[發明專利]一種快速言語認知評估方法及裝置

在審

• 申請號: 202210856186.5
• 申請日: 2022-07-21
• 公開（公告）號: CN114916921A
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 李海;張政霖;馮非凡;楊立狀;王宏志;江海河
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/16
• 代理公司: 合肥國和專利代理事務所(普通合伙) 34131
• 代理人: 張祥騫

1.一種快速言語認知評估方法，其特征在于：該方法包括下列順序的步驟：

（1）收集被試者在構音任務和認知任務下的語音數據；

（2）對被試者在認知任務下的語音數據進行語音識別，得到對應的文本數據；

（3）根據被試者的語音數據和文本數據，進行聲學特征和語義特征的提取；

（4）將聲學特征和語義特征拼接成特征向量；

（5）構建認知評估模型，將特征向量輸入到認知評估模型中，得到被試者的認知評估結果。

2.根據權利要求1所述的快速言語認知評估方法，其特征在于：在步驟（1）中，所述構音任務包括：持續長元音發聲任務、DDK任務和S/Z任務；所述認知任務包括：色詞任務、言語流暢性任務、圖片命名任務、連續減三任務、句子閱讀任務、句子復述任務、圖片描述任務、短片延遲描述任務和自我介紹任務。

3.根據權利要求1所述的快速言語認知評估方法，其特征在于：在步驟（3）中，所述聲學特征包括頻率特征、源特征、譜特征和DDK特征；其中，所述頻率特征包括基頻、第一共振峰、第二共振峰以及基頻標準差；所述源特征包括幅度微擾、頻率微擾和諧噪比；所述譜特征包括梅爾譜系數和倒譜峰值距離；所述DDK特征包括輔音發音時長VOT、音節持續時長、音節速率和停頓時長；

所述語義特征包括詞匯特征和句法特征；所述詞匯特征包括詞匯密度、詞匯多樣性、詞匯數量、詞匯速率、詞句比和功能詞比率；所述句法特征包括句子數量和句法復雜度。

4.根據權利要求1所述的快速言語認知評估方法，其特征在于：在步驟（5）中，所述構建認知評估模型具體包括以下步驟：

（5a）使用支持向量機SVM作為目標模型，對被試者的認知情況進行分類評估；

（5b）收集大量正常人和認知障礙群體在構音任務和認知任務下的語音數據；

（5c）用步驟（5b）收集的語音數據訓練目標模型，獲取最優參數，得到認知評估模型。

5.根據權利要求2所述的快速言語認知評估方法，其特征在于：所述持續長元音發聲任務是指：要求被試者在保證發音清晰的前提下以最長時間發元音；所述發音清晰是指發音響度穩定、持續；所述DDK任務是指：要求被試者在保證發音清晰的前提下，在給定的時間內，依次發出爆破音與元音組成的多個音節；所述S/Z任務是指：要求被試者在保證發音清晰的前提下以最長時間分別發輔音/s/和/z/；

所述色詞任務包括三步：第一步要求被試者閱讀多個漢字，第二步要求被試者說出多個圓點的顏色，第三步要求被試者說出多個不同顏色漢字的顏色；

所述言語流暢性任務包含語義流暢性和詞匯流暢性，語義流暢性要求被試者在給定時間內說出特定類別物體的名字，詞匯流暢性要求被試者在給定時間內說以特定字開頭的詞語或者短句；所述圖片命名任務依次顯示多張圖片，每張圖片顯示給定時間，要求被試者在給定時間內說出圖片中物體的名稱；所述連續減三任務要求被試者從一個數字開始計算每次減3，要求被試者把計算結果讀出，而非減到負數；

所述句子閱讀任務要求被試者依次閱讀多個復雜度不同的句子；

所述句子復述任務是指：被試者將依次聽到多個句子，在聽到句子后，要求被試者通過模仿所聽到句子的節奏和情感來復述所聽到的句子；

所述圖片描述任務是指，要求被試者在給定時間內對所看到的圖片進行描述；所述短片延遲描述任務是指，要求被試者首先觀看一部短片，結束后對被試者進行限時注意力分散，接著要求被試者回憶短片的內容，并在給定時間內對短片進行描述；所述自我介紹任務是指要求被試者在給定時間內作自我介紹。

6.實施權利要求1至5中任一項所述的快速言語認知評估方法的裝置，其特征在于：包括：

語音采集單元，用于在對被試者進行認知評估的過程中，收集被試者在構音任務和認知任務下的語音數據；

文本轉錄單元，用于將被試者在認知任務下的語音數據轉錄為文本數據；

第一特征提取單元，用于從語音數據中提取聲學特征；

第二特征提取單元，用于從文本數據中提取語義特征；

特征拼接單元，用于將聲學特征和語義特征拼接成特征向量；

認知評估單元，用于根據特征向量，評估被試者的認知狀況。