特許ウォッチ

公開番号2025153922
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024056643
出願日2024-03-29
発明の名称軽度認知障害スクリーニング方法、該方法を伴うコンピュータプログラム及びスクリーニング装置
出願人マクセル株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類A61B 10/00 20060101AFI20251002BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】複雑で大型かつ高価な装置を用いることなく、専門知識を必要とせずに、容易かつ短時間で高精度なMCIのスクリーニングが行なえる、軽度認知障害スクリーニング方法、該方法を伴うコンピュータプログラム及びスクリーニング装置を提供する。
【解決手段】本発明の軽度認知障害スクリーニング方法は、二指の開閉運動である指タッピング運動を計測する計測ステップS1と、右手のみの指タッピング時及び/又は左手のみの指タッピング時及び/又は両手同時の指タッピング時及び/又は両手交互の指タッピング時において所定時間内で前記計測ステップにより得られる計測データに基づき、所定の特徴量を算出する演算ステップS3と、演算ステップS3で算出された特徴量に基づいて軽度認知障害に関する判定を行なう判定ステップS5とを含む。判定ステップS5は、人工知能を含む機械学習により判別モデルを生成し(ステップS4)、その生成された判別モデルを用いて軽度認知障害に関する判定を行なう
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
二指の開閉運動である指タッピング運動を計測する計測ステップと、
右手のみの指タッピング時及び／又は左手のみの指タッピング時及び／又は両手同時の指タッピング時及び／又は両手交互の指タッピング時において所定時間内で前記計測ステップにより得られる計測データに基づき、所定の特徴量を算出する演算ステップと、
前記演算ステップで算出された前記特徴量に基づいて軽度認知障害に関する判定を行なう判定ステップと、
を含み、
前記判定ステップは、人工知能を含む機械学習により判別モデルを生成し、その生成された判別モデルを用いて軽度認知障害に関する判定を行なうことを特徴とする軽度認知障害スクリーニング方法。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
機械学習モデルにおける評価指標であるＦ１スコアが０．７以上となるように機械学習におけるハイパーパラメータの最適値を調整する調整ステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の軽度認知障害スクリーニング方法。
【請求項３】
前記機械学習のアルゴリズムがランダムフォレストであることを特徴とする請求項１に記載の軽度認知障害スクリーニング方法。
【請求項４】
前記特徴量は、タッピング時の二指間の接触時間の標準偏差、タッピング時の指の加速度０との交点差、各タッピング間の時間間隔であるタッピング間隔の平均、タッピング間隔の標準偏差、及び局所的なタッピング間隔の標準偏差のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の軽度認知障害スクリーニング方法。
【請求項５】
二指の開閉運動である指タッピング運動の計測データを処理するコンピュータプログラムであって、
右手のみの指タッピング時及び／又は左手のみの指タッピング時及び／又は両手同時の指タッピング時及び／又は両手交互の指タッピング時において所定時間内で前記計測ステップにより得られる計測データに基づき、所定の特徴量を算出する演算ステップと、
前記演算ステップで算出された前記特徴量に基づいて軽度認知障害に関する判定を行なう判定ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記判定ステップは、人工知能を含む機械学習により判別モデルを生成し、その生成された判別モデルを用いて軽度認知障害に関する判定を行なうことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項６】
機械学習モデルにおける評価指標であるＦ１スコアが０．７以上となるように機械学習におけるハイパーパラメータの最適値を調整する調整ステップを更にコンピュータに実行させることを特徴とする請求項５に記載のコンピュータプログラム。
【請求項７】
前記機械学習のアルゴリズムがランダムフォレストであることを特徴とする請求項５に記載のコンピュータプログラム。
【請求項８】
前記特徴量は、タッピング時の二指間の接触時間の標準偏差、タッピング時の指の加速度０との交点差、各タッピング間の時間間隔であるタッピング間隔の平均、タッピング間隔の標準偏差、及び局所的なタッピング間隔の標準偏差のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項５に記載のコンピュータプログラム。
【請求項９】
二指の開閉運動である指タッピング運動を計測する計測部と、該計測部による計測により得られる計測データを処理するプロセッサとを有し、
前記プロセッサは、
右手のみの指タッピング時及び／又は左手のみの指タッピング時及び／又は両手同時の指タッピング時及び／又は両手交互の指タッピング時において所定時間内で前記計測ステップにより得られる計測データに基づき、所定の特徴量を算出する演算回路と、
前記演算ステップで算出された前記特徴量に基づいて軽度認知障害に関する判定を行なう判定回路と、
を有し、
前記判定回路は、人工知能を含む機械学習により判別モデルを生成し、その生成された判別モデルを用いて軽度認知障害に関する判定を行なうことを特徴とする軽度認知障害スクリーニング装置。
【請求項１０】
機械学習モデルにおける評価指標であるＦ１スコアが０．７以上となるように機械学習におけるハイパーパラメータの最適値を調整する調整回路を更に有することを特徴とする請求項９に記載の軽度認知障害スクリーニング装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽度認知障害スクリーニング方法、特に、指タッピング運動を計測し、その計測結果を用いて軽度認知障害をスクリーニングする方法、該方法を伴うコンピュータプログラム及びスクリーニング装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
高齢化社会の進行により、アルツハイマー型認知症の患者は年々増加しており、早期発見ができれば、投薬で病気の進行を遅らせることができる。物忘れなどの加齢に伴う症状と、病気との区別がつきにくいこともあり、重症化して初めて病院を受診するケースも多い。
【０００３】
このような状況において、アルツハイマー型認知症の早期発見に向けたスクリーニング検査としては、従来、血液検査、嗅覚テストや、医師の問診をタブレット端末上で再現した検査などが行なわれているが、採血時の痛みや検査時間の長さなど、被検者の負担が大きいという問題があった。一方、被検者の負担が少ない検査として、ボタン押しやタブレット端末を用いた片手の手指運動計測による認知機能評価も行なわれているが、十分な検査精度が得られないという難点があった。高精度で被検者の負担が少なく簡易なスクリーニング検査を行なうことができれば、アルツハイマー型認知症の早期発見につながり、患者のクオリティオブライフの改善、医療費や介護費の削減にも貢献できる。
【０００４】
これに対して、近年、両手の親指と人差し指とによる二指の開閉運動（指タッピング運動）からアルツハイマー型認知症特有の運動パターンを抽出できることが明らかになり、手指の運動計測及び一般的な問診による認知症検査と高い相関があることが確認されている。これらは、指タッピング運動計測によって、アルツハイマー型認知症における脳の委縮に起因する両手指のリズム運動機能の低下を捉えた結果であると言われている。また、手指は第二の脳であるといわれ、脳の中でも多くの領域が手指の働きに関係しており、手指の動きは、アルツハイマー型認知症に限らず、脳血管性やレビー小体型等の認知症、パーキンソン病、発達性協調運動障害（スキップや縄跳びができない等）等とも関係していると言われている。すなわち、指のタッピング運動から脳の状態を知ることが可能となる。更には、指のタッピング運動を脳の健康状態を示す「ものさし」として活用することで手指の巧緻運動機能を定量化できるため、ヘルスケア分野、リハビリ分野、生活支援分野など、様々な分野でも利用できる。
【０００５】
そして、指タッピング運動を精度良く計測評価する方法として、例えば、特許文献１には、生体の可動部分に取り付けた発信コイルと受信コイルのペアの相対距離に基づいて運動データを算出する運動機能測定装置と、運動機能測定装置から受信した運動データに基づいて生体の運動機能を評価する評価装置と、を備える運動機能評価システムが開示されている。すなわち、この特許文献１には、指先に装着した磁気センサにより、２本の指によるタッピング運動で変動する磁力の変化を電気信号に変換し、その動きを計測、定量化して指の動きの特徴を示す特徴量を捉えることにより、脳機能の状態を知ることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１６－４９１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述したように、認知症の早期発見は極めて重要であり、そのためには、主観的認知機能の低下を意味する認知症の前段階である軽度認知障害（Mild Congnitive Impairment：以下、ＭＣＩという）を判別することも必要になってくる。
【０００８】
そのようなＭＣＩのスクリーニングは、従来、認知症専門医による診断、臨床心理士による包括的老年医学評価（ＣＧＡ）や心理テスト（ＦＡＢ、ＲＣＰＭ、ＡＤＡＳなど）、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）や単光子放射型コンピュータ断層撮影、或いは、心電図検査や血液検査を行ない、それらの結果に基づき、最終的に、認知症専門医による総合的な判断によってなされている。
【０００９】
しかしながら、このような手法によるＭＣＩスクリーニングは、検査が侵襲的であり、検査時間が長く、専門的知識が必要不可欠であるとともに、複雑で大型かつ高価な装置も使用しなければならないという様々な問題を伴っている。
【００１０】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、複雑で大型かつ高価な装置を用いることなく、専門知識を必要とせずに、容易かつ短時間で高精度なＭＣＩのスクリーニングが行なえる、軽度認知障害スクリーニング方法、該方法を伴うコンピュータプログラム及びスクリーニング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許