(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
注意欠陥の評価において使用するためのシステムであって、
評価中の被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係を示すカメラ画像を取得するためのカメラと、
基準幾何学的関係からの、前記被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係における偏差を決定するために前記カメラ画像を分析するための分析サブシステムと、
前記評価において前記偏差を補正することを可能にするために前記偏差を示す偏差データを出力するためのデータインターフェースと、
前記評価の一部として被検者へテスト画像を提示するためのディスプレイに接続可能なユーザインタラクションサブシステムであって、前記ディスプレイ上に提示されるための出力画像を生成するためのディスプレイプロセッサを有し、前記出力画像が前記テスト画像と前記偏差データに基づいて生成される、ユーザインタラクションサブシステムと
を有し、
前記ディスプレイプロセッサが、前記偏差が既定偏差閾値以下若しくは以上であるかを示す視覚フィードバック要素を前記出力画像に含めるように構成される、
システム。
【請求項２】
前記ディスプレイプロセッサが、前記偏差を減らすように前記被検者の頭部が再配置及び／又は再配向される方向を示すように前記視覚フィードバック要素を生成するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ディスプレイプロセッサが、前記テスト画像の中に若しくはその周囲の境界として前記視覚フィードバック要素を生成するように構成される、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記ディスプレイプロセッサが、前記被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係における偏差を考慮するように、前記出力画像に提示される前記テスト画像を調節するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記ディスプレイプロセッサが、前記テスト画像を回転及び／又は並進させることにより前記テスト画像を調節するように構成される、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記ユーザインタラクションサブシステムが、前記評価中に前記被検者から取得されるユーザ入力をあらわすテストデータを記録するように構成され、前記データインターフェースが前記テストデータへのメタデータとして前記偏差データを保存するように構成される、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記テストデータにおいて前記被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係における偏差を考慮するために前記偏差データに基づいて前記テストデータを処理するための評価サブシステムをさらに有する、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記ユーザインタラクションサブシステムが、前記評価中の前記被検者の反応時間をあらわすタイミング情報を前記テストデータの一部として記録するように構成される、請求項６又は７に記載のシステム。
【請求項９】
前記分析サブシステムが、前記ディスプレイに対する前記被検者の注視点を決定するために前記カメラ画像を分析するように構成され、前記ユーザインタラクションサブシステムが前記テストデータの一部として注視情報を記録するように構成される、請求項６から８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記分析サブシステムが、前記評価に参加している被検者の身元を確認するために前記カメラ画像に顔認識技術を適用するように構成される、請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステムを有するタブレットデバイス。
【請求項１２】
注意欠陥の評価において使用するための方法であって、
ディスプレイを用いて、前記評価の一部として被検者へテスト画像を提示するステップと、
前記評価中の被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係を示すカメラ画像を取得するステップと、
基準幾何学的関係からの、前記被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係における偏差を決定するために前記カメラ画像を分析するステップと、
前記評価において前記偏差を補正することを可能にするために前記偏差を示す偏差データを出力するステップと、
前記ディスプレイ上に提示されるための出力画像を生成するステップであって、前記出力画像は前記テスト画像と前記偏差データに基づいて生成され、前記偏差が既定偏差閾値以下若しくは以上であるかを示す視覚フィードバック要素を含む、ステップと
を有する方法。
【請求項１３】
プロセッサシステムに請求項１２に記載の方法を実行させるための命令を有するコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は注意欠陥の評価において使用するためのシステムと方法に関する。本発明はさらにシステムを有するタブレットデバイス及びプロセッサシステムに方法を実行させるためのコンピュータプログラム製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
患者は例えば外傷性脳損傷（ＴＢＩ）若しくは脳卒中から脳障害を負っている。ＴＢＩ若しくは脳卒中の罹患後、診断そして患者の回復の観察のために実行される様々な認知テストがある。これらのテストは通常紙と鉛筆で実行され、結果が患者の記録へ入力される。しかしながら、かかるテストをデジタル化する必要性を立証するいくつかの傾向がある。例えば、デジタルテストは、直接データ記憶、及びその後、患者の（認知）回復を予測しリハビリテーション計画に役立つためのデータマイニングにより適している。加えて、この情報は新たなＴＢＩ若しくは脳卒中患者を層別化するために潜在的に使用され得る。
【０００３】
ＴＢＩ及び脳卒中患者を可能な限り速く一連のケアに沿って進めようとする経済的圧力が増しており、より多くの患者が療法士との対面でのやりとりにかかる時間を減らして在宅でリハビリテーションをする結果となっている。発明者らは、このことが、非監視設定において患者自身によって実行されることができ、それにより患者の回復がより高頻度で観察され、必要な場合は治療計画が遠隔で調節されることを可能にする、デジタル認知テストの必要性を生じることを認識した。
【０００４】
ＴＢＩ及び脳卒中の一般的症状は、半側空間無視などの注意欠陥である。半側空間無視の評価は典型的に、図２及び３に図示の通り特定の刺激を検索し抹消することを伴うタスクを患者が実行することを有する。注意欠陥の評価において使用される他のタイプの認知テストと同様に、半側空間無視の評価は典型的には紙／鉛筆形式で実行される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明者らは、注意欠陥の評価の自動化を妨げる要因は、被検者がテスト画像の正中線に対して彼／彼女の頭部を動かさないことの重要性であり、さもなければテスト結果が無効になるということを認識した。従って、神経心理学的評価中、神経心理学者若しくは他の訓練を受けた専門家が、患者を観察し、患者が指示通りテストを実行することを保証するために存在しなければならない。神経心理学者若しくは他の訓練を受けた専門家が評価中に存在する必要性を回避若しくは低減する、注意欠陥の評価において使用するためのシステム若しくは方法を持つことが有利になり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一の態様は、
‐評価の一部として被検者へテスト画像を提示するためのディスプレイに接続可能なユーザインタラクションサブシステムと、
‐評価中の被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係を示すカメラ画像を取得するためのカメラと、
‐基準幾何学的関係からの、被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係における偏差を決定するためにカメラ画像を分析するための分析サブシステムと、
‐評価において偏差の補正を可能にするために偏差を示す偏差データを出力するためのデータインターフェースと
を有する、注意欠陥の評価において使用するためのシステムを提供する。
【０００７】
本発明のさらなる態様は、システムを有するタブレットデバイスを提供する。
【０００８】
本発明のさらなる態様は、
‐ディスプレイを用いて、評価の一部として被検者へテスト画像を提示するステップと、
‐評価中の被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係を示すカメラ画像を取得するステップと、
‐基準幾何学的関係からの、被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係における偏差を決定するためにカメラ画像を分析するステップと、
‐評価において偏差の補正を可能にするために偏差を示す偏差データを出力するステップと
を有する、注意欠陥の評価において使用するための方法を提供する。
【０００９】
本発明のさらなる態様は、プロセッサシステムに方法を実行させるための命令を有するコンピュータプログラム製品を提供する。
【００１０】
上記手段は注意欠陥の評価の一部としてディスプレイ上で被検者へテスト画像を提示することを伴う。かかるテスト画像は図２及び３に示すテスト画像を含むがそれに限定されない、様々な形をとり得る。従って、システムは紙／鉛筆テストで従来使用されるテスト画像のデジタル変形を表示し得る。
【００１１】
評価中の被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係を示すカメラ画像が取得される。従って、カメラ画像は被検者の頭部及び／又はディスプレイの一部若しくは全部を示し得る。しかしながら、例えばカメラとａ）ディスプレイ及び／又はｂ）被検者の間の幾何学的関係がわかる場合は、カメラ画像が二つのうちいずれかのみを示せば十分であり得る。例えば、カメラはディスプレイに組み込まれ得る。従って、カメラ画像がディスプレイを示すことなく被検者の頭部（の一部）を示せば十分であり得る。逆に、カメラは例えばＧｏｏｇｌｅ  Ｇｌａｓｓ若しくは同様のデバイスの一部として、ウェアラブルカメラであり得る。従って、カメラ画像が被検者自体を示すことなくディスプレイ（の一部）を示せば十分であり得る。
【００１２】
基準幾何学的関係からの、被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係における偏差を決定するためにカメラ画像が分析される。ここで、基準幾何学的関係は評価の少なくとも一部の最中に被検者によって維持されると仮定され得る。例えば、半側空間無視などの注意欠陥の有効な評価は、被検者が表示テスト画像の正中線に対して中央に位置すると仮定し得る。従って、被検者が表示テスト画像の正中線に対してずれているかどうかがカメラ画像から決定され得る。ディスプレイと表示テスト画像の間の幾何学的関係はわかることが留意される。表示テスト画像と被検者の間の幾何学的関係はこのようにディスプレイと被検者の間の幾何学的関係を決定することによって取得され得る。
【００１３】
上記手段は偏差を示す偏差データが取得されるという効果を持つ。これは例えば依然評価中に、又はその後評価から取得されるテストデータの評価において、様々な方法で注意欠陥の評価において偏差を補正することを可能にする。このように神経心理学者若しくは他の訓練を受けた専門家が評価中に存在する必要性が回避若しくは低減される。有利に、患者は非監視設定において評価を完了し得る。
【００１４】
オプションとして、ユーザインタラクションサブシステムはディスプレイ上に提示されるための出力画像を生成するためのディスプレイプロセッサを有し、出力画像はテスト画像と偏差データに基づいて生成される。偏差データに基づいて出力画像を生成することにより、システムは例えば被検者へ視覚フィードバックを与えることによって、若しくはテスト画像を調節することによって、依然テスト中に偏差を補正することができる。
【００１５】
オプションとして、ディスプレイプロセッサは、偏差が既定偏差閾値以下若しくは以上であるかを示す視覚フィードバック要素を出力画像に含めるために構成される。偏差が既定偏差閾値以下若しくは以上であるかどうかは関係があり得る。例えば、基準幾何学的関係から既定範囲内の偏差は許容可能とみなされ得るが、当該既定範囲を超える偏差は許容不可とみなされ得る。出力画像においてシンボル、テキスト若しくは他のタイプの視覚フィードバック要素を提供することにより、偏差が既定偏差閾値以下若しくは以上であるかどうかの視覚フィードバックが提供される。有利に、被検者は自分で偏差を補正することができる。
【００１６】
オプションとして、ディスプレイプロセッサは、偏差を減らすように被検者の頭部が再配置及び／又は再配向される方向を示す視覚フィードバック要素を生成するために構成される。例えば、視覚フィードバック要素は矢印若しくは他の方向性視覚要素であり得る。有利に、より迅速な及び／又は容易な補正を可能にする、より具体的な視覚フィードバックが被検者へ提供される。
【００１７】
オプションとして、ディスプレイプロセッサは、テスト画像内に若しくはその周囲の境界として視覚フィードバック要素を生成するために構成される。テスト画像周囲の境界はテスト画像自体を変更することを回避するので視覚フィードバックの提供によく適している。さらに、境界は気をそらし過ぎることなく容易に知覚可能であり得る。例えば、境界は色分けされ得、偏差が既定偏差閾値以上である場合は赤の境界を、偏差が当該閾値以下である場合は緑の境界を提供する。
【００１８】
オプションとして、ディスプレイプロセッサは、被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係における偏差を考慮するよう、出力画像において提示されるテスト画像を調節するために構成される。ユーザへ視覚フィードバックを提供する代わりに若しくはそれに加えて、偏差を補正するようにテスト画像が幾何学的に調節されてもよい。例えば、被検者の頭部がディスプレイ及びその上に表示されるテスト画像に対して回転（ロール）される場合、テスト画像を被検者の回転された頭部と整列させるようにテスト画像が回転され得る。有利に、ユーザが自分で偏差を補正する必要がない。むしろ、テスト画像は適切に調節される。
【００１９】
オプションとして、ディスプレイプロセッサは、テスト画像を回転及び／又は並進させることによってテスト画像を調節するために構成される。被検者の頭部とディスプレイの間のずれの一般的形態は相互回転及び並進を伴う。ここで、'並進'という語は、例えば表示面上への被検者の頭部の正射影の位置を考慮するとき、ディスプレイの表示面に対するずれをあらわす。ディスプレイプロセッサはこのようにかかる一般的なずれを補正することができる。
【００２０】
オプションとして、ユーザインタラクションサブシステムは、評価中に被検者から取得されるユーザ入力をあらわすテストデータを記録するために構成され、データインターフェースがテストデータへのメタデータとして偏差データを保存するために構成される。従って、ユーザインタラクションサブシステムは評価中に被検者の入力を記録し得る。かかる入力は例えばユーザ入力デバイスを用いて被検者によって選択されるディスプレイ上の位置を伴い得る。偏差データは、評価中の被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係など、これがテストデータについての情報を提供し得るという点でテストデータへのメタデータとして保存される。限定されない実施例は、偏差データが、評価中に被検者によって選択される各スクリーン上位置について、被検者の頭部とディスプレイの間の現在の幾何学的関係を示し得るものである。有利に、これが例えば、基準幾何学的関係からの、被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係における偏差が既定偏差閾値以上であるテスト結果を無視することを可能にし得るという点で、偏差データはテストデータのより信頼できる分析を可能にし得る。
【００２１】
オプションとして、システムはさらに、テストデータにおいて被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係における偏差を考慮するために偏差データに基づいてテスト画像を処理するための評価サブシステムを有する。評価サブシステムは従って、例えば偏差が既定偏差閾値を超えるテスト結果を無視すること、又はテストデータの分析において当該偏差を補正することによって、基準幾何学的関係からの、被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係における偏差を自律的に考慮し得る。
【００２２】
オプションとして、ユーザインタラクションサブシステムはテストデータの一部としてタイミング情報を記録するために構成され、タイミング情報は評価中の被検者の反応時間をあらわす。
【００２３】
オプションとして、分析サブシステムはディスプレイに対する被検者の注視点を決定するためにカメラ画像を分析するために構成され、ユーザインタラクションサブシステムはテストデータの一部として注視情報を記録するために構成される。オプションとして、分析サブシステムは評価に参加する被検者の身元を確認するためにカメラ画像に顔認識技術を適用するために構成される。
【００２４】
上記によれば、半側空間無視などの注意欠陥の評価において使用するためのシステムと方法が提供され得る。評価中、ディスプレイ上でテスト画像が被検者へ提示され得る。評価中の被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係を示すカメラ画像がカメラから取得され得る。基準幾何学的関係からの、被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係における偏差を決定するためにカメラ画像が分析され得る。そして偏差を示す偏差データが生成されて出力され得る。偏差データの有利な使用は、ユーザへ視覚フィードバックを提供すること、評価のテストデータを処理する際に偏差を考慮することを含む。有利に、訓練を受けた専門家が評価中に存在する必要性が低減若しくは回避され得る。
【００２５】
本発明の上述の実施形態、実施例、及び／又はオプションの態様の二つ以上が、有用とみなされる任意の方法で組み合わされ得ることが当業者によって理解される。
【００２６】
記載されたシステムの修正及び変更に対応する、タブレットデバイス、方法、及び／又はコンピュータプログラム製品の修正及び変更は、本記載に基づいて当業者によって実行され得る。
【００２７】
本発明は独立クレームで定義される。有利な実施形態が従属クレームで定義される。
【００２８】
本発明のこれらの及び他の態様は、以降に記載の実施形態から明らかとなり、それらを参照して解明される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ディスプレイ上でテスト画像が被検者へ示される、注意欠陥の評価において使用するためのシステムの概略図を示す。
【図２】半側空間無視などの注意欠陥の評価において使用され得る異なる既知のテスト画像を示す。
【図３】半側空間無視などの注意欠陥の評価において使用され得る異なる既知のテスト画像を示す。
【図４】被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係をさらに例示しながら、システムを有するタブレットデバイスを示す。
【図５】テスト画像周辺の色付き境界の形で視覚フィードバック要素が含まれる出力画像の一実施例を示す。
【図６】別のタイプの視覚フィードバック要素、つまり方向指示が含まれる出力画像の別の実施例を示す。
【図７】ディスプレイに対する被検者の頭部の回転を考慮するためにテスト画像が回転される、出力画像の別の実施例を示す。
【図８】ディスプレイに対する被検者の頭部のずれを考慮するためにテスト画像が並進される、出力画像の別の実施例を示す。
【図９Ａ】評価中に被検者から取得されるユーザ入力をあらわすテストデータの処理において使用される偏差データを例示する。
【図９Ｂ】評価中に被検者から取得されるユーザ入力をあらわすテストデータの処理において使用される偏差データを例示する。
【図９Ｃ】評価中に被検者から取得されるユーザ入力をあらわすテストデータの処理において使用される偏差データを例示する。
【図９Ｄ】評価中に被検者から取得されるユーザ入力をあらわすテストデータの処理において使用される偏差データを例示する。
【図１０】注意欠陥の評価において使用するための方法を示す。
【図１１】プロセッサシステムに方法を実行させるための命令を有するコンピュータ可読媒体を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
異なる図中で同じ参照番号を持つ項目は、同じ構造的特徴及び同じ機能を持つか、又は同じ信号であることが留意されるべきである。かかる項目の機能及び／又は構造が説明されている場合、詳細な説明においてその再三の説明の必要はない。
【００３１】
以下の参照番号のリストは図面の解釈を容易にするために提供され、クレームを限定するものとして解釈されないものとする。
０２０‐０２２  カメラ
０３０‐０３２  ディスプレイ
０４０  ユーザ入力デバイス
０４２  ユーザ入力データ
０８０  被検者
１００  注意欠陥の評価において使用するためのシステム
１１０  システムを有するタブレットデバイス
１２０  ユーザインタラクションサブシステム
１３０  ディスプレイプロセッサ
１３２  ディスプレイデータ
１４０  ユーザ入力インターフェース
１５０  分析サブシステム
１５２  カメラ画像
１５４  データインターフェースへの通信
１６０  データインターフェース
１６２  偏差データ
１７０  データストレージ
１８０  評価サブシステム
１８２  評価サブシステムへ／からの通信
２００‐２１０  テスト画像
２０２  回転により調節されるテスト画像
２０４  並進により調節されるテスト画像
２３０  表示テスト画像の正中線
３００  被検者の頭部とディスプレイの間の基準幾何学的関係
３１０  被検者の頭部とディスプレイの間の実際の幾何学的関係
４００‐４０８  出力画像
４１０  境界の形の視覚フィードバック要素
４１２  矢印の形の視覚フィードバック要素
５００  ディスプレイ上の選択点の地平座標
５０２  ディスプレイに対する頭部の回転（ロール）
５１０  半側空間無視無し、頭部回転無しの場合の選択点
５１２  半側空間無視有り、頭部回転無しの場合の選択点
５１４  半側空間無視無し、頭部回転有りの場合の選択点
５１６  半側空間無視有り、頭部回転有りの場合の選択点
６００  注意欠陥の評価において使用するための方法
６１０  テスト画像の表示
６２０  カメラ画像の取得
６３０  幾何学的関係における偏差の決定
６４０  偏差データの出力
６５０  コンピュータ可読媒体
６６０  命令をあらわす非一時的データ
【００３２】
図１は注意欠陥の評価において使用するためのシステム１００の概略図を示す。システム１００はディスプレイ０３０に接続されるように示されるユーザインタラクションサブシステム１２０を有し、それによりユーザインタラクションサブシステム１２０が評価の一部として被検者０８０へテスト画像を提示することを可能にする。図１の実施例において、ユーザインタラクションサブシステム１２０はディスプレイデータ１３２をディスプレイ０３０へ提供するディスプレイプロセッサ１３０を有するように示され、ディスプレイデータ１３２は、テスト画像を有する、又はテスト画像によって構成される出力画像をあらわす。さらに、ユーザインタラクションサブシステム１２０は、マウス、キーボード、タッチスクリーンなどといった、被検者によって操作されるユーザ入力デバイス０４０からユーザ入力データ０４２を受信するためのユーザ入力インターフェース１４０を有するように示される。従って、ユーザインタラクションサブシステム１２０は評価中に被検者０８０から取得されるユーザ入力をあらわすテストデータを記録し得る。ユーザインタラクションサブシステム１２０は被検者へテスト画像を提示するのに適したいかなる他の形式をとってもよいことが理解される。
【００３３】
システム１００は評価中の被検者０８０の頭部とディスプレイ０３０の間の幾何学的関係を示すカメラ画像１５２を取得するためのカメラ０２０をさらに有する。システム１００は基準幾何学的関係からの、被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係における偏差を決定するためにカメラ画像１５２を分析するための分析サブシステム１５０をさらに有する。ここで、基準幾何学的関係は、評価の少なくとも一部の最中に被検者によって維持されると仮定される幾何学的関係であり得る。例えば、基準幾何学的関係は被検者の頭部がテスト画像の正中線と整列していることを意味し得る。
【００３４】
システム１００は半側空間無視などの注意欠陥の評価において偏差を補正することを可能にするために偏差を示す偏差データ１６２を出力するためのデータインターフェース１６０をさらに有する。図１の実施例において、偏差データ１６２はディスプレイプロセッサ１３０へ提供され、データストレージ１７０に保存されるように示される。データストレージ１７０はシステム１００の内部コンポーネントであるように示され、例えばハードディスクなどのディスクベースデータストレージ、ＲＯＭ若しくはＲＡＭメモリなどの半導体ベースデータストレージ、記憶媒体リーダへ挿入されるリムーバブル記憶媒体などによって構成され得る。データストレージ１７０は例えばリムーバブル記憶媒体の形で、若しくはネットワーク接続データストレージとして外部に設けられてもよい。一般に、データインターフェース１６０はインターネットなどのローカル若しくはワイドエリアネットワークへのネットワークインターフェース、内部若しくは外部データストレージへのストレージインターフェースなどといった様々な形をとり得る。
【００３５】
図１はシステム１００がユーザインタラクションサブシステム１２０によって記録されるテストデータを処理するための評価サブシステム１８０を有し得る点でシステム１００のさらなるオプションの態様を示す。この態様は図９Ａ‐９Ｄを参照してさらに説明される。
【００３６】
一般に、その様々なオプションの態様を含む図１のシステムの動作は図２‐９を参照してより詳細に説明される。
【００３７】
システム１００は、タブレットデバイス、スマートフォンなどといった単一デバイス若しくは装置として、又はその中で具体化され得ることが留意される。デバイス若しくは装置は適切なソフトウェアを実行する一つ以上のマイクロプロセッサを有し得る。ソフトウェアは対応するメモリ、例えばＲＡＭなどの揮発性メモリ若しくはフラッシュなどの不揮発性メモリにダウンロード及び／又は保存されていてもよい。代替的に、システムの機能ユニットはプログラマブルロジックの形で、例えばフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）としてデバイス若しくは装置において実装され得る。一般に、システムの各機能ユニットは回路の形で実装され得る。システム１００は例えば異なるデバイス若しくは装置を伴って、分散型で実装されてもよいことが留意される。
【００３８】
図２及び３は半側空間無視の評価において使用され得る異なる既知のテスト画像２００‐２１０を示す。図２は被検者が全ての線分を消すことを要求されるいわゆる線分抹消テスト画像２００を示す。テスト画像２００をデジタルに、すなわちディスプレイ上に表示するとき、被検者は例えばマウスカーソルで線分を選択することにより、若しくはタッチディスプレイ上で線分にタッチすることにより、適切なユーザ入力を提供することによって線分を抹消し得る。図３はＷｉｌｓｏｎ、Ｃｏｃｋｂｕｒｎ、Ｈａｌｌｉｇａｎによって開発されたいわゆる星印抹消テスト画像２１０を示す。ここで、被検者は小さな星を全て抹消することを要求される。図１のシステム１００は図２及び３のようなテスト画像を利用し得る。しかしながら、注意欠陥の評価に適したいかなる他のテスト画像が図１のシステム１００によって同様に使用されてもよいという点で、これは限定ではない。特に、注意欠陥は半側空間無視と関連する必要はなく、注意欠陥の評価において、評価中の被検者と表示テスト画像の間の幾何学的関係がテスト結果の妥当性に関係があるタイプのものであり得る。
【００３９】
図４はタブレットデバイス１１０に組み込まれている注意欠陥の評価において使用するためのシステムを示す。従って、使用はタブレットデバイス１１０の前向きのカメラ０２２とディスプレイ０３２でなされ得る。すなわち、テスト画像２００がタブレットのディスプレイ０３２上の出力画像４００の一部として表示され得る間、タブレットのカメラ０２２がテスト画像２００を見るときの被検者の頭部０８０を示すカメラ画像を記録する。カメラ画像から、被検者０８０の頭部と表示テスト画像２００の間にずれが存在すること、又は一般に、ディスプレイ０３２に対する基準位置及び／又は配向からの被検者の頭部の任意の他の形式の偏差が決定され得る。図４において、評価（の一部）中に被検者０８０によって維持されると仮定される相対位置及び／又は配向は、頭部０８０とディスプレイ０３２の間の基準幾何学的関係をあらわす、頭部の破線アウトラインから発する破線矢印３００によって示される。図４から見られる通り、被検者０８０の頭部とディスプレイ０３２の間の実際の幾何学的関係３１０は基準幾何学的関係３００から外れている可能性がある。図４の実施例において、この偏差は主に相対位置における偏差であり、より少ない程度で相対配向における偏差である。図４には明示されないが、相対配向における偏差は例えば相対ロール、ヨー、若しくはピッチを含む、被検者の頭部の相対回転を含み得る。
【００４０】
カメラ画像において被検者の頭部の位置及び／又は配向を検出するために、顔検出、姿勢推定などを含む様々な技術が使用され得る。カメラ画像における頭部の位置の検出は顔／頭部の配向の検出よりも難易度が低く、従ってより信頼性が高いことが留意される。とはいえ、カメラ画像における頭部の配向の検出において十分な信頼性を提供する様々な技術がコンピュータビジョンの分野で知られている。かかる技術は頭部姿勢推定ともよばれ、ロール、ヨー及びピッチ角を提供する。
【００４１】
図５及び６はシステムによって生成される偏差データの以下の使用に関する。つまり、偏差が既定偏差閾値以下若しくは以上であるかを示す視覚フィードバック要素が出力画像に含まれ得る。
【００４２】
図５はテスト画像周辺の色付き境界４１０の形で視覚フィードバック要素が含まれる出力画像４０２の一実施例を示す。例えば、境界４１０は偏差が既定偏差閾値以上であるときに赤で、偏差が既定閾値以下であるときに緑で表示され得る。具体的な実施例において、境界４１０は頭部の姿勢が検出され、頭部の回転（ロール）がディスプレイの水平面の１０度以内に見られるときに緑になり得る。そうでなければ、境界４１０は赤で表示され得る。被検者は境界が緑であるときのみテストを実行するよう指示され得る。
【００４３】
図６は別のタイプの視覚フィードバック要素、つまり矢印４１２の形の方向指示が含まれる出力画像４０４の別の実施例を示す。方向指示は偏差を減らすように被検者の頭部が再配置及び／又は再配向されるべき方向を示すように生成され得る視覚フィードバック要素の一実施例である。図６の実施例において、矢印４１２は被検者が偏差を減らすようにタブレットデバイスに対して右へ頭部を動かすべきであることを示し得る。方向指示は偏差の大きさも示し得る。例えば、被検者が彼／彼女の頭部を適切に動かすことによって偏差が低減されると、矢印４１２の長さは短縮され得、被検者が表示テスト画像の正中線２３０より上で所望の姿勢をとると消失し得る。
【００４４】
図７及び８はシステムによって生成される偏差データの別の使用に関する。つまり、出力画像に提示されるテスト画像は被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係における偏差を考慮するように調節され得る。かかる調節は回転及び並進など、様々な形をとり得る。前者が図７に示され、出力画像４０６はディスプレイに対する被検者の頭部の回転（ロール）を補正するように回転されたテスト画像２０２を有し、一方後者は図８に示され、出力画像４０８は並進されたテスト画像２０４を有する。両図において、非回転、非並進テスト画像は破線アウトライン２００として示される。様々な他の形の調節が均等に考えられることが留意される。例えばアフィン変換がテスト画像に適用され得、これは被検者の相対位置及び／又は配向において被検者から見られるときに被検者の視野内で中央にあらわれるディスプレイ上のテスト画像のレンダリングを提供する。
【００４５】
図９Ａ‐９Ｄはシステムによって生成される偏差データのさらに別の使用に関する。ここで、注意欠陥の実施例として、半側空間無視と関連する片側視覚認識低下が選ばれ、以下短く'半側空間無視の評価'ともよばれる。半側空間無視の評価中に被検者から取得されるユーザ入力をあらわすテストデータを記録するとき、偏差データはテストデータへのメタデータとして保存され得る。これはテストデータの処理において、例えば評価サブシステムによる追加自動処理において、又は追加手動処理において、被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係における偏差を考慮することを可能にし得る。例えば、図９Ａ‐９Ｄにも図示の通り、偏差はディスプレイ上のユーザ選択の地平座標に対して設定され得る。つまり、図９Ａ‐９Ｄにおいて、垂直軸５０２は［１８０，０］度の範囲内のディスプレイに対する被検者の頭部の回転（ロール）をあらわし、０度はユーザの目平面（顔から垂直にのびるユーザの両目を通る面と定義される）がディスプレイの水平軸と整列することに対応し、他の値はその整列に対する相互回転（ロール）をあらわす。水平軸５００はディスプレイ上の選択点の地平座標をあらわす。'Ｘ'により示される選択点はこのように特定のユーザ入力を、例えばユーザによるディスプレイ上のオブジェクト（例えば線分、星）の選択（例えば線引き）をあらわし、その中でその地平座標はディスプレイに対する被検者の頭部の回転（ロール）の現在の角度に対して設定される。
【００４６】
そしてこのように取得されるグラフは、オブジェクトが選択されたときに被検者の視野のどの部分に存在していたかを決定するために分析され得る。被検者が半側空間無視を患っていたかどうか、及び評価中に被検者が彼／彼女の頭部を回転させたかどうかに依存して、特有のパターンがあらわれることが図９Ａ‐９Ｄから見られる。つまり、被検者がディスプレイの両側における全ターゲットを見ることができる：彼／彼女は半側空間無視でない、又はディスプレイが頭部に対して回転され、従って表示テスト画像の両側のコンテンツが視野と整列しないという、二つの考えられる理由がある。回転角の測定はこれらを互いに区別することを可能にする。言い換えれば、被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係がわかる場合、線引きされたターゲットが被検者によって識別されたときに被検者の左若しくは右視野にあったかどうかが決定され得る。ここで、図９Ａは半側空間無視無し、頭部回転無しの場合の選択点５１０を示し、図９Ｂは半側空間無視有り、頭部回転無しの場合の選択点５１２を示す。図９Ｃは半側空間無視無し、頭部回転有りの場合の選択点５１４を示す。ここで、評価中に様々な回転があるがターゲット５１４は四象限にわたって均等に分布し、すなわち回転角に関係なく表示テスト画像の左側と右側で認識される。従って、半側空間無視が無いと結論付けられ得る。しかしながら、図９Ｄにおいて、ターゲット５１６は非罹患視野へ回転されるときのみ線引きされるので、半側空間無視があるように見える。回転角が不明だった場合、図９Ｄは線形射影となり得、半側空間無視無しという間違った結果を与え得ることが留意される。
【００４７】
発明者らはデジタル神経心理学的評価が、眼球運動、検索パターン及び反応時間といった追加の行動的側面及びパラメータの測定の可能性を開くことをさらに認識した。特に、タブレットデバイスなど、テストが提示されるデバイスは、テストの完了中の患者行動を観察するために、及び必要であればテストスコアを適宜訂正するために使用され得る。これはリハビリテーションプログラムに参加しているＴＢＩ若しくは脳卒中外来患者の場合など、非制御環境においてテストが行われるときに特に関係があり得る。上記に従って、タイミング情報がテストデータの一部として記録され得、タイミング情報は評価中の被検者の反応時間をあらわす。付加的に若しくは代替的に、ディスプレイに対する被検者の注視点を決定するためにカメラ画像が分析され得、注視情報がテストデータの一部として記録され得る。被検者のカメラ画像から被検者の注視点を決定するための技術はそれ自体周知であり、カメラ画像から注視点を決定するために有利に使用され得ることが留意される。付加的に若しくは代替的に、評価に参加している被検者の身元を確認するために顔認識技術が適用され得る。従って、カメラ画像に表示される被検者が、注意欠陥が評価される被検者に対応するかどうかが検証され得る。
【００４８】
図１０は注意欠陥の評価において使用するための方法６００を示す。方法６００は図１のシステム１００の動作に対応し得る。しかしながら、方法６００は一つ以上の異なるデバイス若しくは装置を用いて実行されてもよいという点で、これは限定ではない。方法６００は、"テスト画像表示"と題する動作において、ディスプレイを用いて、評価の一部として被検者へテスト画像を提示するステップ６１０を有する。方法６００はさらに、"カメラ画像取得"と題する動作において、評価中の被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係を示すカメラ画像を取得するステップ６２０を有する。方法６００はさらに、"幾何学的関係における偏差決定"と題する動作において、基準幾何学的関係からの、被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係における偏差を決定するためにカメラ画像を分析するステップ６３０を有する。方法６００はさらに、"偏差データ出力"と題する動作において、評価において偏差を補正することを可能にするために偏差を示す偏差データを出力するステップ６４０を有する。
【００４９】
上記動作は、適用可能な場合、例えば入出力関係により特定順序が必要とされることを条件として、いかなる適切な順序で、例えば連続的に、同時に、又はその組み合わせで実行されてもよいことが理解される。
【００５０】
方法６００は、コンピュータ実装方法としてコンピュータ上で、専用ハードウェアとして、又は両方の組み合わせとして、実装され得る。図１１にも図示の通り、コンピュータ用の命令、例えば実行コードが、例えば一連の機械可読物理的マーク６６０の形で、及び／又は異なる電気的、例えば磁気的、若しくは光学的特性若しくは値を持つ一連の要素として、コンピュータ可読媒体６５０上に保存され得る。実行コードは一時的若しくは非一時的に保存され得る。コンピュータ可読媒体の実施例はメモリデバイス、光学記憶デバイス、集積回路、サーバ、オンラインソフトウェアなどを含む。図１１は光ディスク６５０を示す。
【００５１】
本発明はコンピュータプログラムに、特に本発明を実現するのに適したキャリアの上若しくは中のコンピュータプログラムにも当てはまることが理解される。プログラムはソースコード、オブジェクトコード、コード中間ソース及び部分的にコンパイルされた形式などのオブジェクトコードの形式、又は本発明にかかる方法の実施において使用するのに適した任意の他の形式であり得る。かかるプログラムは多くの異なるアーキテクチャデザインをとり得ることも理解される。例えば、本発明にかかる方法若しくはシステムの機能を実装するプログラムコードは一つ以上のサブルーチンに分割され得る。これらサブルーチン間に機能を分配する多くの異なる方法が当業者に明らかであろう。サブルーチンは自己完結型プログラムを形成するように一つの実行ファイルに一緒に保存され得る。かかる実行ファイルはコンピュータ実行可能命令、例えばプロセッサ命令及び／又はインタープリタ命令（例えばＪａｖａインタープリタ命令）を有し得る。代替的に、サブルーチンの一つ以上若しくは全部は少なくとも一つの外部ライブラリファイルに保存され、静的に若しくは動的に、例えばランタイムでメインプログラムとリンクされ得る。メインプログラムはサブルーチンの少なくとも一つへの少なくとも一つのコールを含む。サブルーチンは相互への関数呼び出しも有し得る。コンピュータプログラム製品に関する一実施形態は本明細書に記載の方法の少なくとも一つの各処理段階に対応するコンピュータ実行可能命令を有する。これらの命令はサブルーチンに分割され得るか、及び／又は静的に若しくは動的にリンクされ得る一つ以上のファイルに保存され得る。コンピュータプログラム製品に関する別の実施形態は本明細書に記載のシステム及び／又は製品の少なくとも一つの各手段に対応するコンピュータ実行可能命令を有する。これらの命令はサブルーチンに分割され、及び／又は静的にもしくは動的にリンクされ得る一つ以上のファイルに保存され得る。
【００５２】
コンピュータプログラムのキャリアはプログラムを保有可能な任意のエンティティ若しくはデバイスであり得る。例えば、キャリアはＲＯＭ、例えばＣＤ  ＲＯＭ若しくは半導体ＲＯＭ、又は磁気記録媒体、例えばハードディスクなどのデータストレージを含み得る。さらに、キャリアは電気若しくは光ケーブルを介して又は無線若しくは他の手段により伝達され得る、電気若しくは光信号などの伝導可能なキャリアであり得る。プログラムがかかる信号で具体化されるとき、キャリアはかかるケーブル又は他のデバイス若しくは手段によって構成され得る。代替的に、キャリアは中にプログラムが埋め込まれる集積回路であり得、集積回路は関連方法を実行するように適応されるか、又はその実行において使用される。
【００５３】
上述の実施形態は本発明を限定するのではなく例示し、当業者は添付のクレームの範囲から逸脱することなく多くの代替実施形態を設計することができることが留意されるべきである。クレーム中、括弧の間におかれる任意の参照符号はクレームを限定するものと解釈されないものとする。"有する"という動詞及びその活用の使用はクレームに列挙されるもの以外の要素若しくは段階の存在を除外しない。ある要素に先行する冠詞"ａ"若しくは"ａｎ"はかかる要素の複数の存在を除外しない。本発明は複数の個別要素を有するハードウェアを用いて、適切にプログラムされるコンピュータを用いて実施され得る。複数の手段を列挙する装置クレームにおいて、これら手段のいくつかはハードウェアの一つの同じ項目によって具体化され得る。特定の手段が相互に異なる従属クレームにおいて列挙されるという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。
【要約】
注意欠陥の評価において使用するためのシステムと方法が提供される。評価中、ディスプレイ上でテスト画像が被検者へ提示される。評価中の被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係を示すカメラ画像がカメラから取得される。基準幾何学的関係からの、被検者の頭部とディスプレイの間の幾何学的関係における偏差を決定するために、カメラ画像が分析される。そして偏差を示す偏差データが生成され、出力される。偏差データの有利な使用は、ユーザへ視覚フィードバックを提供すること、テスト画像を調節すること、及び評価のテストデータを処理する際に偏差を考慮することを含む。有利に、訓練を受けた専門家が評価中に存在する必要性が低減若しくは回避される。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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【図１１】
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