連する測定基準が得られる。各ベースラインの測定基準について、これに対応する後続の測定基準のほうを得るようにしてもよい。 The cobweb graph may include any combination of scores and / or indexes. For example, FIG. 33 shows a cobweb graph 300/310/320/330 whose vertices include SRT, CRT, SCAT, BESS, VOR scores / indexes. For example, different numbers and indices may be used for the vertices depending on the test being performed, including any disclosed herein. The operation of the visualization module 43 is shown in FIG. 30, which is a flowchart illustrating a method 600 for displaying concussion related performance metrics. The method 600 may be performed after obtaining a set of baseline metrics, for example, starting with step 610 of obtaining one or more subsequent posture stability metrics from the analysis data 41. In an exemplary embodiment of the invention, method 600 obtains at least one metric from each concussion domain. Thus, steps 612/614/616 provide metrics related to VOR integrity, cognitive function, and neuromotor function, respectively. For each baseline metric, the corresponding subsequent metric may be obtained.
ステップ618では、後続の測定基準をベースラインの測定基準のスケールに対して正規化してもよい。例示的な実施形態によれば、ベースラインの測定基準は、対象患者の完全に機能している状態または正常な状態に対応する。また、ベースラインの測定基準は、可視的な理解を容易にすべくスケーリングされてもよい。たとえば、各々のベースラインスコアまたはインデックスは、0から1までのスケール上で、1のスケール値を持つとみなすことができる。可視化モジュール43は、ベースラインの測定基準と、その対になる後続の測定基準との間の差異、たとえば、ベースラインの測定基準各々の変化率を計算してもよい。続いて、この際に基づいて、後続の測定基準をスケーリングする。たとえば、0から1までのスケール上で差異25%であれば、スケール値0.75に相当する。 In step 618, subsequent metrics may be normalized to a baseline metric scale. According to an exemplary embodiment, the baseline metric corresponds to a fully functioning or normal condition of the subject patient. Baseline metrics may also be scaled to facilitate visual understanding. For example, each baseline score or index can be considered to have a scale value of 1 on a scale from 0 to 1. The visualization module 43 may calculate the difference between the baseline metric and its subsequent subsequent metric, for example, the rate of change of each baseline metric. Subsequently, the subsequent metrics are scaled based on this. For example, a difference of 25% on a scale from 0 to 1 corresponds to a scale value of 0.75.
ステップ620では、ベースラインの測定基準を、スケーリングした後続の測定基準と一緒に表示してもよい。図31および図32に示すクモの巣グラフは、別々の患者2名についての例示的な表示結果に対応する。各々の患者を、ベースラインの評価(300/400)から開始して、次に脳震盪損傷から24時間後の評価(310/410)、同じ損傷の3日後の評価(320/420)、同じ損傷の10日後の評価(330/430)という具合に、時間をかけて何回か評価した。このように、後続の評価については何回行ってもよく、各々が新たなクモの巣グラフになる。 In step 620, the baseline metric may be displayed along with the subsequent scaled metric. The cobweb graphs shown in FIGS. 31 and 32 correspond to exemplary display results for two separate patients. Each patient begins with a baseline assessment (300/400), then an assessment 24 hours after concussion injury (310/410), an assessment 3 days after the same injury (320/420), the same injury It was evaluated several times over time, such as the evaluation (330/430) after 10 days. In this way, subsequent evaluations may be performed any number of times, each resulting in a new cobweb graph.
図31および図32の例に示すように、どの患者も損傷後に機能が低下した。測定基準をクモの巣グラフで表示すること、特に、正規化されたクモの巣グラフで表示することの利点のひとつは、患者ごとに損傷に対して異なる応答をすることがある(たとえば、異なるタイプの損傷が異なる機能に影響する場合もあれば、各患者が同じタイプの損傷に異なる形で応答することもある)ため、個々の患者に対してベースラインの測定基準が各々どのように変化したかを同時に示すことで、異なる患者同士の比較が容易になり、このため、異なる患者の生のスコアまたはインデックスを比較する代わりに、それぞれの患者が自分のベースラインに対してどのように影響されたかシンプルに可視化するのが容易なことがある点にある。これを例示すると、図31の患者は、10日後(330)に、SRTおよびCRTが実質的に悪化し、SCATおよびBESSはそこそこ悪化し、VORにはほぼ差異がなかった。対照的に、図32の患者は、10日後(430)にSRTがほとんど悪化しなかったが、CRT、SCAT、BESS、VORはそこそこ悪化した。 As shown in the examples of FIGS. 31 and 32, all patients lost function after injury. One of the benefits of displaying metrics in a cobweb graph, and in particular in a normalized cobweb graph, is that each patient may respond differently to damage (eg, different types of damage). How different baseline metrics may change for each patient at the same time, as it may affect different functions or each patient may respond differently to the same type of injury) This makes it easy to compare different patients, so instead of comparing the raw scores or indexes of different patients, it is simple to see how each patient was affected against their baseline. It is easy to visualize. To illustrate this, the patient of FIG. 31 had substantially worse SRT and CRT after 10 days (330), moderately worse SCAT and BESS, and almost no difference in VOR. In contrast, the patient in FIG. 32 had little worsening of SRT after 10 days (430), but CRT, SCAT, BESS, and VOR were moderately worse.
上述したような方法で測定基準を表示すると、スポーツにおける競技復帰の判断が容易になる場合があり、たとえば、負傷したプレイヤーが競技を再開すべきか否かの判断を、そのプレイヤーがその人のベースラインと比較してどれほど損傷を受けているかという臨床医の評価に基づいて行える。プレイヤーの競技を続ける能力にとって、どの基準が最も重要であるかに関して臨床医らが異なる意見を持ってもよい。たとえば、臨床医はCRTよりVORの値に価値をおいてもよく、VORが実質的に同じであるかぎり、CRTが実質的に悪化しても、そのプレイヤーは競技を継続できるという意見につながってもよい。競技復帰の判断に加えて、測定基準を表示すれば、たとえばDBSにおける治療の介入時にも有用なことがあり、刺激パラメーターが特定の機能をターゲットにすることがあるため、VORの悪化は、CRTの悪化に対処するのに用いる組み合わせとは異なる特定の刺激パラメーターの組み合わせを用いて対処することができる。 Displaying metrics in the manner described above may facilitate the decision to return to competition in a sport, for example, whether an injured player should decide whether to resume the competition. This can be based on the clinician's assessment of how much damage has been done compared to the line. Clinicians may have different opinions about which criteria are most important to the player's ability to continue the competition. For example, a clinician may place more value on the value of VOR than CRT and, as long as the VOR is substantially the same, leads to the opinion that the player can continue playing even if the CRT is substantially worse Also good. In addition to the decision to return to competition, displaying metrics may be useful, for example, during treatment interventions in DBS, and stimulation parameters may target specific functions, so the deterioration of VOR Can be addressed using a combination of specific stimulation parameters that is different from the combination used to address the worsening of the.
<姿勢の安定性およびVORの完全性の判断>
例示的な実施形態では、BESSなどの主観的なテストに加えてあるいはこれの代わりに客観的なテストを用いて、姿勢の安定性を求めてもよい。従来のBESSテストの実施では、(たとえば、患者が正しい構えにあるかどうかを判断するのに)テストの管理者の主観的な解釈に頼っているが、姿勢の安定性を評価するのに客観的なデータを含むと望ましいことがある。このため、例示的な一実施形態は、ジャイロスコープで得られるデータと加速度計で得られるデータを組み合わせることに関する。好ましい実施形態では、ジャイロスコープと加速度計とを、たとえばユーザー患者に取り付けられるかユーザー患者が保持するデバイスなど(たとえば、PDA、スマートフォン、タブレットPCなど)の単一の携帯型デバイスに共存させてもよい。また、この携帯型デバイスは、上述したテストのうちの少なくとも1つ、たとえば、SRT、CRT、またはトライアルテストを実施するためのディスプレイ(たとえば、タッチスクリーン)を含んでもよい。
<Judgment of posture stability and VOR integrity>
In an exemplary embodiment, posture stability may be determined using objective tests in addition to or instead of subjective tests such as BESS. Traditional BESS test implementations rely on the subjective interpretation of the test administrator (eg, to determine whether the patient is in the correct posture) but are objective to assess posture stability. It may be desirable to include specific data. Thus, an exemplary embodiment relates to combining data obtained with a gyroscope and data obtained with an accelerometer. In a preferred embodiment, the gyroscope and accelerometer may co-exist on a single portable device, such as a device attached to or held by the user patient (eg, PDA, smartphone, tablet PC, etc.). Good. The portable device may also include a display (eg, a touch screen) for performing at least one of the tests described above, eg, an SRT, CRT, or trial test.
図33は、従来の加速度計を用いて得られる一組の測定結果を示す。3軸の座標系(たとえば、xyz座標)において、加速度計は、3本の軸に沿った線形加速度を測定できる。このため、たとえば、加速度計は、前方向、後ろ方向、側方向、または正中方向に対する患者の身体位置の変化に関する情報を提供できる。 FIG. 33 shows a set of measurement results obtained using a conventional accelerometer. In a three-axis coordinate system (eg, xyz coordinates), the accelerometer can measure linear acceleration along three axes. Thus, for example, the accelerometer can provide information regarding changes in the patient's body position relative to the forward, backward, lateral, or median directions.
図34は、従来のジャイロスコープを用いて得られる一組の測定結果を示す。加速度計とは対照的に、ジャイロスコープは、3本の軸を中心とした角回転に関する情報を提供する。例示的な実施形態では、ジャイロスコープの測定結果を使用して加速度計の測定結果を補い、加速度計単独の場合よりも患者の動きに関して多くのデータを提供する。 FIG. 34 shows a set of measurement results obtained using a conventional gyroscope. In contrast to accelerometers, gyroscopes provide information about angular rotation about three axes. In an exemplary embodiment, gyroscope measurements are used to supplement accelerometer measurements and provide more data regarding patient movement than accelerometers alone.
図35は、ジャイロスコープのデータと加速度計のデータを組み合わせたものに基づく、姿勢の安定性を求めるための方法700を示すフローチャートである。方法700は、テストの管理者に、患者を測定位置につかせることによって、ステップ710で開始できる。測定位置は、BESSで用いられているものなど、任意の数の従来の測定位置のうちのひとつであってもよい。たとえば、患者に、マットの上で自分のバランスを取るよう求めてもよい。これは、地面に対して傾いていてもよいし、傾いていなくてもよい。患者に、バランスを取った位置をできるだけ長く維持するよう求めてもよい。また、患者に、特定の方向で遠くの標的を見る位置を維持するよう、あるいは、目を閉じたままにするよう求めてもよい。測定位置/状態の他のバリエーションも可能であり、当業者であれば知っているであろう。方法700を単独で使用して、姿勢の安定性を測定する客観的なデータを生成してもよい。この代わりにまたはこれに加えて、方法700を、BESSテスト結果の精度を独立して確認するのに使用してもよい。 FIG. 35 is a flowchart illustrating a method 700 for determining posture stability based on a combination of gyroscope data and accelerometer data. The method 700 can begin at step 710 by having the test administrator pull the patient to the measurement location. The measurement position may be one of any number of conventional measurement positions, such as those used in BESS. For example, the patient may be asked to balance himself on the mat. This may or may not be inclined with respect to the ground. The patient may be asked to maintain a balanced position as long as possible. The patient may also be asked to maintain a position to see a distant target in a particular direction or to keep his eyes closed. Other variations of measurement positions / conditions are possible and will be known to those skilled in the art. The method 700 may be used alone to generate objective data that measures posture stability. Alternatively or additionally, method 700 may be used to independently verify the accuracy of BESS test results.
ステップ712では、ジャイロスコープの測定結果を得て、これらの測定結果から、角加速度の値を計算する。この計算は、たとえば、分析エンジン17を用いて行うことができる。 In step 712, gyroscope measurement results are obtained, and angular acceleration values are calculated from these measurement results. This calculation can be performed using the analysis engine 17, for example.
ステップ714では、加速度計の測定結果が得られ、線形加速度値が計算される。方法700は、次に、ステップ716に進んで、追加の測定位置または状態が必要であるか否かを判断してもよい。たとえば、パッドの傾斜角を調節してもよいし、患者に姿勢を変えるよう求めてもよい。追加の位置/状態がある場合、方法700は、ステップ710に戻る。 In step 714, the accelerometer measurement result is obtained and a linear acceleration value is calculated. The method 700 may then proceed to step 716 to determine whether additional measurement locations or conditions are needed. For example, the angle of inclination of the pad may be adjusted or the patient may be asked to change posture. If there are additional locations / states, the method 700 returns to step 710.
測定位置または状態が残っていない場合、得られた測定結果をもとに、姿勢の安定性のスコアまたはインデックスを計算できる。ジャイロスコープおよび加速度計のデータを使用し、パラメーター(どれだけ速く、どれだけ遠くに、どの方向で、ユーザーが動いているかを含んでもよい)の関数として患者の重心の場所を判断してもよい。これらのパラメーターの関数として重心を計算することは、当業者であれば知っているであろう。 If the measurement position or state does not remain, a posture stability score or index can be calculated based on the obtained measurement result. Gyroscope and accelerometer data may be used to determine the location of the patient's center of gravity as a function of parameters (which may include how fast, how far, in which direction the user is moving) . One skilled in the art would know to calculate the centroid as a function of these parameters.
重心の位置の経時変化を利用して、姿勢の安定性のスコアまたはインデックスを計算してもよい。たとえば、重心の平均的な偏差、患者の初期重心(たとえば、加速度計/ジャイロスコープが記録を開始したとき)と平均重心位置との差異の関数、および/または初期重心からの偏差の頻度および/または偏差の度合いの関数に基づいて、姿勢動揺を計算することができる。 A posture stability score or index may be calculated using a change in the position of the center of gravity over time. For example, the average deviation of the center of gravity, the function of the difference between the patient's initial center of gravity (eg when the accelerometer / gyroscope starts recording) and the average center of gravity position, and / or the frequency of deviation from the initial center of gravity and / or Alternatively, posture fluctuation can be calculated based on a function of the degree of deviation.
例示的な実施形態では、前庭系の機能をテストし、測定する。たとえば、バランスおよび姿勢の安定性は、前庭系が適切に機能することと関連している。また、VORも前庭系と関連している。特に、VORテストの際に患者が自分の頭を動かしている場合、前庭系は、画像を安定させて視野を保ち、姿勢の安定性を保ちやすくし、空間的定位についての情報を与えるよう作用する。これらは、ほとんどが末梢前庭系ならびに、視覚系および運動路に対するその神経生理接続の解剖学的構造によって達成される。 In an exemplary embodiment, the function of the vestibular system is tested and measured. For example, balance and posture stability are associated with proper functioning of the vestibular system. VOR is also associated with the vestibular system. In particular, when the patient moves his / her head during the VOR test, the vestibular system stabilizes the image, maintains the field of view, helps maintain posture stability, and provides information about spatial orientation. To do. These are mostly achieved by the anatomy of the peripheral vestibular system and its neurophysiological connections to the visual system and motor tract.
前庭迷路は、身体の位置の変化に応答する解剖学的構造を含む。特定の構造は線形加速度に応答するのに対し、他の構造は角加速度に応答する。加速度は、患者の身体の位置が変わったときに生じる。解剖学的構造は加速度に反応し、患者がバランスまたは姿勢を維持しつづける能力は、これらの反応の作用である。患者の動き(たとえば、姿勢の安定性を維持しようとする際)は、さらに加速度を生じ、これをジャイロスコープおよび/または加速度計で測定することができる。たとえば、三半規管、卵形嚢、球形嚢は、空間的定位に関する求心情報を発し、小脳路および運動路との連絡によってバランス反応を引き出して、姿勢の安定性を保つ。 The vestibular labyrinth includes anatomical structures that respond to changes in body position. Certain structures respond to linear acceleration, while other structures respond to angular acceleration. Acceleration occurs when the position of the patient's body changes. The anatomy is responsive to acceleration, and the ability of the patient to maintain balance or posture is the effect of these responses. Patient movement (e.g., in attempting to maintain posture stability) further generates acceleration, which can be measured with a gyroscope and / or accelerometer. For example, the semicircular canal, the oval sac, and the spherical sac emit centripetal information about spatial orientation and elicit balance responses by communicating with the cerebellar and motor tracts to maintain posture stability.
姿勢の安定性に関連する反応に加えて、(たとえば、VORに関わる)視覚反応が起こることもある。前庭器官からの求心性入力は、動眼神経とシナプスを形成し、視焦点を維持するためのすみやかな代償性眼球運動を生む。前庭機能障害に共通する症状として、浮動性眩暈、バランス障害、かすみ目、回転性眩暈ならびに、明るい光、騒音または動きに対する耐性の低下があげられる。このような症状は、VORなどの視運動テストを用いて測定および検出可能である。 In addition to reactions related to posture stability, visual reactions (eg, involving VOR) may occur. Centripetal input from the vestibular organs forms synapses with the oculomotor nerves, producing rapid compensatory eye movements to maintain visual focus. Symptoms common to vestibular dysfunction include floating dizziness, impaired balance, blurred vision, rotational dizziness, and reduced tolerance to bright light, noise or movement. Such symptoms can be measured and detected using a visual movement test such as VOR.
<意図的な低成績および予測>
脳震盪関連機能を正確にテストできるかどうかは、患者の協力に左右される。運動選手には、ベースラインテストの実施時に本来よりも低い成績にする動機があることがあるため、損傷後に行われる後続のテストの実施時に、機能の悪化がベースライン機能に対してそれほど有意に現れないことがある。
<Intentional poor performance and prediction>
The ability to accurately test concussion-related functions depends on patient cooperation. Athletes may be motivated to perform lower than expected when performing a baseline test, so when performing subsequent tests after injury, functional deterioration is less significant than baseline function. May not appear.
また、患者がテスト実施時に、課題または質問に対する正しい答えを予測することもある。たとえば、次の標的が表示されないうちに次の標的の場所に関して偶然に推測した結果としての予測かもしれない。また、課題(たとえばトレイルの軌道(trail trajectory))を暗記するなどのごまかしをした結果としての予測かもしれない。このため、意図的な低成績と予測とを検出することが望ましい。 Patients may also predict the correct answer to a task or question when performing a test. For example, it may be a prediction as a result of an accidental guess about the location of the next target before the next target is displayed. It may also be a prediction as a result of cheating, such as memorizing a task (eg, trail trajectory). For this reason, it is desirable to detect intentionally poor results and predictions.
図36は、テストを受ける患者で起こり得る意図的な低成績および予測を検出するための方法800を示すフローチャートである。方法800は、患者の反応時間(たとえば、SRTまたはCRT)を得る810で開始すればよい。 FIG. 36 is a flowchart illustrating a method 800 for detecting intentional poor performance and prediction that may occur in a patient undergoing a test. The method 800 may begin at 810 to obtain patient response time (eg, SRT or CRT).
ステップ812では、反応時間が閾値を上回るか閾値未満であるかを求めればよい。反応時間が上限閾値を上回る場合、これは意図的な低成績の可能性を示すため、方法は、補正の手順を行うステップ814に進む。補正の手順は、反応時間に関連する応答を無視する(たとえば、無効にするまたは削除する)という単純なものであってもよい。例示的な実施形態では、補正の手順は、もとの課題または質問を、難易度が同じ新たな課題/質問で置き換えることを伴ってもよい。あるいは、患者が難易度の変化に応答して期待したように行動するか否かを正確に判断するために、難易度レベルを変更することも可能である。たとえば、難易度が高い課題ほど患者が応答するのに時間がかかると思われる。しかしながら、患者が意図的に本来よりも成績を低くしていると、その患者は、実質的に前と同じように応答することがある(たとえば、応答にかかる時間が同じであるなど)。あるいは、もとの課題に対する2つ以上の事例での反応時間を比べるために、もとの課題を、たとえば追加でいくつかの課題をした後に時間をずらしてもう一度行ってもよい。 In step 812, it may be determined whether the reaction time is above or below the threshold. If the reaction time is above the upper threshold, this indicates an intentional poor performance and the method proceeds to step 814 where the correction procedure is performed. The correction procedure may be as simple as ignoring (eg, disabling or deleting) the response associated with the reaction time. In an exemplary embodiment, the correction procedure may involve replacing the original task or question with a new task / question of the same difficulty level. Alternatively, the difficulty level can be changed to accurately determine whether or not the patient behaves as expected in response to a change in difficulty. For example, the higher the difficulty level, the longer the time it takes for the patient to respond. However, if a patient deliberately performs less than originally, the patient may respond in substantially the same way as before (eg, the response takes the same amount of time). Alternatively, in order to compare the reaction times in two or more cases with respect to the original task, the original task may be performed again at different times after performing some additional tasks, for example.
上限閾値を上回らなければ、この方法では、反応時間が下限閾値未満であるか否かを求めればよいステップ816に進むことができる。下限閾値未満の場合、それは予測をしている可能性があるため、別の補正の手順(ステップ818)につなげる。 If the upper threshold is not exceeded, the method can proceed to step 816 where it is sufficient to determine whether the reaction time is less than the lower threshold. If it is less than the lower threshold, it may be predicting, so that it is connected to another correction procedure (step 818).
例示的な実施形態では、一般集団の他の患者またはメンバーの中から選択した、同様の状況にある個人に対する基準に関わる統計情報から、上限閾値と下限閾値の値を得る。たとえば、上限閾値および下限閾値の値を、対象患者と同じ年齢の他の患者の反応時間を参照して得てもよい。上限閾値は、対象患者同じ年齢のすべての患者あるいは、対象患者の年齢を含む範囲(たとえば、プラスマイナス2年)で観察される絶対最大反応時間または平均最大反応時間に対応してもよい。同様に、下限閾値は、同じ年齢または年齢範囲のすべての患者で観察される絶対最小反応時間または平均最小反応時間に対応してもよい。同様の状況にある個人の群を選択するのに、性別、身長、体重、肥満度指数、人体比率(たとえば、胴に対する脚の長さ)、疾患の状態(たとえば、アルツハイマー)などの、他の臨床的因子を使用してもよい。 In an exemplary embodiment, the upper and lower threshold values are obtained from statistical information relating to criteria for individuals in a similar situation selected from other patients or members of the general population. For example, the upper threshold value and the lower threshold value may be obtained by referring to the reaction time of another patient of the same age as the target patient. The upper threshold may correspond to an absolute maximum response time or an average maximum response time observed in all patients of the same age as the target patient or in a range including the age of the target patient (for example, plus or minus 2 years). Similarly, the lower threshold may correspond to the absolute minimum response time or the average minimum response time observed in all patients of the same age or age range. Other groups, such as gender, height, weight, body mass index, human body ratio (eg, leg length to torso), disease status (eg, Alzheimer), etc., can be used to select groups of individuals in similar situations Clinical factors may be used.
反応時間が下限閾値未満ではない場合、予測も意図的な低成績も検出されず、応答は有効であり、本方法は次の課題または質問(820)に進む。 If the reaction time is not less than the lower threshold, no prediction or intentional poor performance is detected, the response is valid, and the method proceeds to the next task or question (820).
以上、SRTおよびCRTのテスト実施時における意図的な低成績および予測の検出に関して方法800を説明したが、方法800は、時間応答を伴う他のタイプのテストにも適用できる。たとえば、年齢基準の品質制御を、姿勢の安定性(たとえば、患者が位置をどれだけ素早く変更するか)および認知機能のテスト(たとえば、患者が表示されたオブジェクトをどれだけ素早く認識するか)に適用してもよい。 While the method 800 has been described with respect to intentional poor performance and predictive detection when performing SRT and CRT tests, the method 800 can be applied to other types of tests with time response. For example, age-based quality control for posture stability (eg how quickly the patient changes position) and cognitive testing (eg how quickly the patient recognizes the displayed object) You may apply.
特に明記しないかぎり、コンピュータープログラミングの当業者の慣行に従って、コンピューター502またはリモートコンピューター560などのコンピューターによってなされるアクションと動作の象徴という観点から、本発明を説明した。このようなアクションおよび動作は、ときにコンピューターで実行されると呼ばれることもある。このアクションおよび象徴的に示した動作は、結果として生じる電気信号表現の変換または減少を引き起こすデータビットを表す電気信号の処理装置504による操作、メモリーシステム(システムメモリー506、ハードドライブ514、フロッピーディスク518、CD−ROM522、リモートメモリー記憶装置562を含む)における記憶場所でのデータビットを保守することで、コンピューターシステムの動作のみならず他の信号処理を再構成するか、そうでなければ変更するおよび/またはこのような処理の結果得られるデータを格納することを含むのは、自明であろう。このようなデータビットが維持されている記憶場所は、データビットに対応する特定の電気特性、磁気特性、または光学特性を有する物理的な場所である。 Unless otherwise stated, the invention has been described in terms of actions and symbols of actions taken by a computer, such as computer 502 or remote computer 560, in accordance with practices of those skilled in the art of computer programming. Such actions and actions are sometimes referred to as being performed on a computer. This action and symbolically illustrated operation is the manipulation of the electrical signal processing unit 504 representing the data bits that cause the conversion or reduction of the resulting electrical signal representation, the memory system (system memory 506, hard drive 514, floppy disk 518). Maintain data bits at storage locations (including CD-ROM 522, remote memory storage device 562) to reconfigure or otherwise modify other signal processing as well as computer system operation and It will be obvious to include storing data obtained as a result of such processing. The storage location where such data bits are maintained is a physical location having specific electrical, magnetic, or optical properties corresponding to the data bits.
上述したのは、本発明の例および実施形態である。もちろん、本発明を説明する目的で構成要素または方法論の考えられるすべての組み合わせを説明するのは不可能であるが、本発明の多くの別の組み合わせおよび入れ替えが可能であることは、当業者であれば認識するであろう。たとえば、この手法を利用して、外傷性脳損傷以外の状態または機能障害を診断する一助とすることも可能である。 What have been described above are examples and embodiments of the present invention. Of course, it is not possible to describe all possible combinations of components or methodologies for the purpose of illustrating the invention, but it will be appreciated by those skilled in the art that many other combinations and permutations of the invention are possible. You will recognize it. For example, this approach can be used to help diagnose conditions or dysfunctions other than traumatic brain injury.
Claims (27)
各々の成績変数について、前記それぞれの成績変数に基づいて、かつ、一組の成績測定基準にも基づいて、それぞれのスコアを計算し、
出力デバイスを介して、前記少なくとも1つの計算されたスコアを出力する
よう構成されたプロセッサーを含む、コンピューターシステム。 Calculating at least one performance variable characterizing balance and posture stability and at least one performance variable characterizing vestibular oculomotor reflex (VOR) based on user test performance data;
For each performance variable, calculate each score based on the respective performance variable and also based on a set of performance metrics,
A computer system comprising a processor configured to output the at least one calculated score via an output device.
前記プロセッサーは、前記成績変数のうちの少なくとも3つを各々計算するよう構成され、
前記出力することは、第1のクモの巣グラフに、前記成績変数のうちの前記少なくとも3つの前記それぞれの計算されたスコアを同時表示することを含み、
前記第1のクモの巣グラフの各頂点は、前記計算されたスコアのうちの1つにそれぞれ対応する、請求項1に記載のシステム。 Each of the calculated scores has a value that indicates the degree of a particular injury or disease of the user;
The processor is configured to each calculate at least three of the performance variables;
The outputting includes simultaneously displaying the respective calculated scores of the at least three of the performance variables in a first cobweb graph;
The system of claim 1, wherein each vertex of the first cobweb graph corresponds to one of the calculated scores.
前記第2のクモの巣グラフの頂点は、前記ユーザーの最初のテスト実施時に測定結果から計算される一組のベースラインスコアに対応し、前記第1のクモの巣グラフの前記頂点が対応する前記スコアは、前記ユーザーの後続のテスト実施時に得られる測定結果から計算される、請求項5に記載のシステム。 A second cobweb graph is displayed simultaneously with the first cobweb graph,
The vertices of the second cobweb graph correspond to a set of baseline scores calculated from the measurement results during the first test of the user, and the scores to which the vertices of the first cobweb graph correspond are: The system of claim 5, wherein the system is calculated from measurement results obtained during subsequent user testing.
テスト実施時に、前記ユーザーの第1の応答時間を得て、
前記応答時間と、上限閾値および下限閾値とを比較し、
前記応答時間を、
前記比較において、前記応答時間が前記上限閾値を上回ると判断された場合は、意図的な低成績であり、
前記応答時間が前記下限閾値未満である場合は、予測応答である、
とカテゴリー分けする
よう構成され、
前記応答時間が、前記少なくとも1つの成績変数を前記計算することに対して与えるインパクトが、前記カテゴリー分けに左右される、請求項1に記載のシステム。 The processor is
When performing the test, get the user's first response time,
Comparing the response time with an upper threshold and a lower threshold;
The response time,
In the comparison, if it is determined that the response time exceeds the upper threshold, the result is intentional low performance,
If the response time is less than the lower threshold, it is a predicted response.
And categorized as
The system of claim 1, wherein the impact that the response time has on calculating the at least one performance variable depends on the categorization.
前記応答時間が得られたテスト課題を繰り返すこと、および
新たなテスト課題を行うこと、
のうちの1つを行うよう前記ユーザーに対してリクエストを出力することによって、前記少なくとも1つの成績変数を計算するための追加のテスト成績データを得るよう構成される、請求項10に記載のシステム。 The processor is responsive to the response time being categorized into one of an intentional poor performance and a predicted response,
Repeating the test task with the response time, and performing a new test task,
The system of claim 10, wherein the system is configured to obtain additional test performance data for calculating the at least one performance variable by outputting a request to the user to perform one of the following: .
前記新たなテスト課題は、前記応答時間を得た前記テスト課題とは難易度が異なり、
前記プロセッサーは、
前記新たなテスト課題に関連する応答時間を前記第1の応答時間と比較して、
前記応答時間同士の前記比較をもとに、前記カテゴリー分けの有効性を確認する
よう構成される、請求項10に記載のシステム。 The processor outputs a request to the user to perform a new test task in response to the response time being categorized into one of an intentional poor performance and a predicted response. Configured to obtain additional test performance data for calculating the at least one performance variable;
The new test task is different in difficulty from the test task that has obtained the response time,
The processor is
Comparing the response time associated with the new test task with the first response time;
The system of claim 10, configured to verify the effectiveness of the categorization based on the comparison of the response times.
繰り返すための前記リクエストは、前記ユーザーが少なくとも1つの追加の課題を行ったあとに出力される、請求項9に記載のシステム。 The processor outputs a request to the user to repeat the test task that has obtained the response time in response to the response time being categorized into one of intentional poor performance and predicted response. Configured to obtain additional test performance data for calculating the at least one performance variable,
The system of claim 9, wherein the request to repeat is output after the user has performed at least one additional task.
前記プロセッサーによって出力することは、前記成績変数のうちの前記少なくとも3つに対して前記それぞれの計算されたスコアをもとに、グラフィカルな出力を表示して、前記ユーザーの脳震盪損傷の程度を示すことを含む、請求項1に記載のシステム。 The processor includes at least one performance variable characterizing balance and posture stability, at least one performance variable characterizing a VOR variable, at least one performance variable characterizing cognitive function, and at least one performance characterizing neuromotor function. Configured to calculate at least three grade variables, including variables,
The output by the processor displays a graphical output based on the respective calculated scores for the at least three of the performance variables to indicate the degree of concussion injury of the user. The system of claim 1, comprising:
前記第2のクモの巣グラフの頂点は、前記少なくとも3つの成績変数各々について前記ユーザーの最初のテスト実施時に得られる測定結果から計算される一組のベースラインスコアに対応し、前記第1のクモの巣グラフの前記頂点が対応する前記スコアは、脳震盪損傷後に前記ユーザーの後続のテストの実施時に得られる測定結果から計算される、請求項20に記載のシステム。 Outputting by the processor includes displaying a second cobweb graph simultaneously with the first cobweb graph;
The vertices of the second cobweb graph correspond to a set of baseline scores calculated from the measurement results obtained during the user's first test for each of the at least three performance variables, and the first cobweb graph 21. The system of claim 20, wherein the score to which the vertices correspond is calculated from measurements obtained when performing a subsequent test of the user after a concussion injury.
VORを特徴付ける前記成績変数が計算され、前記計算することは、静止視力テスト、動体視力テスト、知覚時間テストのうちの少なくとも1つによって得られるデータに基づくものであり、
認知機能を特徴付ける前記少なくとも1つの成績変数が計算され、前記計算することは、スポーツ脳震盪評価ツール(SCAT)でのテスト、ワーキングメモリーのテスト、セット切り替えテスト、遅延再認テストのうちの少なくとも1つによって得られるデータに基づくものであり、
神経性運動機能を特徴付ける前記少なくとも1つの成績変数が計算され、前記計算することは、単純反応時間(SRT)テストおよび選択反応時間(CRT)テストの少なくとも1つによって得られるデータに基づくものである、請求項19に記載のシステム。 The at least one performance variable characterizing balance and posture stability is calculated, the calculating being based on a detected change in the user's center of gravity;
The performance variable characterizing the VOR is calculated, the calculating being based on data obtained by at least one of a static vision test, a dynamic vision test, a perceptual time test,
The at least one performance variable characterizing cognitive function is calculated, the calculating by at least one of a test with a sports concussion assessment tool (SCAT), a test of working memory, a set switching test, a delayed recognition test Based on the data obtained,
The at least one performance variable characterizing neural motor function is calculated, and the calculation is based on data obtained by at least one of a simple reaction time (SRT) test and a selective reaction time (CRT) test. The system of claim 19.
前記少なくとも1つの成績変数の各々に対し、前記プロセッサーによって、前記それぞれの成績変数に基づいて、かつ、一組の成績測定基準にも基づいて、それぞれのスコアを計算し、
前記プロセッサーによって、出力デバイス経由で、前記少なくとも1つの計算されたスコアを出力する
ことを含む、コンピューターに実装される方法。 A computer processor calculates at least one of a performance variable characterizing balance and posture stability and a performance variable characterizing vestibulo-oculomotor reflex (VOR) based on user test performance data;
For each of the at least one performance variable, the processor calculates a respective score based on the respective performance variable and also based on a set of performance metrics;
A computer-implemented method comprising outputting the at least one calculated score by the processor via an output device.
前記ユーザーのテスト成績データをもとに、バランスおよび姿勢の安定性を特徴付ける成績変数、認知機能を特徴付ける成績変数、神経性運動機能を特徴付ける成績変数、前庭動眼反射(VOR)を特徴付ける成績変数のうちの少なくとも1つを計算し、
前記少なくとも1つの成績変数の各々に対し、前記それぞれの成績変数に基づいて、かつ、一組の成績測定基準にも基づいて、それぞれのスコアを計算し、
出力デバイス経由で、前記少なくとも1つの計算されたスコアを出力して、前記ユーザーの前記外傷性脳損傷の診断を容易にする
ことを含む、媒体。 A non-transitory computer readable medium having instructions executable by a processor stored thereon, the instructions assessing the degree of traumatic brain injury of a user to the processor when executed by the processor. A method for performing the method, the method comprising:
Based on the test results data of the user, among the performance variables characterizing balance and posture stability, the performance variables characterizing cognitive function, the performance variables characterizing neuromotor function, and the performance variables characterizing vestibulo-ocular reflex (VOR) Calculate at least one of
For each of the at least one performance variable, calculate a respective score based on the respective performance variable and also based on a set of performance metrics;
Outputting the at least one calculated score via an output device to facilitate diagnosis of the traumatic brain injury of the user.
それぞれの出力スコアは、前記成績変数各々について計算され、
前記出力することは、クモの巣グラフを提供することをさらに含み、前記クモの巣グラフの各頂点は、前記成績変数各々について計算される前記計算されたスコアのうちの1つにそれぞれ対応する、請求項24に記載の媒体。 The at least one performance variable including at least three performance variables includes at least one performance variable characterizing balance and posture stability, at least one performance variable characterizing a VOR variable, at least one performance variable characterizing cognitive function, nerve Including at least one performance variable characterizing sexual motor function;
A respective output score is calculated for each of the performance variables,
25. The outputting further comprises providing a cobweb graph, wherein each vertex of the cobweb graph corresponds to one of the calculated scores calculated for each of the performance variables, respectively. The medium described in 1.
前記出力することは、前記第1のクモの巣グラフともう一つのクモの巣グラフとを同時表示することをさらに含み、
前記もうひとつのクモの巣グラフの前記頂点は、前記少なくとも3つの成績変数各々について前記ユーザーの最初のテスト実施時に得られる測定結果から計算される一組のベースラインスコアに対応し、前記第1のクモの巣グラフの前記頂点が対応するスコアは、脳震盪損傷後に前記ユーザーの後続のテストの実施時に得られる測定結果から計算される、請求項25に記載の媒体。 The cobweb graph is a first cobweb graph;
The outputting further includes simultaneously displaying the first cobweb graph and another cobweb graph;
The vertices of the second cobweb graph correspond to a set of baseline scores calculated from measurements obtained during the user's first test for each of the at least three performance variables, and the first cobweb graph 26. The medium of claim 25, wherein the score to which the vertex of the graph corresponds is calculated from measurements obtained when performing subsequent testing of the user after concussion injury.
VORを特徴付ける前記成績変数が計算され、前記計算することは、静止視力テスト、動体視力テスト、知覚時間テストのうちの少なくとも1つによって得られるデータに基づくものであり、
認知機能を特徴付ける前記少なくとも1つの成績変数が計算され、前記計算することは、スポーツ脳震盪評価ツール(SCAT)でのテスト、ワーキングメモリーのテスト、セット切り替えテスト、遅延再認テストのうちの少なくとも1つによって得られるデータに基づくものであり、
神経性運動機能を特徴付ける前記少なくとも1つの成績変数が計算され、前記計算することは、単純反応時間(SRT)テストおよび選択反応時間(CRT)テストの少なくとも1つによって得られるデータに基づくものである、請求項25に記載の媒体。 The at least one performance variable characterizing balance and posture stability is calculated, the calculating being based on a detected change in the user's center of gravity;
The performance variable characterizing the VOR is calculated, the calculating being based on data obtained by at least one of a static vision test, a dynamic vision test, a perceptual time test,
The at least one performance variable characterizing cognitive function is calculated, the calculating by at least one of a test with a sports concussion assessment tool (SCAT), a test of working memory, a set switching test, a delayed recognition test Based on the data obtained,
The at least one performance variable characterizing neural motor function is calculated, and the calculation is based on data obtained by at least one of a simple reaction time (SRT) test and a selective reaction time (CRT) test. 26. The medium of claim 25.
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Cited By (5)
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---|---|---|---|---|
JP2019531851A (en) * | 2016-09-14 | 2019-11-07 | エフ ホフマン−ラ ロッシュ アクチェン ゲゼルシャフト | Digital biomarkers for progressive MS |
JPWO2021020128A1 (en) * | 2019-07-26 | 2021-02-04 | ||
JP2022032796A (en) * | 2020-08-14 | 2022-02-25 | 株式会社Four H | Mental disease determination system, mental disease determination method, and mental disease determination program |
WO2023054268A1 (en) * | 2021-09-28 | 2023-04-06 | マクセル株式会社 | Cognitive function evaluation method, cognitive function testing method, system, and computer program |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11225968A (en) * | 1998-02-12 | 1999-08-24 | Japan Science & Technology Corp | Mounting tool for observing oculogyration, visual index projection device, and balance function examination device employing them |
JP2009297501A (en) * | 2008-05-12 | 2009-12-24 | Toshinori Kato | Cerebral function analysis support apparatus and program |
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2012
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11225968A (en) * | 1998-02-12 | 1999-08-24 | Japan Science & Technology Corp | Mounting tool for observing oculogyration, visual index projection device, and balance function examination device employing them |
JP2009297501A (en) * | 2008-05-12 | 2009-12-24 | Toshinori Kato | Cerebral function analysis support apparatus and program |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019531851A (en) * | 2016-09-14 | 2019-11-07 | エフ ホフマン−ラ ロッシュ アクチェン ゲゼルシャフト | Digital biomarkers for progressive MS |
US11424031B2 (en) | 2016-09-14 | 2022-08-23 | Hoffmann-La Roche Inc. | Digital biomarkers for progressing MS |
JPWO2021020128A1 (en) * | 2019-07-26 | 2021-02-04 | ||
WO2021020128A1 (en) * | 2019-07-26 | 2021-02-04 | マクセル株式会社 | System for displaying results of tmt, computer program, and method |
CN114096200A (en) * | 2019-07-26 | 2022-02-25 | 麦克赛尔株式会社 | System, computer program and method for TMT examination result display |
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WO2023054268A1 (en) * | 2021-09-28 | 2023-04-06 | マクセル株式会社 | Cognitive function evaluation method, cognitive function testing method, system, and computer program |
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