用于评估儿童神经发育障碍风险的方法与流程

本发明涉及用于评估儿童神经发育障碍的风险的方法和装置，更具体地涉及用于评估儿童自闭症谱系障碍(asd)的风险的方法和装置。

背景技术：

国际专利出版物wo2015/057321公开了一种方法，该方法虽然从根本上不同，但是处于与本发明的领域接近的领域。

根据这种已知方法，在第一时段的过程中(向儿童示出第一视觉刺激)采集儿童的第一眼球运动数据，并且在第二时段的过程中(向儿童示出第二视觉刺激)采集同一儿童的第二眼球运动数据。然后将第一眼球运动数据和第二眼球运动数据相互比较，以识别儿童在两个视觉刺激上的视觉注视变化。视觉注视的下降被描述为儿童的发育、认知、社交或精神残疾或能力的标志。因此，该方法基于注视的进化曲线，可以导致群组表现水平的显著差异，但是它不足够灵敏以允许建立个人阈值。

国际专利出版物wo2014/164858公开了一种方法，该方法虽然从根本上不同，但也处于与本发明领域接近的领域中。根据此已知方法，向患者示出视觉信息，并且分析和比较患者关于此信息的注视，以便校准系统并且稍后验证其在操作时的准确性。

尽管此类方法可能为人群提供令人感兴趣的结果，但它们在应用于个人时缺乏准确性。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种方法和装置，该方法和装置为个人递送更准确的结果，更具体地递送具有较少假阳性结果和/或较少假阴性结果的结果。

本发明是由独立权利要求限定的。从属权利要求限定了有利的实施例。

根据本发明，提供了一种用于评估儿童的发育障碍的风险的方法，该方法包括以下步骤：

提供包括显示屏、眼球追踪装置、控制器的机器，所述控制器被配置为在显示屏上显示信息并且从眼球追踪装置读取并记录眼球位置数据；

使所述儿童在第一时间段的过程中通过测试，所述测试按顺序包括：

a)使所述儿童观看显示屏(5)并且将眼球追踪装置(10)朝向所述儿童的至少一只眼球定向；

b)分别在显示屏(5)上的两个不同位置处同时显示第一信息和第二信息；

c)将第一信息和第二信息从显示屏(5)移除；

d)在将第一信息和第二信息从显示屏(5)移除的同时，从眼球追踪装置(10)读取并记录眼球位置数据，从而获得儿童的至少一只眼球的所记录的运动；

e)在显示屏(5)上，在第二信息的先前位置处或附近显示第三信息，并且可选地在显示屏(5)上在第二信息的先前位置处再次显示第二信息；

f)将第三信息从显示屏(5)移除；

g)重复步骤b)至步骤f)有限次数；

h)根据在步骤d)中获得的儿童的至少一只眼球的多个所记录的运动来计算得分。

优选地，基于在每个步骤d)期间的儿童的至少一只眼球的所记录的运动，控制器确定儿童是否对显示屏上至少部分地在各自地每个步骤b)期间显示第二信息的位置进行注视，并且，在步骤h)中，根据所述注视的数量或根据所述注视的数量随时间的演变(即，在步骤b)至步骤f)的连续执行期间)来计算得分。

可替代地，在步骤h)中，根据来自在步骤d)中获得的儿童的至少一只眼球的多个所记录的运动的数据与预先记录的参考数据的比较来计算得分。

根据本发明的方法比已知方法更可靠，因为已知方法仅考虑被儿童优先观察到的图像或视频的区域(如成人脸部对比物体)，而儿童可出于各种原因被吸引到图像或视频的特定区域。对于已知的方法，群组间的区分将因此受到限制。我们可以通过将预期范例添加到该过程中(第三信息的显示与第二信息重叠)跨过该障碍。

应强调的是，由根据本发明的方法产生的得分仅指示应用所述方法的儿童的神经发育障碍的风险，并且它既不提供这种障碍的诊断本身也不以任何方式预先假定这种障碍的稍后诊断。

优选地，该神经发育障碍是自闭症谱系障碍。

优选地，第一时间段是在儿童的年龄包括在7个月至20个月之间，优选地在9个月至18个月之间的时间段内。更优选地，第一时间段是在儿童的年龄包括在9个月至11个月之间、或在12个月至14个月之间的时间段内。

本发明还提供了一种用于评估儿童的神经发育障碍的风险的设备：

所述设备包括显示屏、眼球追踪装置和控制器，所述控制器被配置为在第一时间段的过程中：

a)分别在该显示屏(5)上的两个不同位置处同时显示第一信息和第二信息；

b)将第一信息和第二信息从显示屏(5)移除；

c)在将第一信息和第二信息从显示屏(5)移除的同时，从眼球追踪装置(10)读取并记录眼球位置数据，从而获得该儿童的至少一只眼球的所记录的运动；

d)在显示屏(5)上在第二信息的先前位置处或附近显示第三信息，并且可选地在显示屏(5)上在第二信息的先前位置处再次显示第二信息；

e)将第三信息从显示屏(5)移除；

f)重复步骤a)至步骤e)有限次数，

g)根据在步骤c)中获得的儿童的至少一只眼球的多个所记录的运动来计算得分。

附图说明

本发明的这些和其他方面将通过示例并参考附图更详细地进行解释，在附图中：

图1示出了根据本发明的示例性方法的流程图；

图2示出了在图1的方法的执行期间向儿童示出的一系列显示屏的示例；

图3示意性地示出了根据本发明的设备。

这些图中的附图既没有按比例绘制也没有成比例绘制。

总体上，类似的或相同的部件在附图中由相同的参考符号表示。

具体实施方式

根据本发明，提供了一种用于评估儿童的神经发育障碍的风险的方法。

该方法首先包括提供机器的步骤，所述机器包括显示屏(5)、眼球追踪装置(10)、控制器(15)，所述控制器(15)被配置为在显示屏(5)上显示信息并且从眼球追踪装置(10)读取并记录眼球位置数据。

机器可以例如是连接有眼球追踪装置的便携式个人计算机或平板计算机。可以使用各种商业上可获得的眼球追踪装置，例如tobiitechnology的4c眼球追踪器模型或sensomotoricinstruments的red-m或iscan公司的rk-464模型或eyetech的tm5mini。这些眼球追踪装置带有适当的控制软件，一旦安装和运行所述控制软件，所述控制软件使控制器(15)(通常是计算机本身)能够从眼球追踪装置(10)读取和记录眼球位置数据。所述机器例如还可以是具有内置眼球追踪装置和相应的控制软件的便携式个人计算机或平板计算机。显示屏(5)可以是个人视频屏或集成到另一装置(诸如个人计算机或平板计算机或视频投影仪或用于显示图像的任何其他电子装置)中的视频屏。

控制器(15)可以是专用控制器(15)或个人计算机或平板计算机或具有显示显示屏(5)上的信息的能力的任何其他装置，以从该眼球追踪装置(10)读取并记录眼球位置数据，对这些数据执行操作，从数据存储介质读取数据并且将结果保存在数据存储介质上。

一旦该机器被设置，待检查的儿童在第一时间段的过程中通过测试，该测试按顺序包括：

a)使该儿童观看显示屏(5)并且将眼球追踪装置(10)朝向所述儿童的至少一只眼球定向；

b)分别在显示屏(5)上的两个不同位置处同时显示第一信息和第二信息；

c)将第一信息和第二信息从显示屏(5)移除；

d)在将第一信息和第二信息从显示屏(5)移除的同时，从眼球追踪装置(10)读取并记录眼球位置数据，从而获得儿童的至少一只眼球的所记录的运动；

e)在显示屏(5)上，在第二信息的先前位置处或附近显示第三信息，并且可选地在显示屏(5)上在第二信息先前位置处再次显示第二信息；

f)将第三信息从显示屏(5)移除；

g)重复步骤b)至步骤f)有限次数；

h)根据在步骤d)中获得的儿童的至少一只眼球的多个所记录的运动来计算得分。

图1示出了根据本发明的示例性方法的流程图，现在将更详细地描述该方法。图2示出了在图1的方法的执行期间向儿童示出的一系列显示屏的示例。

示例性测试是其中对讲话中的眼球区域的注意力评估的测试。优选地，当儿童年龄在10个月至16个月之间时，优选当他的年龄在12个月至14个月之间时，进行该测试。为此，机器被接通并且指示儿童在眼球追踪装置朝向他的眼球导向时观看显示屏(5)。然后，如图2所示，在显示屏(5)的两个不同部分上同时显示发出(一个或更多个)单词或(一个或更多个)音节的人的脸部的两个视频(每个脸部一个视频)，例如，显示屏(5)的左半部分上的第一视频和显示屏(5)的右半部分上的第二视频。在本示例中，这些第一视频和第二视频构成我们先前分别称为“第一信息”和“第二信息”的内容。同时，扬声器(30)播放与发出的(一个或更多个)单词或(一个或更多个)音节对应的声音。扬声器(30)例如可以是内置于机器中的扬声器，例如内置于便携式计算机或平板计算机中的扬声器。

显示屏(5)的一个部分(例如右部分)上显示的脸部的眼球朝向儿童导向(定向凝视视频)，显示屏(5)的另一部分(例如左部分)上显示的脸部的眼球远离儿童导向(转向凝视视频)。在此示例中，两个视频同时播放5秒。

接下来，清空显示屏(5)或者将两个视频从显示屏(5)移除一段时间，在该示例中移除100ms。在任一情况下，可选的附加步骤是在显示两个视频各自的位置处显示两个其他图像或视频。例如可以分别在这两个位置处显示两个小的正方形或矩形。

在显示屏(5)被清除的同时或在将两个视频都从显示屏(5)移除的同时，控制器(15)从眼球追踪装置(10)读取并记录眼球位置数据，从而获得儿童的至少一只眼球的所记录的运动。

接下来，在显示屏(5)上，在显示屏(5)上的至少部分地在先前显示第二信息的位置处或者在先前显示第二信息的位置处附近显示第三信息。可选地，第二视频再次显示在其先前显示的位置。作为第三信息的一部分，第三视频或第三图像可以例如至少部分地与先前显示的第二视频重叠显示或接近先前显示的第二视频显示。通过“接近先前显示的第二视频”，应当理解“比先前显示的第一视频更接近于先前显示的第二视频”。

此第三视频和可选的第二视频在本示例中构成我们先前所称的“第三信息”。

然后，显示屏(5)被清除或将第三视频(或第三图像)从显示屏(5)移除一段时间，在本示例中移除100ms。可选地，将第二视频也从显示屏(5)移除相同的时间，在该示例中移除100ms。

如图1和图2所示，上述顺序重复有限次数，例如10次。

与以上步骤中的一个或更多个步骤并行，或者在完成以上步骤之后的后续阶段，分析儿童的至少一只眼球的多个所记录的运动，并且根据所述多个所记录的运动来计算得分。

然后，优选地将儿童的得分存储在儿童的个人文件中。

当分析儿童的至少一只眼球的所记录的运动时，控制器(15)可以例如寻找儿童在先前被显示的第三视频或第三图像的位置上的注视(预期注视)。

该得分可以例如等于测试结束时所述特定注视的数目或是测试结束时所述特定注视的数目的函数，或者是测试结束时所述特定注视的数目相对于屏的其他部分上的注视的数目的比率的函数。

可替代地，在单个测试内或在多个测试内，该得分可以例如等于所述特定注视的数量随时间的演变或者是所述特定注视的数量随时间的演变的函数。

可替代地，该得分可以例如等于在测试结束时所述特定注视的总持续时间或者是在测试结束时所述特定注视的总持续时间的函数，或者是在测试结束时，所述总持续时间相对于屏的其他部分上的注视的总持续时间的比率的函数。

注视对应于认为儿童的眼球相对于其视野中的目标对象或位置没有显著移动的情况，即儿童持续地观看所述目标或位置达(全部都在给定的过程公差内的)最小持续时间的阶段。大多数眼球追踪装置包括利用通常可由用户修改的预设参数来检测注视的功能。

因此，注视的持续时间是所述阶段的持续时间。

因此，本发明的方法解决了以下问题：可能由独立于视听集成的因素(例如，对转向视频侧的兴趣)引起的对定向凝视视频缺乏优先凝视。

所述得分可各自表示对儿童的讲话中的眼球区域的注意力的标准化得分。

优选地，根据本发明的方法进一步包括在开始测试之前读取(或输入)并记录测试中的儿童的识别数据(例如他的姓名、出生日期、性别等)的步骤，以及将所述数据与针对所述儿童获得的得分进行关联的步骤。这允许基于儿童的身份容易地检索个人得分。

优选地，根据本发明的方法进一步包括在开始所述测试之前输入儿童的当前年龄的步骤，以及控制器(15)检查所输入的儿童年龄并且根据儿童的当前年龄选择所述第一信息和第二信息。

本发明还提供了一种用于评估儿童(20)的神经发育障碍的风险的设备。

图3示意性地示出了示例性设备(1)。所述设备(1)包括显示屏(5)、眼球追踪装置(10)和控制器(15)。该控制器(15)被配置为在第一时间段的过程中：

a)分别在显示屏(5)上的两个不同位置处同时显示第一信息和第二信息；

b)将第一信息和第二信息从显示屏(5)移除；

c)在将第一信息和第二信息从显示屏(5)移除的同时，从眼球追踪装置(10)读取并记录眼球位置数据，从而获得儿童的至少一只眼球的所记录的运动；

d)在显示屏(5)上，在第二信息的先前位置处或附近显示第三信息，并且可选地在显示屏(5)上，在第二信息的先前位置处再次显示该第二信息；

e)将第三信息从显示屏(5)移除；

f)重复步骤a)至步骤e)有限次数；

g)根据在步骤c)中获得的儿童的至少一只眼球的多个所记录的运动来计算得分。

这种设备(1)被适配成执行如先前所描述的根据本发明的方法，因此与传统设备相比呈现出相应的优点。

优选地，设备(1)用于评估儿童(20)的自闭症谱系障碍(asd)的风险。

优选地，第一时间段是在儿童(20)的年龄包括在7个月至20个月之间，优选地在9个月至18个月之间的时间段内。

优选地，第一时间段是在儿童(20)的年龄包括在9个月至11个月之间、或在12个月至14个月之间、或在16个月至18个月之间的时间段内。

优选地，设备(1)进一步包括扬声器(30)，并且控制器(15)被配置为在显示屏(5)上显示第一信息和/或第二信息和/或第三信息的同时经由扬声器(30)播放声音。

将显而易见的是，可以使用除了注视之外的其他参数(如扫视次数、瞳孔放大或例如观看显示屏(5)所花费的时间量)来建立测试中的儿童(20)的得分。

已经根据具体实施例描述了本发明，这些具体实施例是对本发明的说明并且不应被解释为是限制性的。更一般地，本领域技术人员将理解，本发明不受上文具体示出和/或描述的内容的限制。

权利要求中的附图标记不限制其保护范围。

动词“包括”、“包含”、“由……组成”或任何其他变型以及它们各自的变化形式的使用不排除除了所陈述的那些元件之外的元件的存在。

在元件之前使用冠词“一”、“一个”或“所述”不排除存在多个这样的元件。

本发明还可以描述如下：一种用于评估儿童患有神经发育障碍的风险的方法。首先，在显示屏(5)上的两个不同位置处向儿童同时示出第一信息和第二信息。然后，将第一信息和第二信息从显示屏(5)中移除一段时间并且同时追踪并记录儿童的眼球的运动。接下来，在显示屏(5)上，在第二信息先前显示的位置处显示第三信息。重复该顺序有限次。接下来，根据将第一信息和第二信息从显示屏(5)上移除的同时所记录的儿童的(一个或更多个)眼球的运动来建立儿童得分。该得分给出儿童神经发育障碍风险的指示。