WO2023238575A1 - 認知機能評価装置、認知機能評価システム - Google Patents

Abstract

認知機能評価装置は、脳信号検出部、応答運動検出部、および、演算部を備える。脳信号検出部は、刺激に対して発生する被検者の脳信号を検出する。応答運動検出部は、刺激に対して発生する被検者の応答運動を検出して、応答信号を出力する。演算部は、脳信号から事象関連電位と運動準備電位とを検出し、応答信号から応答速度を算出し、事象関連電位と運動準備電位と応答信号とに基づいて認知機能を評価する。

Description

認知機能評価装置、認知機能評価システム

　本発明は、認知機能の評価技術に関する。

　特許文献１では、視覚刺激、聴覚刺激、嗅覚刺激に対する脳波の波形を用いて、認知症を識別している。

特開２０１９－１３３７５号公報

　しかしながら、特許文献１に示すような構成では、刺激に対する事象関連電位だけで認知機能を判定している。このため、例えば、高齢者等の他の機能が低下する被検者の場合、認知機能の低下を精度良く評価できなかった。

　したがって、本発明の目的は、被検者の認知機能をより精度良く評価する技術を提供することにある。

　この発明の認知機能評価装置は、脳信号検出部、応答運動検出部、および、演算部を備える。脳信号検出部は、刺激に対して発生する被検者の脳信号を検出する。応答運動検出部は、刺激に対して発生する被検者の応答運動を検出し、応答信号を出力する。演算部は、脳信号から事象関連電位と運動準備電位とを検出し、応答信号から応答速度を算出し、事象関連電位と運動準備電位と応答速度とに基づいて認知機能を評価する。

　この構成では、刺激に対する事象関連電位、刺激に対する運動準備電位、および、応答速度を用いて、認知機能が評価される。これにより、刺激に対する認知機能、刺激に対する運動指示機能、および、刺激に対する運動機能を用いて評価が行われるので、被検者の認知機能の評価精度は、向上する。

　この発明によれば、被検者の認知機能をより精度良く評価できる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る認知機能評価システムの機能ブロック図である。 図２は、脳信号検出部の構成を示す機能ブロック図である。 図３は、認知機能の被検者への検出用ギアの装着状態の概要を示す図である。 図４は、演算部の構成を示す機能ブロック図である。 図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、認知機能の評価概念を示す図である。 図６は、第１の実施形態に係る認知機能評価方法の一例を示すフローチャートである。 図７は、認知機能評価の一例を示すフローチャートである。 図８は、認知機能の低下の分類方法および評価方法の一例を示すフローチャートである。 図９は、本発明の第２の実施形態に係る認知機能評価システムの機能ブロック図である。 図１０は、第２の実施形態に係る認知機能評価方法の一例を示すフローチャートである。 図１１は、本発明の第３の実施形態に係る認知機能評価システムの機能ブロック図である。 図１２は、第３の実施形態に係る認知機能評価方法の一例を示すフローチャートである。 図１３は、第４の実施形態に係る認知機能評価方法の一例を示すフローチャートである。 図１４は、第４の実施形態に係る認知機能評価方法の一例を示すフローチャートである。 図１５は、第５の実施形態に係る認知機能評価方法の一例を示すフローチャートである。

　（第１の実施形態）
　本発明の第１の実施形態に係る認知機能評価システムについて、図を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る認知機能評価システムの機能ブロック図である。図２は、脳信号検出部の構成を示す機能ブロック図である。図３は、認知機能の被検者への検出用ギアの装着状態の概要を示す図である。図４は、演算部の構成を示す機能ブロック図である。

　（認知機能評価システム１の構成）
　図１に示すように、認知機能評価システム１は、認知機能評価装置１０、および、刺激提示装置２０を備える。認知機能評価装置１０は、脳信号検出部１１、応答運動検出部１２、および、演算部１３を備える。

　（刺激提示装置２０）
　刺激提示装置２０は、被検者に対して視覚的刺激を提示する。例えば、刺激提示装置２０は、所定の画像を表示可能な表示器である。

　刺激提示装置２０は、視覚的刺激として、形状の異なる第１画像および第２画像（例えば、大きさの異なる２種類の円）を所定周期で表示する。この際、第１画像の表示頻度と第２画像の表示頻度とは、異なる。

　例えば、第１画像が高頻度で表示され、第２画像が低頻度で表示される。より具体的には、定常的には第１画像が１秒毎に表示され、ある特定のタイミングの第１画像を第２画像に置き換えて表示する。

　刺激提示装置２０は、例えば、認知機能評価装置１０の演算部１３から視覚的刺激の提示開始指示を受けて、視覚的刺激を提示する。なお、刺激提示装置２０は、演算部１３から視覚的刺激の提示開始指示を受けるものとは限らない。例えば、図示しない別の機能部等により、演算部１３の各処理や各サンプリング期間と同期するように視覚的刺激を提示してもよい。

　（脳信号検出部１１）
　図２に示すように、脳信号検出部１１は、脳信号センサ１１１、および、脳信号処理部１１２を備える。脳信号センサ１１１は、例えば、既知の脳信号を取得できるセンサによって実現される。

　脳信号センサ１１１は、例えば、図３に示すような検出用ギア１００を用いて被検者に装着される。検出用ギア１００は、ヘッドバンド１０１、脳信号センサ１１１１、および、脳信号センサ１１１２を備える。脳信号センサ１１１１および脳信号センサ１１１２が、図２の脳信号センサ１１１に対応する。なお、検出用ギア１００が備える脳信号センサの数は任意である。

　ヘッドバンド１０１は、帯状の基材からなる。ヘッドバンド１０１は、例えば伸縮性を有する。ヘッドバンド１０１は、被検者８０の頭部８００に装着される。脳信号センサ１１１１は、ヘッドバンド１０１における後頭部８０１の側の内側に装備されている。また、脳信号センサ１１１２は、ヘッドバンド１０１における前頭部８０２側の内側に装備されている。脳信号センサ１１１１および脳信号センサ１１１２は、被検者８０の脳信号を取得して、脳信号処理部１１２に出力する。

　脳信号処理部１１２は、例えば、電子回路やＩＣ等によって実現される。脳信号処理部１１２は、脳信号センサ１１１（脳信号センサ１１１１、脳信号センサ１１１２）が取得した脳信号に対して、フィルタ処理、増幅処理等を行う。脳信号処理部１１２は、所定処理後の脳信号を、演算部１３に出力する。なお、検出用ギア１００としては、図３に開示したものに限らず、例えば、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）や、ＶＲ（Ｖｅｒｔｕａｌ　Ｒｅａｌｔｙ）装置等に組み込まれるものであってもよい。

　（応答運動検出部１２）
　応答運動検出部１２は、例えば、物理的なボタン、タッチパネル、認知機能評価装置１０に装備された操作入力デバイス（例えば、マウス等）等で実現される。すなわち、応答運動検出部１２は、認知対象の事象が発生した時に、被検者８０が起こす運動を検出できる部材によって実現される。

　応答運動検出部１２は、被検者８０による応答運動の入力タイミング（操作タイミング）を検出し、応答信号を算出する。応答運動検出部１２は、応答信号を演算部１３に出力する。

　（演算部１３）
　図４に示すように、演算部１３は、サンプリング期間決定部１３１、事象関連電位検出部１３２、運動準備電位検出部１３３、応答速度検出部１３４、および、解析部１３５を備える。演算部１３は、電子回路、ＩＣ、ＭＰＵ等によって実現される。

　サンプリング期間決定部１３１には、刺激提示装置２０からの刺激トリガ、または、応答運動検出部１２からの応答信号が入力される。刺激トリガは、応答対象の画像（映像）が提示されたタイミングを示すトリガである。サンプリング期間決定部１３１は、事象関連電位の検出用サンプリング期間および運動準備電位の検出用サンプリング期間を決定する。

　サンプリング期間決定部１３１は、事象関連電位の検出用サンプリング期間を事象関連電位検出部１３２に指定する。サンプリング期間決定部１３１は、運動準備電位の検出用サンプリング期間を運動準備電位検出部１３３に指定する。

　事象関連電位検出部１３２には、脳信号が入力される。事象関連電位検出部１３２は、視覚刺激の事象関連電位の検出用サンプリング期間にて、脳信号の波形等から視覚刺激に関する事象関連電位（例えば、Ｐ３００）を検出する。事象関連電位検出部１３２は、検出した事象関連電位を解析部１３５に出力する。

　運動準備電位検出部１３３には、脳信号が入力される。運動準備電位検出部１３３は、運動準備電位の検出用サンプリング期間にて、脳信号の波形等から運動準備電位を検出する。運動準備電位検出部１３３は、運動準備電位を解析部１３５に出力する。

　応答速度検出部１３４には、刺激トリガと応答信号が入力される。応答速度検出部１３４は、刺激トリガのタイミングと応答信号のタイミングとの時間差を用いて、応答速度を検出する。応答速度検出部１３４は、応答速度を解析部１３５に出力する。なお、応答速度検出部１３４は、刺激トリガに代えて、運動準備電位のタイミングと応答信号のタイミングとの時間差を用いて、応答信号を検出してもよい。

　解析部１３５は、事象関連電位、運動準備電位、および、応答速度を用いて、認知機能を評価する。より具体的には、解析部１３５は、例えば、次に示す手法によって認知機能を評価する。図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、認知機能の評価概念を示す図である。

　解析部１３５は、事象関連電位を用いて、視覚刺激の認知に関する指標ＩＮＤｖを算出する。指標ＩＮＤｖは、事象関連電位の波形、振幅等を用いて算出される。例えば、指標ＩＮＤｖは、指標値が低いほど、視覚刺激に対する認知機能が低いことを意味する指標である。

　解析部１３５は、運動準備電位を用いて、刺激に対する運動準備に関する指標ＩＮＤｍを算出する。指標ＩＮＤｍは、運動準備電位の波形、振幅、発生タイミング等を用いて算出される。例えば、指標ＩＮＤｍは、指標値が低いほど、刺激に対する運動準備能力が低いことを意味する指標である。

　解析部１３５は、応答速度を用いて、刺激に対する運動機能に関する指標ＩＮＤｒを算出する。指標ＩＮＤｒは、応答速度の速さを用いて算出される。例えば、指標ＩＮＤｒは、指標値が低いほど、刺激に対する運動能力が低いことを意味する指標である。

　解析部１３５は、指標ＩＮＤｖ、指標ＩＮＤｍ、および、指標ＩＮＤｒを用いて、認知機能を評価する。

　例えば、解析部１３５は、指標ＩＮＤｖ、指標ＩＮＤｍ、および、指標ＩＮＤｒについて、被検者８０の各指標と認知評価基準の各指標とを比較する。解析部１３５は、この比較結果を用いて、認知機能を評価する。

　例えば、図５（Ａ）の場合、被検者８０の指標ＩＮＤｖは、認知評価基準の指標ＩＮＤｖよりも高い。被検者８０の指標ＩＮＤｍは、認知評価基準の指標ＩＮＤｍと同程度である。被検者８０の指標ＩＮＤｒは、認知評価基準の指標ＩＮＤｒよりも低い。このような場合、解析部１３５は、刺激に対する認知機能は正常であるが、刺激に対する運動系の能力は低いと評価する。これにより、例えば、解析部１３５は、認知機能には問題が無いが、運動系の能力が一般的なレベルよりも低いと、評価する。

　一方、解析部１３５は、指標ＩＮＤｒが認知評価基準よりも低いことを検出すると、認知機能が低いと評価する。これにより、例えば、解析部１３５は、認知症の虞があると、評価する。

　また、例えば、解析部１３５は、指標ＩＮＤｖ、指標ＩＮＤｍ、および、指標ＩＮＤｒについて、被検者８０の今回の各指標と過去の各指標とを比較する。解析部１３５は、この比較結果を用いて、認知機能の低下を評価する。すなわち、解析部１３５は、異なる複数の時刻での指標の変化（言い換えれば、認知機能の変化）によって、認知機能の低下を評価する。

　例えば、図５（Ｂ）の場合、被検者８０の今回の指標ＩＮＤｖは、過去の指標ＩＮＤｖよりも低い。被検者８０の今回の指標ＩＮＤｍは、過去の指標ＩＮＤｍと同程度である。被検者８０の今回の指標ＩＮＤｒは、過去の認知評価基準の指標ＩＮＤｒよりも低い。このような場合、解析部１３５は、認知機能および運動能力が低下していると評価する。

　一方、解析部１３５は、今回の指標ＩＮＤｖが過去の指標ＩＮＤｖと同程度または高いことを検出すると、認知機能が低下していないと評価する。そして、この際に、今回の指標ＩＮＤｍおよび今回の指標ＩＮＤｒが、これらの過去の指標よりも低ければ、解析部１３５は、認知機能は低下していないが、運動系の能力は低下していると評価する。

　このように、認知機能評価システム１および認知機能評価装置１０は、視覚刺激に対する運動系を含む複数の指標を用いて認知機能を評価できる。これにより、認知機能評価システム１および認知機能評価装置１０は、被検者の運動系の能力も考慮して、被検者の認知機能をより精度良く評価できる。

　なお、認知機能評価装置１０は、上述の事象関連電位、運動準備電位、および、応答速度の組合せ、または、指標ＩＮＤｖ、指標ＩＮＤｍ、および、指標ＩＮＤｒの組合せを用いて、ＭＭＳＥスコアを推定してもよい。例えば、認知機能評価装置１０は、事象関連電位、運動準備電位、および、応答速度の組合せ、または、指標ＩＮＤｖ、指標ＩＮＤｍ、および、指標ＩＮＤｒの組合せを特徴量として、ＭＭＳＥスコアの点数と関連づけして学習しておく。認知機能評価装置１０は、今回の事象関連電位、運動準備電位、および、応答速度の組合せ、または、指標ＩＮＤｖ、指標ＩＮＤｍ、および、指標ＩＮＤｒの組合せを、この学習による推定式に代入することで、ＭＭＳＥスコアの点数を推定する。

　また、図示を省略しているが、認知機能評価装置１０は、表示器を備え、評価結果を表示することもできる。

　（認知機能評価方法）
　図６は、第１の実施形態に係る認知機能評価方法の一例を示すフローチャートである。なお、図６の各処理について、上述の構成の説明と同様の箇所については説明を省略する。

　刺激提示装置２０は、視覚刺激を提示する（Ｓ１１）。認知機能評価装置１０の演算部１３は、視覚的事象関連電位を検出する（Ｓ１２）。認知機能評価装置１０の演算部１３は、運動準備電位を検出する（Ｓ１３）。認知機能評価装置１０の演算部１３は、応答速度を検出する（Ｓ１４）。

　認知機能評価装置１０の演算部１３は、視覚的事象関連電位、運動準備電位、および、応答速度を用いて認知機能を評価する（Ｓ１５）。具体的には、演算部１３は、例えば、図７、図８に示す処理を実行する。図７は、認知機能評価の一例を示すフローチャートである。図８は、認知機能の低下の分類方法および評価方法の一例を示すフローチャートである。

　演算部１３は、事象関連電位を用いて、視覚刺激に関する指標ＩＮＤｖを算出する（Ｓ５１）。演算部１３は、運動準備電位を用いて、運動指示に関する指標ＩＮＤｍを算出する（Ｓ５２）。演算部１３は、応答速度を用いて、運動機能に関する指標ＩＮＤｒを算出する。なお、指標ＩＮＤｖ、指標ＩＮＤｍ、および、指標ＩＮＤｒの算出順はこれに限らず、並行して算出してもよい。

　演算部１３は、指標ＩＮＤｖ、指標ＩＮＤｍ、および、指標ＩＮＤｒを用いて、低下機能を分類、評価する（Ｓ５４）。より具体的には、演算部１３は、例えば、図８に示すような処理を行う。

　演算部１３は、視覚刺激に関する指標ＩＮＤｖが異常であれば（Ｓ５４１：ＹＥＳ）、認知機能が低下した状態、または、認知機能が低い状態であると分類する（Ｓ５４２）。指標ＩＮＤｖが異常とは、例えば、認知機能が低いことを示す基準値よりも指標ＩＮＤｖが低い場合である。

　演算部１３は、指標ＩＮＤｖが正常であれば（Ｓ５４１：ＮＯ）、認知機能が正常な状態であると分類する（Ｓ５４３）。指標ＩＮＤｖが正常とは、例えば、認知機能が低いことを示す基準値よりも指標ＩＮＤｖが高い場合である。なお、以下の指標ＩＮＤｍ、指標ＩＮＤｒについても、具体的な分類には、指標ＩＮＤｖと同様に、予め設定した基準値を用いる。したがって、以下の指標ＩＮＤｍ、指標ＩＮＤｒでは、基準値を用いた分類方法の説明は省略する。

　演算部１３は、運動準備に関する指標ＩＮＤｍが異常であれば（Ｓ５４４：ＹＥＳ）、運動指示機能が低下した状態、または、運動指示機能が低い状態であると分類する（Ｓ５４５）。すなわち、演算部１３は、認知機能は正常であるが、運動指示機能が低い状態にあると、分類する。

　演算部１３は、指標ＩＮＤｍが正常であれば（Ｓ５４４：ＮＯ）、運動指示機能が正常な状態であると分類する（Ｓ５４６）。

　演算部１３は、運動機能に関する指標ＩＮＤｒが異常であれば（Ｓ５４７：ＹＥＳ）、運動機能が低下した状態、または、運動機能が低い状態であると分類する（Ｓ５４８）。すなわち、演算部１３は、認知機能および運動指示機能（すなわち、脳の機能）は正常であるが、運動機能が低い状態であると、分類する。

　演算部１３は、運動機能に関する指標ＩＮＤｒが正常であれば（Ｓ５４７：ＮＯ）、運動機能が正常な状態であると分類する（Ｓ５４９）。すなわち、演算部１３は、認知機能、運動指示機能、および運動機能に問題が無いと分類する。

　このように、認知機能評価装置１０は、事象関連電位を用いた指標に、運動に関する各指標を組み合わせて、認知機能を分類、評価できる。これにより、認知機能評価装置１０は、認知機能をより精度良く評価できる。

　（第２の実施形態）
　本発明の第２の実施形態に係る認知機能評価システムについて、図を参照して説明する。第１の実施形態に係る認知機能評価システム１が視覚的刺激を用いたのに対して、第２の実施形態に係る認知機能評価システム１Ａは、聴覚的刺激を用いる点で異なる。認知機能評価システム１Ａの他の基本的な構成、処理は、認知機能評価システム１と同様であり、同様の箇所については説明を省略する。

　（認知機能評価システム１Ａの構成、処理）
　図９は、本発明の第２の実施形態に係る認知機能評価システムの機能ブロック図である。第２の実施形態に係る認知機能評価システム１Ａは、認知機能評価装置１０Ａ、および刺激提示装置２０Ａを備える。

　刺激提示装置２０Ａは、聴覚的刺激を提示する。例えば、刺激提示装置２０Ａは、所定の音を放音可能なスピーカ等である。

　刺激提示装置２０Ａは、聴覚的刺激として、周波数の異なる第１音および第２音を所定周期で放音する。この際、第１音の放音頻度と第２音の放音頻度とは、異なる。

　例えば、第１音が高頻度で放音され、第２音が低頻度で放音される。より具体的には、定常的には第１音が１秒毎に放音され、ある特定のタイミングの第１音を第２音に置き換えて放音する。

　刺激提示装置２０Ａは、例えば、認知機能評価装置１０Ａの演算部１３Ａから聴覚的刺激の提示開始指示を受けて、聴覚的刺激を提示する。

　認知機能評価装置１０Ａの演算部１３Ａは、事象関連電位として聴覚刺激の事象関連電位を用いる点で第１の実施形態に係る演算部１３と異なる。演算部１３Ａにおけるその他の構成及び処理は、演算部１３と同様であり、新たな説明が必要な箇所を除いて説明を省略する。

　演算部１３Ａの事象関連電位検出部１３２（図８と図４を参照）は、聴覚刺激の事象関連電位の検出用サンプリング期間にて、脳信号の波形等から聴覚刺激に関する事象関連電位（例えば、ＭＭＮ）を検出する。事象関連電位検出部１３２は、検出した事象関連電位を解析部１３５に出力する。

　解析部１３５は、聴覚刺激の事象関連電位を用いて、聴覚刺激に関する指標ＩＮＤｈを算出する。解析部１３５は、聴覚刺激に関する指標ＩＮＤｈ、運動指示に関する指標ＩＮＤｍ、運動機能に関する指標ＩＮＤｒを用いて、認知機能を評価する。

　（認知機能評価方法）
　図１０は、第２の実施形態に係る認知機能評価方法の一例を示すフローチャートである。

　刺激提示装置２０Ａは、聴覚刺激を提示する（Ｓ２１）。認知機能評価装置１０Ａの演算部１３Ａは、聴覚的事象関連電位を検出する（Ｓ２２）。演算部１３Ａは、運動準備電位を検出する（Ｓ２３）。演算部１３Ａは、応答速度を検出する（Ｓ２４）。演算部１３Ａは、聴覚的事象関連電位（指標ＩＮＤｈ）、運動準備電位（指標ＩＮＤｍ）、および、応答速度（指標ＩＮＤｒ）を用いて、認知機能を評価する（Ｓ２５）。

　このように、第２の実施形態に係る認知機能評価システム１Ａでは、聴覚刺激を用いて、認知機能を評価する。この場合も、認知機能評価システム１Ａは、認知機能評価システム１と同様に、認知機能をより精度良く評価できる。

　（第３の実施形態）
　本発明の第３の実施形態に係る認知機能評価システムについて、図を参照して説明する。第１の実施形態に係る認知機能評価システム１が視覚的刺激を用い、第２の実施形態に係る認知機能評価システム１Ａが聴覚的刺激を用いたのに対して、第３の実施形態に係る認知機能評価システム１Ｂは、視覚的刺激と聴覚的刺激とを選択して用いる点で異なる。認知機能評価システム１Ｂの他の基本的な構成、処理は、認知機能評価システム１、１Ａと同様であり、同様の箇所については説明を省略する。

　（認知機能評価システム１Ｂの構成、処理）
　図１１は、本発明の第３の実施形態に係る認知機能評価システムの機能ブロック図である。第３の実施形態に係る認知機能評価システム１Ｂは、認知機能評価装置１０Ｂ、および、刺激提示装置２０Ｂを備える。

　刺激提示装置２０Ｂは、聴覚的刺激と視覚的刺激とを選択的に提示する。

　認知機能評価装置１０Ｂの演算部１３Ｂは、聴覚刺激の事象関連電位（聴覚的事象関連電位）を含む評価結果（聴覚的認知機能の評価結果）と、視覚刺激の事象関連電位（視覚的事象関連電位）を含む評価結果（視覚的認知機能の評価結果）とを用いて、総合評価を行う。

　総合評価としては、例えば、演算部１３Ｂは、聴覚的認知機能の評価結果と視覚的認知機能の評価結果を比較し、認知機能として低い方の結果を、総合評価とする。または、演算部１３Ｂは、聴覚的認知機能の評価結果と視覚的認知機能の評価結果を点数化し、これらの点数の平均値を総合評価とする。あるいは、演算部１３Ｂは、聴覚的認知機能の評価結果と視覚的認知機能の評価結果のどちらかを重み付けして、どちらかの評価結果をより高い比重で評価して総合評価としてもよい。

　このように、認知機能評価システム１Ｂは、異なる事象関連電位を用いた複数種類の評価結果を用いて総合評価を行っている。これにより、認知機能評価装置１０Ｂは、認知機能をさらに精度良く評価できる。

　（認知機能評価方法）
　図１２は、第３の実施形態に係る認知機能評価方法の一例を示すフローチャートである。

　認知機能評価装置１０Ｂは、聴覚的認知機能を評価する（Ｓ２０：図１０参照）。認知機能評価装置１０Ｂは、視覚的認知機能を評価する（Ｓ１０：図６参照）。認知機能評価装置１０Ｂは、聴覚的認知機能の評価結果と、視覚的認知機能の評価結果とを用いて、総合評価を行う（Ｓ３０）。

　（第４の実施形態）
　本発明の第４の実施形態に係る認知機能評価システムについて、図を参照して説明する。第４の実施形態に係る認知機能評価システムは、第３の実施形態に係る認知機能評価システム１Ｂと同様の構成を備えており、評価方法が異なる。したがって、以下では、第４の実施形態に係る認知機能評価システムについて、第３の実施形態に係る認知機能評価システムと異なる点を説明し、他の点については説明を省略する。

　図１３、図１４は、第４の実施形態に係る認知機能評価方法の一例を示すフローチャートである。

　図１３の場合、認知機能評価システムは、難聴判定テストを行う（Ｓ４１）。具体的には、刺激提示装置は、難聴検出用の音を放音する。難聴検出用の音は、聴覚刺激を提示する音を同じであってもよく、異なっていてもよい。認知機能評価装置は、難聴検出用の音に対する被検者８０の応答を検出する。この応答の検出は、聴覚刺激に対する応答の検出と同様の方法を用いることができる。

　認知機能評価システムは、被検者８０が難聴でないと判定すると（Ｓ４２：ＮＯ）、聴覚的認知機能を評価する（Ｓ２０）。具体的には、認知機能評価装置は、刺激提示装置に対して、聴覚的刺激を提示する指示を行い、刺激提示装置は、聴覚的刺激を提示する。認知機能評価装置は、聴覚的刺激を用いて、認知機能を評価する。

　認知機能評価システムは、被検者８０が難聴であると判定すると（Ｓ４２：ＹＥＳ）、視覚的認知機能を評価する（Ｓ１０）。具体的には、認知機能評価装置は、刺激提示装置に対して、聴覚的刺激から視覚的刺激に切り替えて、視覚的刺激を提示する指示を行い、刺激提示装置は、視覚的刺激を提示する。認知機能評価装置は、視覚的刺激を用いて、認知機能を評価する。

　なお、難聴であるかないかの判定は、例えば、難聴検出用の音の放音と、脳信号による音の認知の検出または応答入力の検出とを所定回数繰り返し、音の認知が所定回数できないこと、または、応答入力の検出が所定回数できないことを検出することで、実現可能である。

　図１４の場合、認知機能評価システムは、難聴の判定まで処理、難聴の場合の処理において、図１３の場合と同じ処理を行う。図１４の場合、認知機能評価システムは、難聴でないに、以下の処理を行う。

　認知機能評価システムは、聴覚的認知機能の評価と視覚的認知機能の評価を行う（Ｓ２０、Ｓ１０）。認知機能評価システムは、聴覚的認知機能の評価と視覚的認知機能の評価とを用いて、総合評価を行う（Ｓ３０）。

　このように、認知機能評価システムは、被検者の身体的状態を考慮して、認知機能をより精度良く評価できる。

　（第５の実施形態）
　本発明の第５の実施形態に係る認知機能評価システムについて、図を参照して説明する。第５の実施形態に係る認知機能評価システムは、第４の実施形態に係る図１４に示した処理を行う認知機能評価システムに対して、初期テストを追加する点、初期テストの結果を総合評価に反映する点で異なる。第５の実施形態に係る認知機能評価システムの処理は、第４の実施形態に係る認知機能評価システムと同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

　図１５は、第５の実施形態に係る認知機能評価方法の一例を示すフローチャートである。

　認知機能評価システムは、初期テストを行う（Ｓ５１）。初期テストは、例えば、装着状態を検出するテスト、および、被検者８０の集中度を測定するテストの少なくとも一方である。

　検出用ギア１００の装着状態を検出するテストでは、認知機能評価システムは、例えば、脳信号の振幅を測定し、装着状態を検出する。例えば、振幅が所定閾値未満であれば、装着状態が不備であると判定し、振幅が所定閾値以上であれば、装着状態が正常であると判定する。なお、装着状態が不備の場合、認知機能評価システムは、装着状態が不備であること、被検者８０や評価者等に通知してもよい。これにより、例えば、装着状態を正常に直す支援を行うことができる。

　集中度を測定するテストでは、認知機能評価システムは、例えば、脳信号を周波数解析し、α波の状態を判定する。認知機能評価システムは、α波（特定周波数の脳信号）の状態に基づいて、集中できていない等、被検者８０の状態を判定する。例えば、認知機能評価システムは、α波が正常値範囲内であれば、被検者８０が正常であると判定し、正常値範囲外であれば、被検者８０が異常であると推定する。ここでの異常とは、例えば、認知機能の低下の可能性があることを意味する。

　認知機能評価システムは、被検者８０の状態、装着状態が正常であれば（Ｓ５２：ＹＥＳ）、難聴判定テスト（Ｓ４１）に移行する。

　認知機能評価システムは、被検者８０の状態が異常であれば（Ｓ５２：ＮＯ）、この判定結果を総合評価に反映させる（Ｓ３０Ａ）。なお、被検者８０の状態が異常の場合、認知機能評価システムは、認知機能の評価を行わない（評価不可）ようにしてもよい。

　このように、認知機能評価システムは、検出用ギア１００の装着状態、被検者の身体的状態および精神的状態を考慮して、認知機能をより精度良く評価できる。

　＜１＞　刺激に対して発生する被検者の脳信号を検出する脳信号検出部と、
　前記刺激に対して発生する前記被検者の応答運動を検出し、応答信号を出力する応答運動検出部と、
　前記脳信号から事象関連電位と運動準備電位とを検出し、前記応答信号から応答速度を算出し、前記事象関連電位と前記運動準備電位と前記応答速度とに基づいて、認知機能を評価する演算部と、を備える、認知機能評価装置。

　＜２＞　前記演算部は、
　前記事象関連電位を用いて刺激認知に関する第１指標を算出し、
　前記運動準備電位を用いて運動指示に関する第２指標を算出し、
　前記応答速度を用いて運動機能に関する第３指標を算出し、
　前記第１指標、前記第２指標、および、前記第３指標を用いて、前記認知機能を評価する、＜１＞の認知機能評価装置。

　＜３＞　前記演算部は、
　異なる複数の時刻で、前記認知機能を評価し、
　前記複数の時刻での認知機能の変化によって、前記認知機能の低下を評価する、＜１＞または＜２＞の認知機能評価装置。

　＜４＞　前記演算部は、
　前記認知機能の評価結果を用いて、ＭＭＳＥスコアを推定する、＜１＞乃至＜３＞のいずれかの認知機能評価装置。

　＜５＞　＜１＞乃至＜４＞のいずれかに記載の認知機能評価装置と、
　前記刺激を前記被検者に提示する刺激提示装置と、
　を備える、認知機能評価システム。

　＜６＞　前記刺激提示装置は、視覚的刺激を提示し、
　前記演算部は、
　　前記事象関連電位として、前記視覚的刺激による事象関連電位を検出する、＜５＞の認知機能評価システム。

　＜７＞　前記刺激提示装置は、聴覚的刺激を提示し、
　前記演算部は、
　　前記事象関連電位として、前記聴覚的刺激による事象関連電位を検出する、＜５＞の認知機能評価システム。

　＜８＞　前記刺激提示装置は、視覚的刺激と聴覚的刺激とを選択的に提示し、
　前記演算部は、
　　前記事象関連電位として、前記視覚的刺激による事象関連電位、および、前記聴覚的刺激による事象関連電位の少なくとも一方を検出し、
　　前記視覚的刺激による事象関連電位、または、前記聴覚的刺激による事象関連電位を用いて、前記認知機能を評価する、＜５＞の認知機能評価システム。

　＜９＞　前記刺激提示装置は、前記聴覚的刺激の提示前に、難聴検出用の音を提示し、
　前記演算部は、
　　前記脳信号を少なくとも用いて、難聴の検出を行い、
　　前記難聴を検出すると、前記刺激提示装置に、前記視覚的刺激の提示を指示し、
　前記刺激提示装置は、前記視覚的刺激を提示し、
　前記演算部は、前記視覚的刺激による事象関連電位を用いて、前記認知機能を評価する、＜８＞の認知機能評価システム。

　＜１０＞　前記演算部は、
　　刺激が提示される前に、前記脳信号における特定周波数の脳信号を用いて認知機能低下の可能性を推定し、
　　前記推定の結果も用いて、前記認知機能を評価する、＜５＞乃至＜９＞のいずれかの認知機能評価システム。

１、１Ａ、１Ｂ：認知機能評価システム
１０、１０Ａ、１０Ｂ：認知機能評価装置
１１：脳信号検出部
１２：応答運動検出部
１３、１３Ａ、１３Ｂ：演算部
２０、２０Ａ、２０Ｂ：刺激提示装置
８０：被検者
１００：検出用ギア
１０１：ヘッドバンド
１１１、１１１１、１１１２：脳信号センサ
１１２：脳信号処理部
１３１：サンプリング期間決定部
１３２：事象関連電位検出部
１３３：運動準備電位検出部
１３４：応答速度検出部
１３５：解析部
８００：頭部
８０１：後頭部
８０２：前頭部

Claims (10)

1. 　刺激に対して発生する被検者の脳信号を検出する脳信号検出部と、
   　前記刺激に対して発生する前記被検者の応答運動を検出し、応答信号を出力する応答運動検出部と、
   　前記脳信号から事象関連電位と運動準備電位とを検出し、前記応答信号から応答速度を算出し、前記事象関連電位と前記運動準備電位と前記応答速度とに基づいて、認知機能を評価する演算部と、
   　を備える、認知機能評価装置。
2. 　前記演算部は、
   　前記事象関連電位を用いて刺激認知に関する第１指標を算出し、
   　前記運動準備電位を用いて運動指示に関する第２指標を算出し、
   　前記応答速度を用いて運動機能に関する第３指標を算出し、
   　前記第１指標、前記第２指標、および、前記第３指標を用いて、前記認知機能を評価する、
   　請求項１に記載の認知機能評価装置。
3. 　前記演算部は、
   　異なる複数の時刻で、前記認知機能を評価し、
   　前記複数の時刻での認知機能の変化によって、前記認知機能の低下を評価する、
   　請求項１または請求項２に記載の認知機能評価装置。
4. 　前記演算部は、
   　前記認知機能の評価結果を用いて、ＭＭＳＥスコアを推定する、
   　請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の認知機能評価装置。
5. 　請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の認知機能評価装置と、
   　前記刺激を前記被検者に提示する刺激提示装置と、
   　を備える、
   　認知機能評価システム。
6. 　前記刺激提示装置は、視覚的刺激を提示し、
   　前記演算部は、
   　　前記事象関連電位として、前記視覚的刺激による事象関連電位を検出する、
   　請求項５に記載の認知機能評価システム。
7. 　前記刺激提示装置は、聴覚的刺激を提示し、
   　前記演算部は、
   　　前記事象関連電位として、前記聴覚的刺激による事象関連電位を検出する、
   　請求項５に記載の認知機能評価システム。
8. 　前記刺激提示装置は、視覚的刺激と聴覚的刺激とを選択的に提示し、
   　前記演算部は、
   　　前記事象関連電位として、前記視覚的刺激による事象関連電位、および、前記聴覚的刺激による事象関連電位の少なくとも一方を検出し、
   　　前記視覚的刺激による事象関連電位、または、前記聴覚的刺激による事象関連電位を用いて、前記認知機能を評価する、
   　請求項５に記載の認知機能評価システム。
9. 　前記刺激提示装置は、前記聴覚的刺激の提示前に、難聴検出用の音を提示し、
   　前記演算部は、
   　　前記脳信号を少なくとも用いて、難聴の検出を行い、
   　　前記難聴を検出すると、前記刺激提示装置に、前記視覚的刺激の提示を指示し、
   　前記刺激提示装置は、前記視覚的刺激を提示し、
   　前記演算部は、前記視覚的刺激による事象関連電位を用いて、前記認知機能を評価する、
   　請求項８に記載の認知機能評価システム。
10. 　前記演算部は、
    　　刺激が提示される前に、前記脳信号における特定周波数の脳信号を用いて認知機能低下の可能性を推定し、
    　　前記推定の結果も用いて、前記認知機能を評価する、
    　請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の認知機能評価システム。

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