2017 Fiscal Year Research-status Report
会話ロボットとタブレット端末，モーションセンサによる認知症進行度と運動機能の評価
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17K01562
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
川中 普晴 三重大学, 工学研究科, 准教授 (30437115)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高瀬 治彦 三重大学, 工学研究科, 教授 (10283516)
鶴岡 信治 三重大学, 工学研究科, 教授 (30126982)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 認知症評価 / 図形描画テスト / タブレット端末 / 運動機能評価 / ペンストークデータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，認知症検査のためのタブレット端末を用いた描画テストについて検討した．特に今年度は，（１）介護施設において毎日実施されているレクリエーション（クイズ，脳トレ，運動，歌などの身体機能の維持や向上，脳の活性化を目的としたもの）に着目して，レクリエーションの一環として実施できるような認知症評価システムを開発すること，（２）描画テストにおいて描かれる「時計」や「図形」といった描画項目ではなく，それらの構成要素となる数字や線から認知症を検出する方法に関する基礎的な検討を行うこと，の2点を中心に行った．
（１）では，図形描画テストを用いた認知症評価システムに焦点を絞り，描画テストに用いる図形ならびにそれらから抽出した特徴量について検討した．Mini Mental State Examination（MMSE）にて用いられている重なり合う五角形ではなく，様々な図形を構成する基本となる丸や三角形，四角形を描画テストに使用し，そこから認知症評価に用いる特徴量の抽出方法を提案した．また，これらの特徴量に関する有意性について議論した．
（２）では，運動機能や思考時間なども認知症を評価するための重要な特徴と考え，描画プロセスにおいて収集できるペンストロークデータを題材とした．ここでは，ペンストロークデータから抽出できる特徴量を提案するとともに，実際に健常者及び認知症患者から提供されたペンストロークデータを用いて評価実験を行い，複数の識別器における識別性能について検討した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成29年度は，描画テストに用いる図形ならびにそれらから抽出した特徴量について検討しており，様々な図形を構成する基本となる丸や三角形，四角形を用いた描画テストから抽出した特徴量が認知症の進行度評価に有効であることを明らかにしている．ここでは，各進行度のラベルが付された図形データから抜き出された特徴量について，並べ替え検定を行うことにより，どの特徴量がどのクラス（進行度ごとに分けられたグループ）を検出するために有効であるかを決定している．すなわち，研究成果により決定された特徴量に注目することにより，特定の進行度の認知症患者を検出することができるようになると考える．
またさらに，運動機能や思考時間なども認知症を評価するための重要な特徴と考え，描画プロセスにおいて収集できるペンストロークデータから抽出できる特徴量を提案している．ペンストロークデータは，図形描画テストのみならず，様々なシーンにおいて人が描く文字や図形から取得することが可能な情報である．本研究課題では，実際に健常者及び認知症患者から提供されたペンストロークデータから様々な特徴量を抽出するとともに，認知症進行度の判定に有効を思われる特徴量を特定することができた．また，これらの特徴量を用いて分類器により識別実験を行い，どのような文字（あるいはどのような特徴を持った文字）が認知症の評価に有効であるかについても検討・考察した．これらの研究結果は，今後の認知症評価システムの開発を進める上で重要な研究結果であると考えるとともに，当初の計画と比較にて概ね順調に進展していると考える．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度は，これら得られた知見を現在開発しているシステムにフィードバックするとともに，システムのブラッシュアップ，バージョンアップを進めていく予定である．また，サンプル数を増やすことにより，認知症の傾向がより明確になり，分類精度もより現実的なものになると考えられるため，県内の複数の福祉施設と協力しながら継続的にシステム評価も進めていく予定である．さらに様々な図形を用いた認知症評価の可能性について検討を進めるとともに，それらの組み合わせによる効果についても検証する．
またストロークデータを用いた認知症評価については，時計や計算問題といった描画対象の種類による影響について検討しながら，描画対象単位での精度向上を進めていく．さらに，文字を書く，描くという動作自体やリクリエーションなどで用いられる簡単なゲームを活用し，認知症の進行とともに低下すると言われている運動機能を評価するためのシステム構築ならびに手法についても研究開発を進めていく予定である．
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| Causes of Carryover |
発表先学会の変更や購入予定機器の変更，実験補助人員の変更などの理由により，執行額が当初計画とは異なってしまった．次年度については，すでに国際会議発表や論文投稿の計画があるために，次年度使用額については，これらの活動のために使用する予定である．なお，当初計画していた学会や学術集会にも参加し，研究発表を行う予定である．
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