[发明专利]一种注意力缺陷多动障碍辅助诊断装置及其使用方法

说明书

本发明提出一种注意力缺陷多动障碍辅助诊断装置及其使用方法，包括：显示屏幕，用于与被测者进行交互，并显示测试场景；穿戴式加速度传感器，用于采集被测者在该测试场景中的肢体加速度；数据处理模块，用于对该肢体加速度进行预处理，得到待测数据，将该待测数据输入基于深度神经网络的注意缺陷多动障碍检测模型进行识别，得到辅助诊断结果，并将其发送至该显示屏幕。本发明提出的基于深度学习方法通过加速度图像实现分类注意缺陷多动障碍组与对照组样本的分类方法具有结果准确、客观、便于推广，能够辅助临床中注意缺陷多动障碍患者的辅助诊断。

技术领域

本发明涉及基于卷积神经网络的数据分类领域，并特别涉及一种注意力缺陷多动障碍辅助诊断装置及其使用方法。

背景技术

注意力缺陷多动障碍在我国又称为多动症，是儿童时期最为常见的一种精神障碍。国内外调查发现患病率3％～7％，男女比为(4～9)：1。在我国约有1461万到1979万患儿，患病率高达4.31％～5.83％。多动症的发病会对患者带来学习障碍、生活障碍以及社会功能受损，为社会造成较大的医疗和经济负担。因此尽早的评估和诊断出儿童的注意力缺陷多动障碍，并采取积极的干预和治疗，能够使得患者明显好转，极大降低病症的恶性发展。

目前国内外对于注意力缺陷多动障碍的辅助诊断主要有以下四类：基于临床量表评定诊查技术、基于可穿戴传感器诊查技术、基于神经电生理诊查技术和脑影像学和脑功能影像学诊查技术。

(1)临床量表评定诊查技术基于医生通过临床经验归纳总结制定出的行为表征对照表，结合医生与患者的沟通、交流实现诊断。但是临床评定量表仅为描述性的语言，缺乏量化标准，量表评分主要依靠医生的主观经验判断，人为因素干扰较大，对临床诊断的可参考价值不高。

(2)可穿戴传感器诊查技术使用加速度计、陀螺仪、磁力计等多种运动传感器，通过佩戴在人体特定部位，采集运动过程中的数据信息，通过对数据的分析、处理获得对用户行为的分类，可用于精神疾病的诊断。其穿戴便利，不受限于患者所处的环境，能够在多种场景，例如上课时、运动中、睡眠中等场景对用户的行为进行监测。目前常使用的可穿戴传感器主要包括加速度计、陀螺仪和磁力计等，其中加速度计能够检测空间中三轴加速度的大小数值；陀螺仪能够检测空间中三轴角加速度的大小数值；磁力计能够检测空间中三轴磁场的大小数值。上述传感器的佩戴位置以手腕、脚踝、头部、腰部和背包中等为主。由于在不同场景下的用户行为复杂，基于传感器所采集的数据实现对多动症患者与对照组的分类具有差异性，采集的数据与病状没有强关联关系，容易产生错误的诊断结果。

(3)神经电生理诊查技术基于脑电波能够反应大脑神经元的集体活动，脑电的波形、幅值、频率的周期性和节律性，以及空间域特殊定位等能够为精神障碍的临床诊断提供丰富的信息。例如：专利CN201810934990提出了一种基于EEG和ERPs的脑认知神经功能测评系统及方法，可用于用于临床脑类疾病的早期诊断。但是其对共患病不能很好的鉴别、特异性不强，并且检查时由于患者的情绪紧张和能出现假阳性。

(4)脑影像学和脑功能影像学诊查技术借助核磁共振成像技术获得脑部解剖结构特征，其提供的图像能反映脑功能的活动特征，可用于注意力缺陷多动障碍的诊断。例如：专利CN201711330864提出了一种基于功能核磁共振图像的儿童注意力缺陷多动障碍分析系统，可用于儿童注意力缺陷多动障碍的分析诊断。但是脑影像成像设备成本高昂，并且对人体可能有一定的损害和危险性。

上述四类方法中，神经电生理诊查技术和脑影像学和脑功能影像学诊查技术受限于设备成本以及检测的特异性不高；临床量表评定诊查技术受限于来自于医生的主观判断性，人为因素的影响较大；而可穿戴传感器诊查技术由于自由环境中实验对象的行为难以控制，收集的数据在传感器上的表征难以区分，因此往往会造成识别精度较低。

目前，基于可穿戴传感器的诊查技术因为其无侵入性而对人体没有伤害，并且由于传感器的低成本，其能够不受制于检测地点、环境等因素。在应用于临床检测时能够做到降低应用成本以及检测过程的人力需求，便于部署。