生物体状态评价装置及用于它的程序的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种生物体状态评价装置，其使用非侵袭的生物体光计测技术，评价情绪、感情等生物体状态，该生物体状态评价装置具有光照射部(1041)和受光部(1061)以及输入单元(112)，对被测对象(800)呈示不同的多个问题(第一问题、第二问题)，根据由上述受光部(1061)接收的光的强度运算上述被测对象的内部的生物体信号，通过输入单元(112)接受被测对象的主观信息，计算并显示针对第一问题的计测点的生物体信号以及针对第二问题的计测点的生物体信号的相对值与主观信息之差。
【专利说明】生物体状态评价装置及用于它的程序
【技术领域】
[0001] 本发明涉及基于生物体光计测装置的计测数据评价被测者（即，被检查者）的生 物体状态的生物体（biological)状态评价装置。
【背景技术】
[0002] 近年来，心理健康（mentalhealth)不佳者的人数在逐渐增加，适当地掌握个人 的身心健康状态是重要的。作为取得和管理身心健康状态的技术，例如在专利文献1中记 载有如下技术：取得个人主观感觉的健康状态（身体感觉数据）、和该个人进行某个认知 (即，认识）问题时的所需时间和/或速度（生物体活动数据）等，蓄积并显示这些数据。 根据该技术，可以期待根据身体感觉数据和生物体活动数据，早期发现个人的身体状况不 佳和心理不良等异常。但是，并不是直接地计测身心的不适，而且不能够排除主观回答的身 体感觉数据因个人的不同而有较大差异的可能性。
[0003] 另一方面，例如在专利文献2中有记载有：使用可见光到红外范围中的多个波长 的光，对生物体内部进行计测、对生物体内部的信息进行二维图像化的生物体光计测装置。 该文献中记载的生物体光计测装置，用半导体激光器产生光，用光纤引导产生的光对被测 对象的多处进行照射，在多处接收在生物体内透过或反射后的光，将接收到的光用光纤引 导至光电二极管进行检测，根据其检测光量转换为血液循环、血流动态、血红蛋白浓度变化 等生物体信息，将该生物体信息二维图像化。这样的生物体光计测装置，因为对于生物体具 有非侵袭且低拘束的特长，所以与功能性磁共振成像法（functionalmagneticresonance imaging:fMRI)等大规模的计测技术相比较，适于在日常环境下评价个人的精神状态和生 物体信息。
[0004] 使用该生物体光计测装置，评价日常环境中的精神状态和生物体信息的方法， 例如在专利文献3中有记载。专利文献3中记载的方法，给出使人的工作记忆（working mem〇ry，WM)功能工作的语言性WM问题（需要语音回路的问题）和非语言性WM问题（不需 要语音回路的问题），通过生物体光计测技术，计测WM问题的铭记、保持和回忆所伴随的额 叶（Frontal lobe)活动。专利文献3所示的额叶活动的特征是：通过语言性丽问题的铭 记和保持所伴随的额叶活动与用标准化的问卷POMS (Profile ofMood State:心境状态量 表）简化版（即，缩短版）得到的"抑郁-消沉"的得分（P〇MS_D)表示负相关，与回忆的关 联性低。另一方面，关于非语言性WM问题伴随的额叶活动，未得到与P〇MS_D的显著的相关 性，但由于任一丽问题都基本上反映了相同的认知要素，所以提出了如下方式：将根据语 言性和非语言性WM问题的铭记和保持所伴随的额叶活动计算出的其相对值，表示为能够 在被测者之间比较的定量值。该方式的优点在于不需要在计测之前引起情绪变化，并且使 用非拘束和非侵袭的生物体光计测技术。即，如果使用本方式，可以期待直接取得反映了并 非由刺激引起的日常的情绪状态的定量值，实现心理健康对策中的情绪的自我检查系统。 [0005]现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献I:日本特开2011-238215号公报
[0008] 专利文献2 :日本特开平9-98972号公报
[0009] 专利文献3 :日本特开2009-285000号公报
【发明内容】
[0010] 发明要解决的课题
[0011] 使脑的活动状态可视化的生物体光计测技术，被期待应用于提供与情绪、感情等 个人的精神状态相关的信息，与fMRI等大型的脑功能图像化技术相比较，能够在日常环境 中使用。此外，提出了如下方式：通过使用生物体光计测技术，取得与多种认知问题对应的 生物体信号，从而评价日常的情绪状态，该方式被期待用作不依赖于本人主观的情绪评价。 但是，没有表示通过生物体光计测技术得到的情绪状态的客观信息、与本人感觉的主观信 息的差异和相关性的手段。
[0012] 本发明的目的在于提供一种生物体状态评价装置，其将在日常环境下计测的生物 体信号的客观信息与被测对象感觉的主观信息的差（gap，也称为"差距"）和一致度数值 化，对生物体状态进行评价。
[0013] 用于解决课题的手段
[0014] 为了解决上述课题，本发明例如具备权利要求记载的结构。
[0015] 举出本发明的生物体状态评价装置的一例，该生物体状态评价装置具备：对被测 对象照射光的1个或多个光照射部；对透过上述被测对象或由上述被测对象反射的光进行 检测的1个或多个受光部；对上述被测对象显示不同的多个问题的显示部；运算部，其在上 述显示部呈示上述问题，并且根据由上述受光部接收的光的强度对上述被测对象的内部的 生物体信号进行运算；保存上述生物体信号的存储部；和接受上述被测对象的主观信息的 输入的输入单元，其中，上述运算部计算并显示对于上述多个问题的生物体信号的相对值 与上述主观信息之差（即，上述运算部计算并显示与上述多个问题对应的生物体信号的相 对值与上述主观信息之差）。
[0016] 此外，举出本发明的程序的一例，该程序使生物体光计测装置作为生物体状态评 价装置进行动作，该生物体光计测装置具备：对被测对象照射光的1个或多个光照射部；对 透过上述被测对象或由上述被测对象反射的光进行检测的1个或多个受光部；对上述被测 对象显示不同的多个问题的显示部；运算部，其在上述显示部呈示上述问题，并且根据由上 述受光部接收的光的强度对上述被测对象的内部的生物体信号进行运算；保存上述生物体 信号的存储部；和输入单元，上述程序使由计算机构成的上述运算部发挥下述功能：计算 并显示对于上述多个问题中的各个问题的生物体信号的相对值与从上述输入单元输入的 上述被测对象的主观信息之差。
[0017] 发明的效果
[0018] 根据本发明，能够将在日常环境下计测的生物体信息的客观信息与被测对象感觉 的主观信息之差和一致度客观地数值化。
[0019] 此外，通过构成为在存储部中保存计算结果，能够基于保存的数据，分析并显示生 物体状态的时间上连续的变化。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1是本发明的实施例1的生物体状态评价装置的概要结构图。
[0021] 图2是表示本发明的实施例1的生物体状态评价装置的处理的流程图。
[0022] 图3是表示空间性工作记忆问题的一例的图。
[0023] 图4是表示语言性工作记忆问题的一例的图。
[0024] 图5是表示用于取得被测对象的主观信息的显示例的图。
[0025] 图6是表示评价结果的显示例的图。
[0026] 图7是表示评价结果的其他显示例的图。
[0027] 图8是表示评价结果的其他显示例的图。
[0028] 图9是表示评价结果的其他显示例的图。
[0029] 图10是本发明的实施例2的生物体状态评价装置的概要结构图。
[0030] 图11是表示本发明的实施例2的情绪指标计算的处理的流程图。
[0031] 图12是表示本发明的实施例2的评价结果的显示例的图。
[0032] 图13是表示本发明的实施例3的生物体状态评价装置的概要结构图。
[0033] 图14是表示本发明的实施例3的模式选择的显示例的图。
[0034] 图15是表示本发明的实施例3的指导画面的显示例的图。
[0035] 图16是表示本发明的实施例3的计测点的显示例的图。
[0036] 图17是表示本发明的实施例3的计测点的其他显示例的图。
[0037] 图18是表示本发明的实施例4的评价结果的保存选择的显示例的图。
[0038] 图19是表示存储部中保存的表的一例的图。
[0039] 图20是表示本发明的实施例5的经时变化的显示例的图。
[0040] 图21是表示本发明的实施例6的显示例的图。
[0041] 图22是表示本发明的实施例7的显示例的图。
[0042] 图23是表示本发明的实施例8的显示例的图。
[0043] 图24是表示本发明的实施例9的显示例的图。
[0044] 图25是表示本发明的实施例10的显示例的图。
[0045] 图26是表示语言性工作记忆问题的另一例的图。
[0046] 图27是表示语言性工作记忆问题的另一例的图。
[0047] 图28是表示本发明的实施例14的生物体状态评价装置的概要结构的图。
[0048] 图29是表示本发明的实施例15的生物体状态评价装置的概要结构的图。
[0049] 图30是用于说明生物体光计测的图。
[0050] 图31是表示与心理师评分的相关关系的图。
[0051] 图32是表示与主观评分的相关关系的图。
[0052] 图33是表示Act(V-S)与主观评分的相关关系的图。
[0053] 图34是表示心理师的复职判断与相关系数的关系的图。
【具体实施方式】
[0054] 以下，对于本发明，参考附图详细说明发明的实施方式。以下例子中，使用生物体 光计测技术，取得根据计测结果得到的客观的生物体信息和本人感觉的主观信息，显示两 者的差异和/或关联性。概要而言，利用了根据反应以下所示的工作记忆的铭记和保持的 脑活动信号得到的情绪的客观信息、与本人感觉的情绪的主观信息的偏差，与抑郁症等精 神疾患的恢复程度相关联这一新的见解。
[0055] 作为评价对象的被测者，例如是因抑郁症等精神疾患而休职或离职的人中，在专 门的设施中参加职场回归训练的人。对于多名被测者，持续地进行以下计测，得到了解决课 题的见解。
[0056] <生物体光计测>
[0057] 将如图30 (a)所示的交替配置有8处光照射点3001和8处光检测点3002的2X8 的生物体光计测探查器3000安装在额叶区域，从22个计测通道（ch)取得血红蛋白（Hb) 信号作为脑活动数据。此时，大脑皮质表面3010的各计测点的位置如图30(b)所示，将各 计测点的通道编号编为1-22。对被测者布置空间性工作记忆（WM)问题和语言性WM问题这 2种问题，评价对于各问题的脑活动。
[0058] 在图3中表示空间性丽问题的概要。将目标图像（SI)呈示1. 5秒，其中，该目标 图像（SI)是使在中心固定视点的周围8处配置的正方形中的4处或2处为白色正方形、 其他为灰色正方形的图像。之后，在7秒后呈示8处中仅有1处是白色正方形的探查图像 (S2)。被测者被指导去记住最初的呈示图像Sl的白色正方形的位置。被测者判断S2的图 像的白色正方形是否与记忆的白色正方形的位置中的任一个一致。
[0059] 在图4中表示语言性丽问题的概要。将在中心固定视点的周围4处或2处显示了 平假名的目标图像（SI)呈示1.5秒，在其7秒后呈示显示了 1个片假名的探查图像（S2)。 被测者记忆最初的图像Sl的文字，接着判断呈示的S2的片假名是否与最初记住的文字中 的任一个一致。通过在Sl和S2中使用不同的假名种类，而使被测者不是用文字的形态信 息而是用语音信息进行记忆和判断。
[0060] 空间性丽问题、和语言性丽问题都通过被测者按下键盘或控制器或鼠标等输入 单元的按钮而回答。
[0061] 在分析中，根据在各被测者的各ch计测得到的时间序列（S卩，时序）数据，求取氧 化Hb信号和脱氧Hb信号。将丽问题的从第一图像（SI)的呈示到第二图像（S2)的呈示 为止的8. 5秒作为任务期间，将加上任务期间的1秒和任务期间后的16秒后而得到的25. 5 秒切分为1个块。使用对各块中的最开始1秒和最后4秒的数据进行1次拟合（fitting) 而得到的直线，对各块的数据进行基线校正。上述切分为1个块的时间，不限于以上所述， 问题的时间长度、以及任务前后的取得时间能够适当变更。
[0062] < 问卷>
[0063] 为了对上述问题呈示中的被测者的脑活动的状态与情绪的关联性进行评价，使用 评价被测者的情绪的情绪表，取得情绪状态。该情绪表是将抑郁状态、积极、情绪高涨等本 人的状态，用从〇分（抑郁状态）至120分（不平静，兴奋）为止的评分进行数值化。被测 者在复职支援的专门设施中，每周记录3次基于情绪表的评分。此处，称其为"主观评分"。 此外，在设施中管理和执行复职训练的临床心理师，基于对被测者的状况观察一天的结果， 客观地记录情绪表的评分。将这称为"心理师评分"。对于表示被测者的情绪状态的"主观 评分"和"心理师评分"，评价与Hb信号的关联性。
[0064] < 结果 >
[0065] 在Hb信号的研究中，将脑活动的大小（Act)定义为从SI呈示开始起5秒后到8.5 秒后的期间中的氧化Hb信号的平均值，研究了Act与主观评分以及心理师评分的相关性。 求出了各被测者的相关系数的平均，结果发现：对于空间性WM问题的（即，与空间性WM问 题对应的）Act(S)与心理师评分之间存在负相关（图31(a))。此外，发现了 ：对于语言性 丽问题的Act(V)与心理师评分之间存在正相关（图31 (b))。基于该结果，用（数1)定义 语言性丽问题的Act(V)与空间性丽问题的Act(S)之差（Act(V-S))，确认到与心理师评 分的相关性。结果，明确了Act(V-S)与心理师评分表现出正相关（图31(c))。
[0066] [数 1]
【权利要求】
1. 一种生物体状态评价装置，其特征在于，具备： 对被测对象照射光的1个或多个光照射部； 对透过所述被测对象或由所述被测对象反射的光进行检测的1个或多个受光部； 对所述被测对象显示不同的多个问题的显示部； 运算部，其在所述显示部呈示所述问题，并且根据由所述受光部接收的光的强度对所 述被测对象的内部的生物体信号进行运算； 保存所述生物体信号的存储部；和 接受所述被测对象的主观信息的输入的输入单元，其中， 所述运算部计算并显示对于所述多个问题的生物体信号的相对值与所述主观信息之 差。
2. 如权利要求1所述的生物体状态评价装置，其特征在于： 由所述光照射部和所述受光部的组合构成的计测点存在多个，根据对于第一问题的第 一计测点的生物体信号和对于第二问题的第二计测点的生物体信号运算所述相对值，计算 并显示所述相对值与所述主观信息之差。
3. 如权利要求2所述的生物体状态评价装置，其特征在于： 所述第一问题是空间性工作记忆问题，所述第二问题是语言性工作记忆问题。
4. 如权利要求3所述的生物体状态评价装置，其特征在于： 所述相对值使用下式计算： Mood_index = (Act_2_Act_l)/(|Act_2|+|Act_l|)， 其中，Act_l是对于空间性工作记忆问题的脑活动值，Act_2是对于语言性工作记忆问 题的脑活动值。
5. 如权利要求1所述的生物体状态评价装置，其特征在于： 所述存储部能够存储所取得的所述相对值和所述主观信息， 所述运算部将所述相对值和所述主观信息与过去的相对值和主观信息一起显示于显 示部。
6. 如权利要求5所述的生物体状态评价装置，其特征在于： 所述运算部显示所述相对值和主观信息的经时变化。
7. 如权利要求5所述的生物体状态评价装置，其特征在于： 所述运算部，还对包括过去取得的计测结果的所述相对值与所述主观信息的相关系数 进行计算，并将该相关系数显示于所述显示部。
8. 如权利要求5所述的生物体状态评价装置，其特征在于： 所述运算部，还对包括过去取得的计测结果的所述相对值与所述主观信息的特定次数 计算相关系数，并显示所述相关系数的经时变化。
9. 一种程序，其特征在于： 使生物体光计测装置作为生物体状态评价装置进行动作，该生物体光计测装置具备： 对被测对象照射光的1个或多个光照射部； 对透过所述被测对象或由所述被测对象反射的光进行检测的1个或多个受光部； 对所述被测对象显示不同的多个问题的显示部； 运算部，其在所述显示部呈示所述问题，并且根据由所述受光部接收的光的强度对所 述被测对象的内部的生物体信号进行运算； 保存所述生物体信号的存储部；和 输入单元， 所述程序使由计算机构成的所述运算部发挥下述功能：计算并显示对于所述多个问题 中的各个问题的生物体信号的相对值与从所述输入单元输入的所述被测对象的主观信息 之差。
10. 如权利要求9所述的程序，其特征在于： 由所述光照射部和所述受光部的组合构成的计测点存在多个，根据对于第一问题的第 一计测点的生物体信号和对于第二问题的第二计测点的生物体信号运算所述相对值，计算 并显示所述相对值与所述主观信息之差。
11. 如权利要求10所述的程序，其特征在于： 所述第一问题是空间性工作记忆问题，所述第二问题是语言性工作记忆问题。
12. 如权利要求11所述的程序，其特征在于： 所述相对值使用下式计算： Mood_index = (Act_2_Act_l)/(|Act_2|+|Act_l|)， 其中，Act_l是对于空间性工作记忆问题的脑活动值，Act_2是对于语言性工作记忆问 题的脑活动值。
13. 如权利要求9所述的程序，其特征在于： 使所述运算部还发挥下述功能：将所述相对值和所述主观信息与过去的相对值和主观 信息一起显示于显示部。
14. 如权利要求13所述的程序，其特征在于： 使所述运算部还发挥下述功能：对包括过去取得的计测结果的所述相对值与所述主观 信息的相关系数进行计算，并将该相关系数显示于所述显示部。
15. 如权利要求13所述的程序，其特征在于： 使所述运算部还发挥下述功能：对包括过去取得的计测结果的所述相对值与所述主观 信息的特定次数计算相关系数，并显示所述相关系数的经时变化。
【文档编号】A61B10/00GK104411252SQ201280074130
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2012年6月21日 优先权日:2012年6月21日
【发明者】敦森洋和, 木口雅史 申请人:株式会社日立制作所