JP4167596B2 - 認知機能のテスト装置及びコンピュータ可読媒体 - Google Patents
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Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Description
本出願は、2001年9月6日出願の仮出願第60/317,639号、名称「微小進行性認識機能障害の診断及びモニタ」及び2001年9月6日出願の仮出願第60/317,571号、名称「微小進行性認識機能障害の治療」の恩恵を受けるものである。
発明の分野
本発明の諸相は概して認知機能のテストに関するものであり、特に、認識機能障害の発生診断及び進行モニタそしてその治療効果の分析を行う装置及びコンピュータ可読媒体に関する。
深刻な認識機能障害及び痴呆症は、全世界において、そのように診断を下され治療を受けている障害症例の率を増加しつつあるもので、とりわけ世界的に平均寿命が延び人々が高齢となっているため、痴呆症患者の数の増加が予想される。65歳以上の人口の10%、80歳以上の人口の50%に影響を及ぼしているとされるアルツハイマー病(AD)は、痴呆症の無数の原因のうちで最もよく知られていると一般に考えられる。痴呆症の他の形態には、血管性痴呆、レーヴィ体形成に伴う痴呆、前頭側頭型痴呆、外傷後痴呆、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)による痴呆、非定型痴呆、パーキンソン病、ハンチントン病、薬物乱用あるいは薬物副作用による中毒、が含まれる。
例えば本発明の一つの側面によると、認知機能を評価する方法は、認知機能障害を診断可能なテストを実施すること、及び、言語ベースの指導等、文化教養的手掛かりを与えることなくテストのルールに関して対象者に指導を行うこと、からなるものである。テストは選択的に反復可能である。
本発明の実施の形態は、従来の技術における上述及び他の種々の欠点を解消するものであり、認知機能をテストし、認知機能障害の発生及び進行を特定する装置及びコンピュータ可読媒体を提供するものである。
先に簡単に述べたように、MPCIは前駆すなわち臨床前の症状と位置づけられるもので、ここで用いられるとき、MPCIは概して以下の臨床基準を特徴とする:
患者又はテスト対象者は、認知機能上の顕著な症状は何も示していない;
患者又はテスト対象者は、日常生活活動において機能的に他に依存するものではない;
患者又はテスト対象者と親しい情報提供者から、認知機能上の目立った問題の報告はなく、ここで各情報提供者は、テスト対象者の現在の障害又は将来的な低下の危険性について気付いていてもいなくてもよい;
単一テスト式で行った場合はどれでも、客観的認知機能テストでのテスト対象者のパフォーマンスが概ねノーマルな範囲に収まる(すなわち、横断的評価を用いた場合、パフォーマンスがノーマルな対象者と区別できない);及び
テスト対象者は、ここに説明のシステム及び方法を用いた逐次テストで進行性の悪化を示す。
客観的パフォーマンスに基づくスピード及び正確性の測定;
テスト全体にわたる刺激の等価性、例えば、ゲームの道具(トランプ、ドミノ、サイコロ、チェス駒、等)といった見慣れた刺激の有限集合からの標本;
前記利用可能な刺激の集合内からのランダムな刺激選択;
統計的検出力を大きくするための各タスク内での刺激の多重実施;
応答の最適化を促進する戦略依存(strategy-dependent)練習効果が極小もしくは皆無;及び
例えば、単純及び複雑な注意(simple and complex attention)、記憶、適応問題解決、を含んだ認知機能分野の広範囲なサンプリング。
以下の検討は、非常に緩やかな認知機能低下の検知における、本システム及び方法の実際的使用の例を示すものである。当該分野で一般的に知られるように、現在の概念化では軽度認識障害(MCI)を進行性の認知機能低下とみなし、一方、加齢による記憶障害(AAMI)は一般に、アブノーマルではあるが急激な低下はほとんどなく静的ですらある認知機能障害とみなされている。はっきりした認知機能障害としてはAAMIが実際には存在しないことは当業者であれば理解できるものであり、とりわけ、AAMIの特徴と一般に理解されているものは、先に概説した連続的評価に関するそれ自体の限定を考慮に入れない昔ながらの神経心理学的方法に基づくものである。したがって、AAMIが実際には、全くの認知機能低下を被っていないノーマルな対象者と実際に衰えつつあるMPCI対象者の混ざったものを表しているということが起こり得る。
(1)認知能力を評価するために用いられるテストの信頼性を高める。
これは、個人が健康である場合の偽陽性分類を最低限に抑えるとともに、個人が実際にアブノーマルな認知能力で苦しんでいる場合の偽陰性分類を最低限に抑える。テストパフォーマンスに対する練習効果をテスト方法論及びプロトコルにより排除もしくは実質的に減少できるなら、信頼性の向上はテストの反復により達成可能である。テストの反復実施の戦略それだけでは、MPCIがMCI、AAMI(AAMIが存在すればだが)のどちらを原因としているのか識別できない。
これは、認知機能の障害の当初水準又は相対的安定性とは無関係に、認知機能が実際に低下傾向にあるかどうかの正確な判定を可能とする。顕著な認知機能低下の客観的証拠は、MPCIがMCIへとつながることを示唆し、一方非常に緩やかに低下する又は静止した、しかし損傷を受けてもいる能力は、AAMIを示唆し、あるいはもしかしてそれを反証する。
これは、現在及び以前の評価又はテストデータ及び結果の統計学的比較を可能とし、こうした統計学的データ及び比較結果は、異常性及び悪化率に関する判定を容易とする。
図1〜3を参照して先に詳述したように、テスト装置は概して、コンピュータハードウエアとプログラムソフトウエア又は他のコンピュータ実行可能命令とからなり、コンピュータワークステーション、パーソナルラップトップ、ポータブルコンピュータ、等に具体化されるものであり、装置はさらに、モニタ又はディスプレイ及びキーボードやマウス等の一つ又はそれ以上の入力装置を含むかあるいはこれらに接続されている。当然ながら、実施例によっては、入力及び出力機能が例えばタッチセンシティブスクリーン等の単一装置に統合されているものであってもよい。コンピュータ実行可能命令は装置にプリインストールされてもよいし、あるいは、例えばJava(登録商標)アプレットの形式でインターネット等のネットワークからダウンロードされてもよい。
目的:キーボードを用い、応答の正確性及びスピードに関して対象者を訓練する。
トライアル設定:
所要総成功数=9
刺激開始=1500ms
刺激停止時間=0ms
フィードバック持続時間=200ms
ISI後のランダム範囲=0〜200ms
最短反応時間開始=1600ms
トライアル最長時間=5000ms
目的:他の認知反応時間テストのための基準線として単純反応時間をテストする。
トライアル設定:
所要総成功数=12(+3追加)
刺激開始=1500ms
刺激停止時間=0ms
フィードバック持続時間=200ms
ISI後のランダム範囲=0〜1000ms
最短反応時間開始=1600ms
トライアル最長時間=5000ms
目的:単純選択反応タスク、この例では赤と黒の選択肢の間での選択、における対象者の能力を評価する。この単純な選択要素を加えることでおよそ50〜150ms反応時間が延びることが予想される。
トライアル設定:
所要総成功数=黒7+赤7(あるいは総計14)
刺激開始=1500ms
刺激停止時間=0ms
フィードバック持続時間=200ms
ISI後のランダム範囲=0〜1000ms
最短反応時間開始=1600ms
トライアル最長時間=5000ms
目的:より複雑な選択反応タスク、この例では上下に並んだ二枚の表向きカードと対面した際の一致する組札の色間での選択、における対象者の能力を評価する。このより複雑な選択要素を加えることで、前記選択反応時間に加え、およそ50〜150ms反応時間がさらに延びることが予想される。複雑さを増したテストのデータ記録は、回帰線を、刺激要求の増加とともに反応時間が長くなることを示すものと解釈可能にする。
トライアル設定:
所要総成功数=一致7+非一致7(あるいは総計14)
刺激開始=1500ms
刺激停止時間=0ms
フィードバック持続時間=200ms
ISI後のランダム範囲=0〜1000ms
最短反応時間開始=1600ms
トライアル最長時間=5000ms
目的:これはリンクした三つのテストのうちの最初のものである。これは注意力を評価するものであり、連続能力タスクである。テストは、分割注意(divided attention)をテストするために別の選択決定タスクと後で組み合わされる将来のモニタタスクに関して、対象者を訓練するものである。適切な応答は、カードが白いラインに接触したときにスペースバーを押すことからなる。白いラインは、元の裏向きのデッキ位置から垂直方向上下に等距離離れ、水平方向に配置されている。
トライアル設定:
所要総成功数=14
刺激開始=0ms
刺激停止時間=0ms
フィードバック持続時間=0ms
ISI後のランダム範囲=0ms
最短反応時間開始=0ms
トライアル最長時間=99999999ms(約27.8時間)
目的:これは分割注意を評価するためにつくられた三つテストのうちの二番目のものである。このテストは、応答時に対象者が前のカードを憶えておかなくてはならないという作業記憶タスクを提供するものであり、対象者は一つだけ前のカード、すなわち直前に示されたものを記憶することが求められるため、これを「一戻り(one-back)」テストと称する。これも次の複合テストのための訓練タスクでもある。
トライアル設定:
所要総成功数=14
刺激開始=1500ms
刺激停止時間=0ms
フィードバック持続時間=200ms
ISI後のランダム範囲=0〜1000ms
最短反応時間開始=1600ms
トライアル最長時間=5000ms
目的:これは、上述の5番目及び6番目のテストの組み合わせであり、分割注意の評価を目的とする。テストは、エラー又は反応時間の遅延が当たり前となることが予想される難しいタスクを与える。対象者は、二本の白い水平ライン間で各々往復運動している全部で5枚のカードを観察しながら、中央のカードに発生する一戻りタスクをこなさなくてはならない。
トライアル設定:
所要総成功数=一戻り14且つライン越え14
刺激開始=1500ms
刺激停止時間=0ms
フィードバック持続時間=200ms
ISI後のランダム範囲=0〜1000ms
最短反応時間開始=1600ms
トライアル最長時間=5000ms
目的:照合技能におけるスピードと正確性を評価する。異なるカードが6ペア、裏向きのカードのデッキ二つの上方に現れるが、これら6ペアは標本(legend)である。これらのデッキ上にカードが表向きに現れ、対象者は、表向きのカードが6ペアの標本のいずれかであるかどうかの判断を求められる。複数回カードが照合された後、これらのペアの偶発学習がテストされる。この記憶テストフェーズ中にはフィードバックは行われない。記憶力の良くない対象者は、偶発記憶要素においてとりわけ成績が悪いことが予期される。
トライアル設定:
所要総成功数=標本ペア12、フォイル(foil)6、そして記憶要素において各6
刺激開始=1500ms
刺激停止時間=0ms
フィードバック持続時間=200ms
ISI後のランダム範囲=0〜1000ms
最短反応時間開始=1600ms
トライアル最長時間=5000ms
目的:この最後のテストは、学習及び永久記憶の両方の評価を可能とするもので、照合能力制御テストを含む。このテストは、一つのペア以外の標本全てが裏向きであることを除けば、レイアウトがペアカード照合テストと似ている。対象者は隠された、すなわち裏向きのペアとなっているカードを記憶しておかなければならない。表向きのペアはそれを記憶する必要なしに比較によって直接照合できる。この表向きペアは対照用のペアであり、なぜなら初期の記憶障害を有する対象者は、たとえ彼らが隠されたカードを思い出すことができなくても対照ペアは照合できなくてはならないためである。偽りの記憶力減退を抱えた対象者らは、隠されたものと表示されたもの両方のペア照合に(偶然のレベルを超えた)問題があるものと予想される。これは記憶と集中力に関して差異を見分けることに優れた、厳しいテストであり、さらには、疲労すなわち集中力不足の有害作用を極大化する最終テストとして出されるものである。また、対象者らは最初の表示で四つのペア全てを正しく思い出すことはないものの、その後に続くフィードバックでエラーが正されるように学習曲線が生じることが予想されている。
トライアル設定:
所要総成功数=標本ペア20、非標本ペア20
刺激開始=1500ms
刺激停止時間=0ms
フィードバック持続時間=200ms
ISI後のランダム範囲=0〜1000ms
最短反応時間開始=1600ms
トライアル最長時間=5000ms
Claims (15)
- 画像表示機と入力装置からなる、コンピュータ処理された認知テスト装置であって、(1)〜(5)の手段を有することを特徴とする認知テスト装置。
(1)認知機能障害を検知するテストを選択する手段と、
(2)被験者に前記テストを正しく行うための(a)〜(b)のステップからなる指導を行う手段と、
(a)前記画像表示機に少なくとも1つの指示を表示するステップ、
(b)前記画像表示機上に、前記入力装置をグラフィカルに描写した上に入力された、前記少なくとも1つの指示に対する正しい応答のシミュレーションを表示するステップにおいて、前記指導は文化教養的手掛かりを与えることなく行われており、
(3)(c)〜(f)のステップからなるテストを与える手段と、
(c)前記画像表示機上にランダムに作り出された少なくとも1つの指示を表示するステップ、
(d)前記被験者によって前記入力装置上に入力された応答を受け取るステップ、
(e)正しい応答が入力されたか否かを決定するステップ、
(f)前記決定の結果を記録するステップにおいて、前記記録された結果は参照結果として記録されており、
(4)所定の時間経過した後に前記指導またはテスト、または両方を繰り返し、前記繰り返されたテストの結果を比較結果として記録する手段と、
(5)比較結果を参照結果と比較する手段であって、前記比較結果は前記被験者の認知機能の変化を定量化するものである。 - 前記指導手段は、言語ベースの手掛かりを与えることなく対象者を指導するものである請求項1記載の装置。
- 前記指示は、トランプ、ドミノ、サイコロ、チェス駒からなる群から選ばれるゲームの道具である請求項1記載の装置。
- 前記テスト手段及び前記指導手段は、前記画像表示機及び前記入力装置がコンピュータソフトウエアに基づいて制御されることにより実現される請求項1記載の装置。
- 前記応答及び前記応答に関連するデータのリモート装置への伝送を可能とするネットワークインターフェースをさらに含む請求項1記載の装置。
- データ及びコンピュータ実行可能命令をコード化したプログラムを記憶するコンピュータ可読媒体であって、前記データ及び命令はコンピュータが画像表示機および入力装置に(11)〜(15)からなる認知テストを実行させるものであることを特徴とするコンピュータ可読媒体。
(11)認知機能障害を検知するテストを選択し、
(12)被験者に前記テストを正しく行うための(g)〜(h)のステップからなる指導を行い、
(g)前記画像表示機に少なくとも1つの指示を表示するステップ、
(h)前記画像表示機上に、前記入力装置をグラフィカルに描写した上に入力された、前記少なくとも1つの指示に対する正しい応答のシミュレーションを表示するステップにおいて、前記指導は文化教養的手掛かりを与えることなく行われており、
(13)(i)〜(l)のステップからなるテストを与え、
(i)前記画像表示機上にランダムに作り出された少なくとも1つの指示を表示するステップ、
(j)前記被験者によって前記入力装置上に入力された応答を受け取るステップ、
(k)正しい応答が入力されたか否かを決定するステップ、
(l)前記決定の結果を記録するステップにおいて、前記記録された結果は参照結果として記録されており、
(14)所定の時間経過した後に前記指導またはテスト、または両方を繰り返し、前記繰り返されたテストの結果を比較結果として記録し、
(15)比較結果を参照結果と比較し、前記比較結果は前記被験者の認知機能の変化を定量化するものである。 - 前記指導は、言語ベースの手掛かりを与えることなく対象者へと指導するものである請求項6記載のコンピュータ可読媒体。
- 前記指示は、トランプ、ドミノ、サイコロ、チェス駒からなる群から選ばれるゲームの道具である請求項6記載のコンピュータ可読媒体。
- データ及びコンピュータ実行可能命令をコード化したプログラムを記憶するコンピュータ可読媒体であって、前記プログラムは、コンピュータに画像表示機および入力装置に(21)〜(25)の手段を手段として機能させることを特徴とするコンピュータ可読媒体。
(21)認知機能障害を検知するテストを選択する手段と、
(22)被験者に前記テストを正しく行うための(m)〜(q)のステップからなる指導を行う手段と、
(m)前記画像表示機に少なくとも1つの指示を表示するステップ、
(n)前記画像表示機上に、前記入力装置をグラフィカルに描写した上に入力された、前記少なくとも1つの指示に対する正しい応答のシミュレーションを表示するステップにおいて、前記指導は文化教養的手掛かりを与えることなく行われており、
(23)(o)〜(r)のステップからなるテストを与える手段と、
(o)前記画像表示機上にランダムに作り出された少なくとも1つの指示を表示するステップ、
(p)前記被験者によって前記入力装置上に入力された応答を受け取るステップ、
(q)正しい応答が入力されたか否かを決定するステップ、
(r)前記決定の結果を記録するステップにおいて、前記記録された結果は参照結果として記録されており、
(24)所定の時間経過した後に前記指導またはテスト、または両方を繰り返し、前記繰り返されたテストの結果を比較結果として記録する手段と、
(25)比較結果を参照結果と比較する手段を有しており、前記比較結果は前記被験者の認知機能の変化を定量化するものである。 - 前記指導は、言語ベースの手掛かりを与えることなく対象者を指導するものである請求項9記載のコンピュータ可読媒体。
- 前記指示は、トランプ、ドミノ、サイコロ、チェス駒からなる群から選ばれるゲームの道具である請求項9記載のコンピュータ可読媒体。
- 画像表示機と入力装置からなり、認知テストを行うようプログラムされたコンピュータ制御装置であって、前記プログラムは装置に(31)〜(34)を行わせることを特徴とするコンピュータ制御装置。
(31)被験者に前記テストを正しく行うための(s)〜(t)のステップからなる指導を行い、
(s)前記画像表示機に少なくとも1つの指示を表示するステップ、
(t)前記画像表示機上に、前記入力装置をグラフィカルに描写した上に入力された、前記少なくとも1つの指示に対する正しい応答のシミュレーションを表示するステップにおいて、前記指導は文化教養的手掛かりを与えることなく行われており、
(32)(u)〜(x)のステップからなるテストを与え、
(u)前記画像表示機上にランダムに作り出された少なくとも1つの指示を表示するステップ、
(v)前記被験者によって前記入力装置上に入力された応答を受け取るステップ、
(w)正しい応答が入力されたか否かを決定するステップ、
(x)前記決定の結果を記録するステップにおいて、前記記録された結果は参照結果として記録されており、
(33)所定の時間経過した後に前記指導またはテスト、または両方を繰り返し、前記繰り返されたテストの結果を比較結果として記録し、
(34)比較結果を参照結果と比較し、前記比較結果は前記被験者の認知機能の変化を定量化するものである。 - 前記指導は、言語ベースの手掛かりを与えることなく対象者を指導するものである請求項12記載の装置。
- 前記指示は、トランプ、ドミノ、サイコロ、チェス駒からなる群から選ばれるゲームの道具である請求項12記載の装置。
- 前記応答及び前記応答に関連するデータのリモート装置への伝送を可能とするネットワークインターフェースをさらに含む請求項12記載の装置。
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