用于认知和发育状况的检测的系统和方法技术方案

本申请涉及用于认知和发育状况的检测的系统和方法。系统、设备和方法被描述用于通过分析从被接收作为对受试者或患者的具体预定视觉刺激的显示的结果的反馈生成的眼睛跟踪数据对发育或认知状况，包括自闭症谱系障碍(ASD)，进行评定、筛选、监控或诊断。在校准阶段之后，通过经由显示设备将预定刺激(例如，视频)呈现给受试者来执行测试过程。收集眼睛跟踪数据(来自响应于预定电影或其他视觉刺激移动他的或她的眼睛的受试者)。在数据收集周期期间，系统周期性地呈现目标以便反射性地引起受试者的注视。这些数据用于随后证实准确性。对在这些刺激期间的受试者的察看模式的分析用于诸如ASD的发育或认知状况的评定、筛选、监控或诊断。

A System and Method for Detecting Cognitive and Developmental Status

The present application relates to a system and method for the detection of cognitive and developmental status. Systems, devices and methods are described for assessing, screening, monitoring or diagnosing developmental or cognitive status, including autism spectrum disorder (ASD), by analyzing eye tracking data generated from feedback received as a result of a specific predefined visual stimulus display for a subject or patient. After the calibration stage, the test process is performed by presenting a predetermined stimulus (e.g., video) to the subjects via a display device. Collect eye tracking data (from subjects who move their or her eyes in response to a predetermined movie or other visual stimulus). During the data collection cycle, the system periodically presents the target in order to reflexively attract the attention of the subjects. These data are used for subsequent verification of accuracy. Analysis of the viewing patterns of subjects during these stimulations is used to assess, screen, monitor or diagnose developmental or cognitive conditions such as ASD.

【技术实现步骤摘要】
用于认知和发育状况的检测的系统和方法本申请是申请日为2014年3月11日，申请号为201480020606.X，专利技术名称为“用于认知和发育状况的检测的系统和方法”的申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求提交于2013年3月11日的申请号为61/775,880的共同未决、共同分配的美国临时申请的利益，其据此通过引用以其整体并入本文。背景诸如自闭症谱系障碍(ASD)的发育障碍影响美国几乎14％的儿童。用于诸如ASD的状况的诊断方法变化相当大，并且即使使用“最佳实践”工具也只提供对状况的相当差的灵敏度和特异性。发育残疾的延误诊断降低治疗的有效性并通常导致差的结果。此外，治疗提供者(例如，儿科医生或其他医疗专业人员)缺少用于测量这些状况中的进展的足够工具。概述本系统、设备和方法总体上涉及使用眼睛跟踪数据的分析对受试者中的包括ASD的发育或认知状况进行检测，其中所述眼睛跟踪数据响应于向受试者显示具体预定视觉刺激(例如，一个或多个视频)而生成。此外，此类系统、设备和方法可被应用用于定量测量和监控相应的状况或多个状况的症状学，并且在某些情况下，向患者、家庭和服务提供者提供更加准确和相关的规定信息。根据附加的方面，所公开的系统、设备和方法可用于预测具有自闭症的受试者中的结果(因此提供规定机能)，同时也为全球发育残疾者提供类似的诊断和规定测量。根据一个方面，提供了用于从眼睛跟踪器件收集数据的方法，方法包括致使显示第一视觉图像，在显示第一视觉图像之后，致使显示固视目标代替第一视觉图像，从眼睛跟踪器件接收数据，其指示受试者相对于显示的固视目标的眼睛移动，以及响应于接收指示受试者的眼睛移动的数据，致使在显示第二视觉图像代替固视目标。在某些实施中，固视目标触发受试者的反射性眼睛移动。在某些实施中，在没有言语指令的情况下引起受试者的眼睛移动。方法可进一步包括从指示受试者的眼睛移动的数据识别固视，计算固视的固视位置坐标，以及确定固视位置坐标是否在显示的固视目标的已知目标位置坐标的接近度阈值内。在某些实施中，如果固视位置坐标不在接近度阈值内，则为校准的目的拒绝指示受试者的眼睛移动的数据。方法还可包括从操作者接收手动指示，其从通过述操作者观察的固视识别所述固视。方法还可包括从操作者接收手动指示，其用通过操作者观察的固视印证识别的固视。在某些实施中，方法还包括确定接收的数据是否指示在相对于显示的固视目标的受试者的眼睛移动期间的眨眼、眼跳或平滑尾随跟踪中的任一个。如果接收的数据指示在相对于显示的固视目标的受试者的眼睛移动期间的眨眼、眼跳或平滑尾随跟踪中的任一个，则至少部分为了校准的目的可以拒绝指示受试者的眼睛移动的数据。在某些实施中，如果数据不包括固视，则为了校准的目的拒绝指示受试者的眼睛移动的数据。在某些实施中，第一视觉图像不同于第二视觉图像。在某些实施中，第一视觉图像与第二视觉图像相同。在某些实施中，方法还包括致使显示一个或多个随后的固视目标替代第二视觉图像。在某些实施中，在显示每个相应的随后固视目标之后显示相应的视觉图像。每个相应的视觉图像可以不同于第一视觉图像和第二视觉图像，或者每个相应的视觉图像可以与第一视觉图像和第二视觉图像相同。在某些实施中，每个相应的随后固视目标具有相应的目标位置坐标。在某些实施中，响应于来自观察受试者的操作者的手动指示显示固视目标。在某些实施中，基于受试者的属性来选择视觉图像。属性可以是受试者的年龄。在某些实施中，第一视觉图像和第二视觉图像是动态视觉图像。在某些实施中，方法用于受试者中的发育或认知状况的评定、筛选、监控或诊断。根据一个方面，提供了包括框架的系统，框架支撑显示设备，用于检测受试者响应于通过显示设备显示的刺激的眼睛移动的传感器以及用于使受试者就坐的支撑设备，其中支撑设备可调整用于以相对于显示设备和传感器的允许收集眼睛移动数据的取向定位受试者，并且其中一旦被定位，则支撑设备将受试者限制在所述取向中。框架可包括轮子以及耦合到轮子的制动器。在某些实施中，支撑设备包括隔离物，以使受试者的视野视觉干扰最小。支撑设备可以配置为倾斜。在某些实施中，支撑设备包括可调整的头枕。头枕可限制受试者的头部移动的范围。在某些实施中，支撑设备被配置为围绕轴旋转。在某些实施中，显示设备可相对于受试者调整到多个位置。在某些实施中，传感器可相对于受试者调整到多个位置。系统还可包括被配置为向操作者显示受试者的图像的第二显示设备。在某些实施中，系统包括用于将检测的受试者的眼睛移动传送到网络的网络接口。系统可用于受试者中的发育或认知状况的评定、筛选、监控或诊断。在某些实施中，系统经配置执行本公开的方法中的任一项。根据一个方面，提供了用于校正眼睛跟踪数据中的空间不准确性的方法，方法包括接收在显示受试者的刺激期间记录的眼睛跟踪数据(其中刺激包括固视目标，其引起通过受试者的固视)，在接收的眼睛跟踪数据中识别固视，计算与固视目标相关的目标位置坐标和与固视相关的固视位置坐标之间的差异，将计算的目标位置坐标和固视位置坐标之间的差异存储作为矢量数据，以及转换所述矢量数据，以使固视位置坐标与目标位置坐标对准。在某些实施中，转换包括执行选自由三线性插值、重心坐标中的线性插值、仿射转换以及分段多项式转换组成的组的数学运算。在某些实施中，方法用于受试者中的发育或认知状况的评定、筛选、监控或诊断。根据一个方面，提供了包括框架的系统，框架支撑用于向受试者显示刺激的装置、用于检测受试者响应于通过用于显示的装置显示的刺激的眼睛移动的装置以及用于支撑受试者的装置，其中用于支撑的装置可调整用于以相对于用于显示的装置和用于检测的装置的允许收集眼睛移动数据的取向定位受试者，并且其中一旦被定位，则用于支撑的装置将受试者限制在所述取向中。框架可包括用于移动系统的装置以及用于阻止移动的装置，其耦合到用于移动的装置。在某些实施中，用于支撑的装置包括用于使受试者的视野的视觉干扰最小化的装置。用于支撑的装置经配置倾斜。在某些实施中，用于支撑的装置包括可调整的头枕。头枕可以限制受试者的头部移动的范围。在某些实施中，用于支撑的装置经配置围绕轴旋转。在某些实施中，用于显示的装置可相对于受试者调整到多个位置。在某些实施中，用于检测的装置可相对于受试者调整到多个位置。系统可进一步包括用于向操作者显示受试者的图像的装置。在某些实施中，系统包括用于将检测的受试者的眼睛移动传送到网络的装置。系统可用于受试者中的发育或认知状况的评定、筛选、监控或诊断。在某些实施中，系统经配置执行本公开的方法中的任一项。根据一个方面，提供了单机设备及相关方法。用于诸如ASD的发育或认知障碍的诊断、筛选和监控的平台包括(a)设备(特别是摄像头和光源)，其用于收集与所呈现的视觉信息相关的眼睛跟踪数据；(b)屏幕，其用于将刺激(多个刺激)呈现给患者；(c)扬声器，其用于将声音呈现给患者；(d)系统，其用于维持合适的患者定位，使得设备可在多个位置之间关节式活动，提供给婴儿倾斜的位置，同时也允许作出调整，使得较大的儿童可相对于刺激呈现屏幕坐端正，刺激呈现屏幕可被垂直地调整以便适应患者的不同高度，患者眼睛离屏幕具有规定距离，患者被安全地支撑并且患者被安全地抑制离开系统；(e)用于与眼睛跟踪硬件和刺激呈现监控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从眼睛跟踪器件收集数据的方法，所述方法包括：致使显示第一视觉图像；在显示所述第一视觉图像之后，致使显示固视目标代替所述第一视觉图像；从所述眼睛跟踪器件接收指示受试者相对于显示的固视目标的眼睛移动的数据；以及响应于接收到指示所述受试者的眼睛移动的所述数据，致使显示第二视觉图像代替所述固视目标。

【技术特征摘要】
2013.03.11 US 61/775,8801.一种用于从眼睛跟踪器件收集数据的方法，所述方法包括：致使显示第一视觉图像；在显示所述第一视觉图像之后，致使显示固视目标代替所述第一视觉图像；从所述眼睛跟踪器件接收指示受试者相对于显示的固视目标的眼睛移动的数据；以及响应于接收到指示所述受试者的眼睛移动的所述数据，致使显示第二视觉图像代替所述固视目标。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述固视目标触发所述受试者的反射性眼睛移动。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在没有言语指令的情况下引起所述受试者的所述眼睛移动。4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，还包括：从指示所述受试者的眼睛移动的所述数据识别固视；计算所述固视的固视位置坐标；以及确定所述固视位置坐标是否在所述显示的固视目标的已知目标位置坐标的接近度阈值内。5.根据权利要求4所述的方法，其中如果所述固视位置坐标不在所述接近度阈值内，则为了校准目的拒绝指示所述受试者的眼睛移动的所述数据。6.根据权利要求4或5所述的方法，还包括从操作者接收手动指示，所述手动指示从通过所述操作者观察的固视识别所述固视。7.根据权利要求4或5所述的方法，还包括从操作者接收手动指示，所述手动指示使用通过所述操作者观察的固视印证所识别的固视。8.根据权利要求1-7中的任一项所述的方法，还包括确定所接收的数据是否指示在所述受试者相对于所述显示的固视目标的眼睛移动期间的眨眼、眼跳或平滑尾随跟踪中的任一个。9.根据权利要求8所述的方法，其中如果所接收的数据指示在所述受试者相对于所述显示的固视目标的眼睛移动期间的眨眼、眼跳或平滑尾随跟踪中的任一个，则至少部分为了校准目的拒绝指示所述受试者的眼睛移动的数据。10.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中如果指示所述受试者的眼睛移动的所述数据不包括固视，则为了校准目的拒绝所述数据。11.根据权利要求1-10中的任一项所述的方法，其中所述第一视觉图像不同于所述第二视觉图像。12.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿米·克林，沃伦·琼斯，彼得·路易斯，
申请(专利权)人：亚特兰大儿童医疗保健公司，
类型：发明
国别省市：美国,US