JP2008520311A - 鬱病検出装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、鬱病検出装置（２）に係る。更に本発明は、鬱病を検出する方法及びコンピュータプログラムに係る。鬱病及び鬱病の再発に対する客観的測定を与えるよう、鬱病検出装置が提案される。当該装置は、患者の行動を測定するよう適合されるアクチメトリックセンサユニット（３）を使用する患者立脚型器具（２）を有し、また更には、患者の測定された行動に基づき鬱病検出結果を得るよう適合される信号処理ユニット（４）を有する。

Description

本発明は、鬱病検出装置に係る。更には、本発明は、鬱病を検出する方法及びコンピュータに係る。

鬱病は、最も頻出する病気の１つである。急性心筋梗塞後数週間以内の患者５名にのうち約１名に影響を与え、心疾病及び心死亡の危険性の増大に関連付けられる。鬱病が
患者自身の生活の質及び行動だけではなく、患者の配偶者及び縁故者のものにも悪影響を与えるため、早期診断及びその後の早期治療をどのように達成するかについて強い興味がおかれている。現在、鬱病は、患者の配偶者及び／又は縁故者を含む詳細にわたる患者の面談を用いて診断される。標準的な評価尺度（例えばハミルトン鬱病尺度）は、これに対して使用される。しかしながら、鬱病に対する客観的測定及び鬱病の再発に対する客観的測定は、十分ではない。

本発明は、鬱病及び鬱病の再発に対する客観的測定を与える、ことを目的とする。

この目的は、鬱病検出装置によって本発明に従って達成される。当該装置は、患者の行動を測定するよう適合されるアクチメトリック（ａｃｔｉｍｅｔｒｉｃ）センサユニットを有する患者立脚型器具（ｐａｔｉｅｎｔ−ｂａｓｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）と、測定された患者の行動に基づいて鬱病検出結果を得るよう適合される信号処理ユニットと、を有する。

本発明の目的はまた、鬱病を検出する方法によって達成される。当該方法は、アクチメトリックセンサユニットを用いて患者の行動を測定する段階と、患者の測定された行動に基づいて鬱病検出結果を得る段階と、を有する。

本発明の目的はまた、コンピュータプログラムによって達成される。当該コンピュータプログラムは、アクチメトリックセンサユニットを用いて患者の行動を測定するコンピュータ命令と、コンピュータにおいてコンピュータ命令が実行される際、患者の測定された行動に基づいて鬱病検出結果を得るコンピュータ命令と、を有する。本発明に従って必要である技術的効果は、故に、本発明に従ったコンピュータプログラムの命令に基づいて実現され得る。かかるコンピュータプログラムは、担体上に格納され得るか、あるいは、インターネット又は他の何らかのコンピュータネットワークにわって使用可能であり得る。コンピュータプログラムは、実行に先立ち、例えばＣＤ−ＲＯＭプレーヤを用いて担体から又はインターネットから読み込まれて、コンピュータへとロードされ、コンピュータのメモリにおいて格納される。コンピュータはとりわけ、セントラルプロセッサユニット（ＣＰＵ）、バスシステム、ＲＡＭ又はＲＯＭ等のメモリ手段、及び入力／出力ユニットを有する。

本発明の中心となる考えは、患者の休息−行動リズムの妨害、特には患者の睡眠の妨害を示すデータを鬱病の目安として利用する、ことである。本発明によれば、アクチメトリック技術は、鬱病及び／又は鬱病の再発に対する客観的測定を与えるよう使用される。

鬱病又は鬱病の再発は、例えば、少なくとも１又は２週間である期間中、測定された行動パターン及び既知の行動プロファイルからの偏差が患者の睡眠障害を示す場合に、診断され得る。鬱病又は鬱病の再発があるか否かを割り出すよう、パラメータのうち１つ又はそれ以上が得られ、且つ分析される。該パラメータとは、就床時間、総睡眠時間、睡眠期間（ｓｌｅｅｐ ｐｅｒｉｏｄ ｔｉｍｅ）、睡眠効率指数、睡眠期の変化回数、目覚め又は覚醒回数、睡眠開始待ち時間、熟睡待ち時間、ＲＥＭ待ち時間、睡眠周期回数及び持続時間（１周期＝ノンレムから始まりＲＥＭ睡眠の終了まで）、ＲＥＭ比重（ｄｅｎｓｉｔｙ）、及び、他の要因、である。睡眠障害に加えて、本発明を有して使用され得る鬱病又は鬱病の再発に対する他の目安は、患者の著しく低減された日中の行動である。患者の心拍数の特徴的な変動等である１つ又はそれ以上の更なる目安が追加的に検出される場合、鬱病又は鬱病の再発の可能性は高い。

本発明は、鬱病及び鬱病の再発に対して客観的測定を与える。検査の結果が自動的に得られるため、患者に対する使用の容易性が大きく向上される。自動的に得られる結果は、その後の医療面談及び治療に対する高品質な根拠として使用され得る。本発明の大きな利点は、既知の面談技術と比較して初期段階での診断である。本発明は、危険性の高い患者における鬱病の症状に対するスクリーニングに対して適用される。該危険性の高い患者とは例えば、既に鬱病の発作を有した（再発検出）患者、又はＭＩ後の患者、あるいは、任意抽出人口より鬱病にかかるリスクがより高い、並びに心臓疾病のためにおそらく既に厳密にモニタされている、心臓機能不全を有する患者である。

本発明を有して、患者は、数日乃至数ヶ月にわたってコスト効率高く継続的にモニタされ得る。該方法は、実行が容易であり、外部観察によってもたらされる更なるストレス無く、患者の自宅において使用され得る。更に、患者は、継続的に診断されていることを意識することがなく、更にストレスを低減させる。本発明を有して、外来部門又は一般開業医の環境における臨床滞在回数は、著しく低減され得る。最終的には、鬱病及び鬱病の再発の早期診断は、より効果的な治療を可能にし、より少ない入院、より少ない労働不能である日数に繋がり、結果的にはコスト削減に繋がる。

本発明のこれらの及び他の態様は、従属請求項において定義付けられる、以下の実施例に基づいて更に詳細に述べられる。

望ましい一実施例では、鬱病の判定は、測定された患者の行動と既知の行動プロファイルとの間の比較に基づく。既知の行動プロファイルは、初期段階（例えばモニタリングが実行される１年前）において鬱病検出装置又は他の何らかの医療装置を用いて記録されるプロファイルであり得るか、あるいは、既知の行動プロファイルは、健康な患者の標準的プロファイルに基づいて初期段階において作成されたものであり得る。あるいは、既知の行動プロファイルは、実際のモニタリング中に鬱病検出装置を有して得られる。その場合、鬱病検出装置を使用する患者は、少なくとも数日間又は数週間、正常な（非鬱病）行動プロファイルを示す、と推測される。行動プロファイルは、既知の（正常な）行動プロファイルと患者の現在の行動との間の偏差を見つけるよう、信号処理ユニットによって既知の行動プロファイルとして使用される。言い換えると、本発明は、行動プロファイル間の差異の検出に基づく。

望ましい他の実施例では、鬱病の判定は、測定された患者の行動の統計的分析に基づく。例えば、行動パラメータの平均又は標準偏差は、一定の期間にわたって毎時間測定される。統計的分析は、比較をベースにする技術に加えて使用され得る。

本発明の更に他の実施例では、鬱病の確定は、頻度分析に基づく。ここでは、加速度計（ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ）からの信号は、高速フーリエ変換技術を用いて１時間、一晩、２４時間等の特定の期間にわたって分析される。行動信号の周波数内容（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｎｔｅｎｔ）及び／又はスペクトルの出力密度は、鬱病の再発の場合において変化する。更に他の実施例では、鬱病の判定は、ウェーブレット分析に基づく。フーリエ分析が信号を異なる周波数を有する正弦波へと分割する段階を有する一方、ウェーブレット分析は、信号を元の（又はマザー）ウェーブレットのシフトされ且つ計測されたもの（ｓｈｉｆｔｅｄ ａｎｄ ｓｃａｌｅｄ ｖｅｒｓｉｏｎ）へと信号を分ける段階を有する。ウェーブレットは、ゼロである平均値を有する限られた期間の数学関数である。ウェーブレットは、不規則な非対称的な波形を有する傾向がある。ウェーブレット分析は、信号が不連続の急激な変化又は傾向（ｔｒｅｎｄｓ）を有する際、フーリエ分析に対して有利性を有する。フーリエ分析とは対称的に、ウェーブレット分析は、不連続の場合に（ｉｎ ｔｉｍｅ ｏｆ ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ）、正確な場所を検出することができる。

加速度計は、望ましくは、患者の行動を検出するよう使用される。加速度計は、小型であり、使用が容易で、１つ乃至３つの検出軸（ｏｎｅ ｔｏ ｔｈｒｅｅ ｓｅｎｓｉｎｇ ａｘｅｓ）が使用可能であり、安価であるため、加速度計の使用は、特に有利である。２つ又は３つの検出軸を有する加速度計は、一定の期間中、患者の身体の位置の周囲の情報を得るよう、望ましくは使用される。この情報は、望ましくは、既知の行動プロファイルに関して患者の測定された行動を分析するよう、信号処理ユニットによって使用される。

加速度計は、小型且つ便利な患者の器具へと容易に一体化され得るか、あるいは患者の衣服へと一体化され得る。懸垂（ｐｅｎｄｕｌｏｕｓ）加速度計、振動加速度計、又は電磁加速時計等のいずれの種類の加速時計も、使用され得る。センサは、手首着用、足首着用、又は胴体着用の器具として実現され得る。あるいは、センサは、下着、長袖シャツ、靴下、又はベルト等の患者の衣服へと一体にされ得る。他の代替案は、患者の皮膚下等にセンサを埋め込む（インプラントする）ことである。

本発明の更なる一実施例では、鬱病検出装置の全ての患者立脚型部分は、単一の器具へと一体化される。これは使用の容易性を更に高める。特には信号処理ユニットである鬱病検出装置の部分は、データプロセッサ又は同等のものであるハードウェアにおいて、あるいはデータ処理を実行するよう設計されたコンピュータプログラムとして、又はその２つの組合せとして、実現され得る。

インタフェースユニットは、鬱病が検出される際にスイッチを入れられる、発光ダイオード（ＬＥＤ）等のディスプレイを望ましくは有する。本発明の他の実施例では、ユーザインタフェースは、例えばパーソナルコンピュータ、携帯電話、又は個人用携帯端末（ＰＤＡ）に対する通信リンクを確立するよう適合された、ワイヤレスデータ通信システムを有する。ベック鬱病調査票又はＷＨＯ−５質問票等である心理測定質問票がコンピュータ、携帯電話、又はＰＤＡ等において電子的に実行される場合、本発明に従った鬱病検出装置によって得られる患者に関する追加的な情報は、鬱病再発が存在するか否かに関する質問票に基づく判定を支持するよう使用され得る。更に他の実施例では、鬱病検出装置のデータ通信ユニットは、例えば鬱病を示すプロファイルが反復的に検出された場合、患者の一般開業医又は精神科医に電子メール又はＳＭＳ等のメッセージを送信するよう適合される。

本発明の更に他の実施例では、患者の器具からのデータは、例えば携帯電話又はインターネットであるデータ通信リンクを介して、インタフェースユニットを用いてサーバー等の外部コンピュータに対して送信される。通常は信号処理ユニットによって実行されるデータ処理の少なくとも一部は、サーバー上で実行され得る。サーバーは、例えば毎日である定期的なフィードバックを患者に対して（例えば患者の携帯電話に）送信し、また、必要に応じて、患者の一般開業医又は精神科医に対してフィードバックを（例えば電子メールを介して）送信する。この実施例を有して、データ処理の一部は外部サーバー又は同等の器具において実行されるため、特には信号処理ユニットである患者立脚型器具は、より複雑ではなく設計され得る。

本発明の他の実施例において、鬱病検出装置は、心電図（ＥＣＧ）センサユニット及び／又は筋電図（ＥＭＧ）センサユニット及び／又は眼電図（ＥＯＧ）センサユニットを更に有し、信号処理ユニットは、かかる追加的な患者関連データを使用して結果を作成するよう適合される。心拍数又は心拍数変動等であるＥＣＧ信号は、行動測定のみに対する覚醒状態と睡眠との間の区別を向上するよう、使用され得る。更には、ＥＣＧ信号は、例えば直立性の問題（ｏｒｔｈｏｓｔａｔｉｃ ｃｈａｌｌｅｎｇｅ）に対する過剰心拍反応、減少する心拍数変動、及び上昇する安静時心拍数である、鬱病の特徴を示す複数のパラメータをもたらす。ＥＭＧ及びＥＯＧ信号は、鬱病の特徴を示す複数の急速眼球運動（ＲＥＭ）睡眠パラメータをもたらす。該パラメータは、例えば短縮されたＲＥＭ睡眠待ち時間、健常者におけるより多い一晩あたりのＲＥＭ睡眠、及び夜間のＲＥＭ睡眠（夜の後半から前半までシフトされるＲＥＭ睡眠）の変化した配分である。望ましくは、鬱病検出装置は、より正確な結果を与えるようかかるＥＣＧ、ＥＭＧ、及び／又はＥＯＧ信号を信号処理ユニットに対するデータ入力として使用するよう適合される。この目的に対して、信号処理ユニットは、ＥＣＧ、ＥＭＧ、及び／又はＥＯＧセンサユニットからのデータ送信に対するインタフェースを有する。あるいは、本発明に従った鬱病検出装置は、ＥＣＧ、ＥＭＧ、又はＥＯＧ装置へと部分的に又は観世に一体化される。

更に他の実施例では、患者の体温は、適切な測定器具によって得られ、患者の概日リズムに関する追加的な情報を与えるよう信号処理器具に対する入力信号として使用される。熱変動が最小限であるため、温度は、望ましくは患者の胴体の近くで測定される。

本発明の他の実施例では、患者のコルチゾールレベルが観察される。コルチゾールは、ステロイドホルモンである。多くの場合、鬱病を患う患者は、コルチゾールレベルの上昇を示す。コルチゾールレベルテストは、望ましくは、鬱病検出装置に対して接続され得る外部センサ又は内部センサユニットによって実行される。コルチゾールレベルテストにおいて得られる結果は、鬱病を検出するようかかる結果を用いるよう適合される信号処理ユニットに対して送られる。

本発明の更に他の実施例において、患者の言語行動の特徴は、鬱病の存在に対する追加的な目安として使用される。患者の言語行動は、鬱病検出装置に対して接続され得る外部センサユニット又は内部センサユニットによって分析され、言語行動の音響特性（例えば、基本周波数、エネルギ、発声速度、振幅変調、フォルマント、力の配分（ｐｏｗｅｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）、及び他の要因）は、鬱病に対する目安として使用される。センサユニットによって得られる結果は、信号処理ユニットに対して送られる。信号処理ユニットは、かかる結果を追加的な入力パラメータとして処理するよう適合される。

本発明のこれらの及び他の態様は、以下の実施例及び添付の図面を参照して、例証として詳細にわたって以下に説明される。

図１は、本発明に従った鬱病検出装置によってモニタされる患者１を示す。鬱病検出装置は、患者立脚型であり身体に取り付けられる器具２として実行され、また、患者の行動を測定する３つの検出軸を有する加速度計３、測定された患者の行動と既知の行動プロファイルとの間の比較に基づいて結果を作成する信号処理ユニット４、及び、該比較の結果に依存して患者に対して信号を与えるよう適合されるインタフェースユニット５を有する。患者立脚型器具２は、患者の下着へと一体化され、患者の胴体の近くにおいて位置決めされる。患者の手首等の他の位置と比較して、関連しない腕の動きによってもたらされる重要ではない行動データの量は、低減される。患者立脚型器具２は、例証を目的として非常に拡大されて図示される。

図２中に示される通り、加速度計３は、信号処理ユニット４に対して接続され、信号処理ユニット４は、ユーザインタフェース５に対して接続される。ユーザインタフェース５は、ブルートゥース通信プロトコルを使用して外部パーソナルコンピュータ８に対するワイヤレス通信リンクを確立するよう適合されるデータ通信システム６を有する。

加速度計３は、より長い期間にわたって患者の行動を測定する。更には、患者の心拍数は、外部ＥＣＧセンサユニット９によって得られる。加速度計信号及びＥＣＧ信号は、信号処理ユニット４に対して送られ、データ格納装置１０において格納される。その後、複数の行動プロファイルは、データプロセッサ１１上で実行される専用のコンピュータプログラムによって信号処理ユニット４内で生成される。例えば、行動プロファイルは、安静期間の長さ、ＲＥＭ段階の長さ等の睡眠特徴、及び他の行動データ等を考慮に入れ、データプロセッサ１１によって毎日生成される。各行動プロファイルは、データ格納装置１０において格納される。

例えば一週間に一度である所定の又は自動的に調整される時間間隔の後、現在の行動プロファイルは、信号処理ユニット４が患者の行動における偏差を割り出し得るよう、単一の前の行動プロファイル又は複数の前の行動プロファイルと比較される。かかる偏差が検出されない場合、又は偏差が特定の閾値を下回る場合、「鬱病ではない」という結果が生成される。閾値は、前の行動プロファイル及び／又は他のパラメータにしたがって、調整され得るか、所定であり得る。望ましくは、現在有効である閾値は、データ格納装置１０において格納される。「鬱病ではない」という信号は続いて、インタフェースユニット５によって一体にされたディスプレイユニット１２に対して送られ、例えば緑色ＬＥＤのスイッチをオンにする。閾値を超える偏差が割り出される場合、「鬱病」という結果は、生成され、ユーザインタフェース５に対して送られる。続いて、「鬱病」という信号は、一体にされたインタフェースユニット５によってディスプレイユニット１２に対して送られ、例えば赤色ＬＥＤのスイッチをオンにする。専用の鬱病表示ソフトウェアを使用する携帯電話、ＰＤＡ、又は他の何らかの外部ディスプレイユニットは、内部ＬＥＤディスプレイの代わりに使用され得る。

本発明の他の実施例において、信号処理ユニット４’は、例えば外部パーソナルコンピュータ８の一部として、外的に与えられる。この場合、インタフェースユニット５は、ワイヤレスデータ通信リンク７を介して外部信号処理ユニット４’に対して入力加速度計信号及び他の入力信号を送るよう適合される。測定データ、行動プロファイル、及びその後の結果は、外部信号処理ユニット４’及び外部格納ユニット１０’を用いて外的に処理及び格納される。言い換えれば、患者立脚型器具２は、加速度計３及びインタフェースユニット５を単に有し、したがってより小型に、且つより便利であるよう設計され得る。更には、エネルギ消費量は、大幅に低減され、患者立脚型器具２の稼動時間の延長に繋がる。鬱病検出の結果は、例えばディスプレイを用いて信号処理ユニット４’から患者に与えられる。

当業者にとって、本発明が上述された例証的な実施例に制限されないこと、並びに、本発明がその趣旨又は本質的な特性から偏差することなく他の特定の形式において実現され得ることは、明らかである。したがって本発明の一実施例は、全ての点において制限的ではなく例証的であるものと考えられ、本発明の範囲は、上述の説明により添付の請求項において示され、したがって、請求項と同等のものの意味及び範囲内における全ての変更は、本願に包含されるよう意図される。更に、「有する」という語は他の要素又は段階を除外せず、単数形で表わされる語は複数の存在を除外せず、コンピュータ装置又は他のユニット等である単一の要素は請求項において挙げられる複数の手段の機能を満たし得る、ことは、明らかである。請求項中の参照符号は、関連する請求項を制限するものとして解釈されるべきではない。

本発明に従った装置を使用する患者の概略図である。 本発明に従った装置を示すブロック図である。

Claims (14)

1. 鬱病検出装置であって、
   ・ 患者の行動を測定するよう適合されるアクチメトリックセンサユニットを有する患者立脚型器具と、
   ・ 測定された前記患者の行動に基づいて鬱病検出結果を得るよう適合される、信号処理ユニットと、
   を有する、
   装置。
2. 前記信号処理ユニットは、前記測定された患者の行動と行動プロファイルとの間の比較から前記鬱病検出結果を得るよう適合される、
   請求項１記載の装置。
3. 前記信号処理ユニットは、前記測定された患者の行動の統計的分析から前記鬱病検出結果を得るよう適合される、
   請求項１記載の装置。
4. 前記患者立脚型器具は更に、データ通信リンクを介して外部信号処理ユニットに対して測定データを送るよう適合されるインタフェースユニット、を有する、
   請求項１記載の装置。
5. 前記信号処理ユニットは、前記患者立脚型器具の一部であり、前記インタフェースユニットは、前記患者の行動に依存して前記患者に対して信号を与えるよう適合される、
   請求項１記載の装置。
6. 前記患者立脚型器具は更に、前記鬱病検結果に依存して前記患者に対して信号を与えるディスプレイユニット、を有する、
   請求項１記載の装置。
7. 前記アクチメトリックセンサユニットは、加速度計を有する、
   請求項１記載の装置。
8. 前記加速度計は、前記患者の身体の空間位置に関する情報を得るよう適合される、
   請求項７記載の装置。
9. 前記アクチメトリックセンサユニットは、手首着用、足首着用、又は胴体着用の器具において実行される、
   請求項１記載の装置。
10. 前記アクチメトリックセンサユニットは、前記患者の衣服へと一体にされる、
    請求項１記載の装置。
11. 前記信号処理ユニットは、追加的な患者関連データを使用して前記鬱病検出結果を作成するよう適合される、
    請求項１記載の装置。
12. ＥＣＧセンサユニット、及び／又はＥＭＧセンサユニット、及び／又はＥＯＧセンサユニット、を更に有する、
    請求項１記載の装置。
13. 鬱病を検出する方法であって：
    ・ アクチメトリックセンサユニットを有して患者の行動を測定する段階と、
    ・ 前記患者の前記測定された行動に基づいて鬱病検出結果を得る段階と、
    を有する、
    方法。
14. コンピュータプログラムであって、
    アクチメトリックセンサユニットを用いて患者の行動を測定するコンピュータ命令と、コンピュータにおいて前記コンピュータ命令が実行される際、前記患者の前記測定された行動に基づいて鬱病検出結果を得るコンピュータ命令と、を有する、
    コンピュータプログラム。

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