[發(fā)明專利]基于EHHT和CI的精神分裂癥語(yǔ)音自動(dòng)檢測(cè)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210100356.7
• 申請(qǐng)日: 2022-01-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114400025A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田維維;馮瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號(hào): G10L25/66
• 分類號(hào): G10L25/66;G10L15/02;G10L15/06;G10L15/08;G10L25/63
• 代理公司: 上海德昭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 程宗德

本發(fā)明提供一種基于EHHT和CI的精神分裂癥語(yǔ)音自動(dòng)檢測(cè)方法及系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)精神分裂癥語(yǔ)音的臨床特點(diǎn)的分析和研究，利用EHHT和CI對(duì)現(xiàn)有的共振峰提取算法進(jìn)行了改進(jìn)，并利用改進(jìn)的共振峰提取算法從語(yǔ)音樣本中獲取反映精神分裂癥語(yǔ)音的音質(zhì)情感變化的聲學(xué)特征參數(shù)集，進(jìn)而采用SVM分類器來(lái)進(jìn)行分類檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)精神分裂癥患者語(yǔ)音和健康對(duì)照組語(yǔ)音的自動(dòng)分類檢測(cè)，進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)討論了白噪聲的次數(shù)和方差、IMF分量個(gè)數(shù)、窗長(zhǎng)這四個(gè)因素對(duì)檢測(cè)效果的影響。結(jié)果表明，檢測(cè)正確率可以達(dá)到98.8％，精神分裂癥患者在體現(xiàn)音質(zhì)特征的共振峰語(yǔ)音聲學(xué)參數(shù)上與健康對(duì)照組存在顯著差異，并有可能為精神分裂癥的臨床輔助診斷研究提供一個(gè)全新的客觀、定量和高效指標(biāo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于模式識(shí)別與病理語(yǔ)音信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種精神分裂癥語(yǔ)音信號(hào)自動(dòng)檢測(cè)方法，具體涉及一種基于EHHT和CI的精神分裂癥語(yǔ)音自動(dòng)檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

精神分裂癥是一種病程遷延的慢性神經(jīng)退化性障礙，具有復(fù)發(fā)率高、致殘率高、依從性差等特點(diǎn)，常常伴隨患者終生，嚴(yán)重?fù)p害其生活質(zhì)量和社會(huì)認(rèn)知，給患者和家屬造成了極大的生產(chǎn)力損失。研究表明，其主要臨床表現(xiàn)包含幻聽(tīng)、妄想、言語(yǔ)(思維)紊亂、顯著的緊張性或異常行為、陰性癥狀(如語(yǔ)言貧乏、情感淡漠、動(dòng)機(jī)缺乏等)五個(gè)維度中的一個(gè)或多個(gè)。我國(guó)存在著精神科醫(yī)師的數(shù)量面臨嚴(yán)重缺口，精神衛(wèi)生資源分布不合理等問(wèn)題，往往導(dǎo)致患者錯(cuò)失最佳治療時(shí)間。若能在精神癥狀發(fā)作的早期采取合理有效的自動(dòng)檢測(cè)手段，及時(shí)加以干預(yù)治療，將有助于改善患者的病況，減少其社會(huì)功能的損害。

目前臨床上精神分裂癥的診斷和監(jiān)測(cè)評(píng)估主要依靠以下六種方式：(1)臨床量表：包含陰性癥狀量表(The Scale for the Assessment of Negative Symptoms,SANS)，陽(yáng)性癥狀量表(The Scale for the Assessment of Positive Symptoms,SAPS)，陽(yáng)性與陰性量表(Positive and Negative Syndrome Scale,PANSS)等，其嚴(yán)重依賴于患者自述及家屬供史，易受評(píng)分者的主觀因素干擾，如問(wèn)診技巧、臨床經(jīng)驗(yàn)等，缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的評(píng)估體系；(2)腦影像學(xué)：功能核磁共振(Functional Nuclear Magnetic Resonance,fMRI)腦區(qū)圖像主要集中于精神分裂癥患者大腦的腦實(shí)質(zhì)及腦功能的改變，儀器操作復(fù)雜，檢測(cè)費(fèi)用高昂，且缺乏客觀的生物學(xué)標(biāo)記；(3)腦電信號(hào)：EEG中包含豐富的生理狀態(tài)信息，充分反映了大腦的活動(dòng)，但α波、β波均無(wú)特異性，對(duì)診斷的價(jià)值有限；(4)視頻分析：相比于正常人，精神分裂癥患者具有更少的身體運(yùn)動(dòng)和更呆滯的面部表情，可以通過(guò)分析提取受試者的表情動(dòng)作特征實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)，但目前的研究瓶頸在于缺乏統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)范式，尚處于起步階段，未達(dá)到臨床輔助診斷水平，還需要進(jìn)一步的深入探討；(5)基因組學(xué)：全基因外顯子區(qū)中存在著與精神分裂癥緊密相關(guān)的變異體，但在基因測(cè)序捕捉時(shí)仍存在假陽(yáng)性和假陰性的問(wèn)題；(6)語(yǔ)音信號(hào)：作為一個(gè)全新的領(lǐng)域，研究表明精神分裂癥的陰性癥狀與語(yǔ)音情感表達(dá)密切相關(guān)。隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、語(yǔ)音信號(hào)處理算法的飛速發(fā)展，以及醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科的交叉融合研究，利用計(jì)算機(jī)輔助分析和診斷技術(shù)提取的語(yǔ)音情感特征正被逐漸應(yīng)用于精神分裂癥的研究之中。