一种老年人记忆及认知功能评估筛查预警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种老年人记忆及认知功能评估筛查预警系统，该系统包括：获取人体生理测量数据；获取蒙特利尔认知评估量表数据；通过自适应加权法，结合蒙特利尔认知评估量表数据，对人体生理测量数据进行融合；采用遗传算法优化BP神经网络。本发明专利技术通过获取老年人蒙特利尔认知评估量表，利用健康一体机采集人体生理测量数据，采用基于神经网络的机器学习方法，对用户记忆与认知功能数据和判定结果进行机器学习训练，优化机器学习策略，实现老年人记忆及认知功能评估筛查预警，可快速实现老年人记忆及认知的自动评估预警能力，不需要专业人工干预，且对轻微认知障碍的早期人员评估结果具有较高的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种老年人记忆及认知功能评估筛查预警系统
本专利技术涉及老年人记忆及认知功能评估
，更具体的涉及一种老年人记忆及认知功能评估筛查预警系统。
技术介绍
人口老龄化是人类社会发展的历史必然，任何国家都概莫能外，差别只是出现的早晚和进程的快慢。进入老年期后，人体结构组织进一步老化，各功能器官逐步出现障碍，身体抵抗能力衰弱，容易引发各种疾病，如老年痴呆症(失智症)。老年痴呆症分为阿尔茨海默病(AlzheimerDisease，AD)、血管性痴呆以及两者并存的混合型痴呆。AD痴呆症较血管性痴呆更为常见，是一种因脑部损伤或疾病导致的渐进性认知功能退化，其退化的幅度和速度远高于正常老化，主要表现为渐进性记忆障碍、认知功能障碍、人格改变以及语言障碍等，严重影响病人的社交、职业与生活。老年痴呆症随年龄增长而增长患病率，严重威胁着老年人的身体健康。临床实施MCI诊断需由专业医疗人员进行，局限在医院等医疗机构中，无法在社会上进行广泛推广。目前由于我国老年健康保健体系不够完善，加上对老年痴呆症的认识不足，痴呆症的就诊率较低。轻度痴呆症患者的就诊率更是不足20％，导致大多数轻度AD和MCI患者延误了病情，发展成中度甚至重度痴呆，给家庭和社会带来了沉重的负担。因此，便于使用且容易推广的辅助筛查系统有其现实的需求和重要的社会意义。根据这种需求开发针对老年人的认知功能评估训练系统，作为一种筛查工具进行认知功能评估和训练的人工干预是必要的。目前，对老年人记忆及认知功能评估主要集中在临床医学，通过复杂的医学理论对病人的生物信息进行分析研究，得出老年人记忆及认知功能评估结果，该方法存在检查数据多，时间跨度长，且需要专业人工干预，尤其对轻微认知障碍的早期人员评估结果可靠性较低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种老年人记忆及认知功能评估筛查预警系统，用以解决上述
技术介绍
中提出的问题。本专利技术实施例提供的老年人记忆及认知功能评估筛查预警系统，包括：生理数据获取单元，用于获取人体生理测量数据；量表数据获取单元，用于获取蒙特利尔认知评估量表数据；数据融合单元，用于通过自适应加权法，结合蒙特利尔认知评估量表数据，对人体生理测量数据进行融合；认知障碍概率确定单元，用于采用遗传算法优化BP神经网络；其中，所述BP神经网络的输入特征向量为融合后的人体生理测量数据，所述BP神经网络的输出特征向量为患老年认知障碍概率。进一步地，所述生理数据获取单元，具有用于：通过健康一体机，获取人体生理测量数据；所述健康一体机的自助体检项目，包括：身高体重、心电、体温、血压、血糖、骨密度、多普勒、微量元素、血氧、血尿酸、总胆固醇、中医体质辨识和生化。进一步地，所述蒙特利尔认知评估量表数据的类型，包括：视空间执行能力、命名、记忆、注意、语言流畅、抽象思维、延迟记忆、定向力。进一步地，所述数据融合单元，具体用于：对人体生理测量数据赋值原始权重值；分析某一类人体生理测量数据是否异常，如果超出正常值，则采用自适应加权法实现权值的确定，以修正蒙特利尔认知评估量表受影响的各维度值；对于不同组的人体生理测量数据有不同的权值，在总均方误差最小的最优条件下，根据各组人体生理测量数据以自适应的方式寻找对应的权值，使融合后的数据达到最优。进一步地，所述数据融合单元，还用于：七类人体生理测量数据融合值为：其中，因此，总均方误差为：其中，σ2是加权因子Wi的多元二次函数；根据多元二次函数求极值理论，求出当加权因子为时，σ2取最小值，求得七类人体生理测量数据的权值，根据不同类别数据对蒙特利尔认知评估量表数据的影响，实现一对多或一对一修正蒙特利尔认知评估量表各维度分值和总分值。进一步地，所述认知障碍概率确定单元，具体用于：a、初始化权值和阈值：采用某种编码机制对神经网络各层的权值和阈值进行编码，生成初始群体；b、确定适应度函数：通过计算BP神经网络的误差函数来确定适应度函数，其中，误差和适应度成反比关系；c、选择运算：选择适应度大的若干个体；d、交叉运算：按照事先确定的概率，从种群中随机选择两个个体进行基因的交叉互换；e、变异运算：根据不同的编码策略进行相应的变异，产生新一代群体；f、重复b-e步骤，逐代进化初始权值和阈值，直到训练结果满足要求或者迭代次数达到预设值为止。进一步地，所述认知障碍概率确定单元，还用于：将神经网络误差平方和的倒数作为适应度函数，具体包括：将每个个体所表示的各神经元的连接权值和阈值分配到相应的给定网络拓扑结构中，网络以训练样本为输入输出，完成网络的样本数据正向传播得到误差，个体的适应度值f的计算公式为：其中，n为输出节点数，yi为BP神经网络第i个节点的期望输出，xi为第i个节点的实际输出。本专利技术实施例提供一种老年人记忆及认知功能评估筛查预警系统，与现有技术相比，其有益效果如下：本专利技术通过获取老年人蒙特利尔认知评估量表，利用健康一体机采集人体生理测量数据，采用多传感基于神经网络的机器学习方法，对用户记忆与认知功能数据和判定结果进行机器学习训练，优化机器学习策略，实现老年人记忆及认知功能评估筛查预警，可快速实现老年人记忆及认知的自动评估预警能力，不需要专业人工干预，且对轻微认知障碍的早期人员评估结果具有较高的可靠性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种老年人记忆及认知功能评估筛查预警系统流程架构示意图；图2为本专利技术实施例提供的健康一体机构成模型；图3为本专利技术实施例提供的人工神经元模型；图4为本专利技术实施例提供的多层BP神经网络的拓扑结构；图5为本专利技术实施例提供的遗传算法对神经网络优化流程；图6为本专利技术实施例提供的健康一体机的血压查询界面；图7为本专利技术实施例提供的健康一体机的血糖查询界面；图8为本专利技术实施例提供的健康一体机的BMI查询界面；图9为本专利技术实施例提供的健康一体机的骨密度查询界面；图10为本专利技术实施例提供的量表测试模块示意图；图11为本专利技术实施例提供的确诊患有认知障碍的患者测试结果；图12为本专利技术实施例提供的未确认患有认知障碍的患者测试结果。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1，本专利技术实施例提供一种老年人记忆及认知功能评估筛查预警系统，该系统包括：生理数据获取单元，用于获取人体生理测量数据。量表数据获取单元，用于获取蒙特利尔认知评估量表数据。数据融合单元，用于通过自适应加权法，结合蒙特利尔认知评估量表数据，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种老年人记忆及认知功能评估筛查预警系统，其特征在于，包括：/n生理数据获取单元，用于获取人体生理测量数据；/n量表数据获取单元，用于获取蒙特利尔认知评估量表数据；/n数据融合单元，用于通过自适应加权法，结合蒙特利尔认知评估量表数据，对人体生理测量数据进行融合；/n认知障碍概率确定单元，用于采用遗传算法优化BP神经网络；其中，所述BP神经网络的输入特征向量为融合后的人体生理测量数据，所述BP神经网络的输出特征向量为患老年认知障碍概率。/n

【技术特征摘要】
1.一种老年人记忆及认知功能评估筛查预警系统，其特征在于，包括：
生理数据获取单元，用于获取人体生理测量数据；
量表数据获取单元，用于获取蒙特利尔认知评估量表数据；
数据融合单元，用于通过自适应加权法，结合蒙特利尔认知评估量表数据，对人体生理测量数据进行融合；
认知障碍概率确定单元，用于采用遗传算法优化BP神经网络；其中，所述BP神经网络的输入特征向量为融合后的人体生理测量数据，所述BP神经网络的输出特征向量为患老年认知障碍概率。


2.如权利要求1所述的老年人记忆及认知功能评估筛查预警系统，其特征在于，所述生理数据获取单元，具有用于：
通过健康一体机，获取人体生理测量数据；所述健康一体机的自助体检项目，包括：身高体重、心电、体温、血压、血糖、骨密度、多普勒、微量元素、血氧、血尿酸、总胆固醇、中医体质辨识和生化。


3.如权利要求1所述的老年人记忆及认知功能评估筛查预警系统，其特征在于，所述蒙特利尔认知评估量表数据的类型，包括：视空间执行能力、命名、记忆、注意、语言流畅、抽象思维、延迟记忆、定向力。


4.如权利要求1所述的老年人记忆及认知功能评估筛查预警系统，其特征在于，所述数据融合单元，具体用于：
对人体生理测量数据赋值原始权重值；
分析某一类人体生理测量数据是否异常，如果超出正常值，则采用自适应加权法实现权值的确定，以修正蒙特利尔认知评估量表受影响的各维度值；
对于不同组的人体生理测量数据有不同的权值，在总均方误差最小的最优条件下，根据各组人体生理测量数据以自适应的方式寻找对应的权值，使融合后的数据达到最优。


5.如权利要求4所述的老年人记忆及认知功能评估筛查预警系统，其特征在于，所述数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟路海，
申请(专利权)人：西安玖诚玖谊实业有限公司，翟路海，
类型：发明
国别省市：陕西;61