專利名稱：用于語音輔助醫(yī)療診斷的裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于提供醫(yī)療診斷的裝置及方法，且特別有關(guān)于提供語音輔助的醫(yī)療診斷的裝置及方法。
背景技術(shù)：
目前民眾主要通過去醫(yī)療院所看診以接受醫(yī)療診斷和獲取健康信息。但對于罹患慢性疾病的病患而言，追蹤其長期健康狀況是很重要的。因此，慢性疾病的病患必須定期去醫(yī)療院所看診，花費很多時間與金錢。另一方面，許多醫(yī)療診斷技術(shù)利用各種信號診斷疾病，例如血壓、心電圖或腦波等。盡管如此，個人的語音信號也可以用來協(xié)助一些疾病的診斷，尤其是慢性疾病。舉例而言，字匯能力的衰退可能是一些疾病的早期警訊，例如失智癥(dementia)和帕金森氏癥(Parkinson’s disease)。但是,單憑人類感知可能很難判別字匯能力的改變和不同疾病之間或疾病不同階段之間的字匯能力差異。例如，在帕金森氏癥的早期階段，病患通常不會發(fā)現(xiàn)到自己字匯能力的衰退。因此，病患有可能無法察覺疾病的早期征兆，而錯失早期診斷與治療的機會。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種裝置，通過匹配個人的語音信號與語音模型，診斷特定疾病和/或追蹤并分析個人的健康狀況。本發(fā)明一實施例提供一種用于語音輔助醫(yī)療診斷的裝置，包括:一數(shù)據(jù)庫，儲存與個人相關(guān)的一語音模型；一輸入單元，從該個人接收一語音信號；一語音匹配單元，進行該語音信號與該語音模型的匹配；以及一診斷單元，根據(jù)該語音匹配單元的匹配結(jié)果，診斷該個人是否罹患多個預定 疾病其中的一或多個。上述裝置還包括:一語音訓練模塊，從該個人的語音產(chǎn)生該語音模型。上述裝置還包括:一語音辨識單元，分析該個人針對多個預定問題的語音回答以判斷該個人的一或多個醫(yī)療狀況；其中該診斷單元根據(jù)該語音匹配單元的該匹配結(jié)果以及該個人的該一或多個醫(yī)療狀況，診斷該個人是否罹患所述多個預定疾病其中的一或多個。上述裝置還包括:一警示單元，當語音匹配單元的該匹配結(jié)果達到或超過一預定閾值時，提出一警告至該個人。本發(fā)明另一實施例提供一種用于語音輔助醫(yī)療診斷的裝置，包括:一數(shù)據(jù)庫，儲存與多個預定疾病相關(guān)的多個語音模型；一輸入單元，從個人接收一語音信號；一語音匹配單元，進行該語音信號與所述多個語音模型的匹配；以及一診斷單元，根據(jù)該語音匹配單元的匹配結(jié)果，診斷該個人是否罹患所述多個預定疾病其中的一或多個。上述裝置還包括:一語音辨識單元，分析該個人針對多個預定問題的語音回答以判斷該個人的一或多個醫(yī)療狀況；其中該診斷單元根據(jù)該語音匹配單元的該匹配結(jié)果以及該個人的該一或多個醫(yī)療狀況，診斷該個人是否罹患所述多個預定疾病其中的一或多個。本發(fā)明另一實施例提供一種語音輔助醫(yī)療診斷的方法，包括:從個人接收一語音信號；進行該語音信號與一語音模型的匹配，并產(chǎn)生一匹配結(jié)果；以及根據(jù)該匹配結(jié)果，診斷該個人是否罹患多個預定疾病其中的一或多個。上述方法還包括:從該個人的語音產(chǎn)生該語音模型。上述方法還包括:分析該個人針對多個預定問題的語音回答以判斷該個人的一或多個醫(yī)療狀況；以及根據(jù)該語音匹配單元的該匹配結(jié)果以及該個人的該一或多個醫(yī)療狀況，診斷該個人是否罹患所述多個預定疾病其中的一或多個。上述方法還包括:當語音匹配單元的該匹配結(jié)果達到或超過一預定閾值時，提出一警告至該個人。本發(fā)明再一實施例提供一種語音輔助醫(yī)療診斷的方法，包括:從個人接收一語音信號；進行該語音信號與多個語音模型的匹配，并產(chǎn)生一匹配結(jié)果，其中所述多個語音模型與多個預定疾病相關(guān)；以及根據(jù)該匹配結(jié)果，診斷該個人是否罹患所述多個預定疾病其中的一或多個。上述方法還包括:分析該個人針對多個預定問題的語音回答以判斷該個人的一或多個醫(yī)療狀況；以及根據(jù)該匹配結(jié)果以及該個人的該一或多個醫(yī)療狀況，診斷該個人是否罹患所述多個預定疾病其中的一或多個。


圖1所示為根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于語音輔助醫(yī)療診斷的裝置的示意圖；圖2所示為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的用于語音輔助醫(yī)療診斷的裝置的示意圖。其中，附圖標記說明如下:110、210 數(shù)據(jù)庫；111、211 語音模型；

120,220 輸入單元；130,230 語音匹配單元；140 警示單元；150、250 語音辨識單元；151、251 特征提取模塊；152 語音測試模塊；160、240 診斷單元。
具體實施例方式以下說明為本發(fā)明的實施例。其目的是要舉例說明本發(fā)明一般性的原則，不應(yīng)視為本發(fā)明的限制，本發(fā)明的范圍當以申請專利范圍所界定者為準。如上列先前技術(shù)所述，個人的語音信號可被用來協(xié)助一些疾病的診斷。為了建立用于語音輔助醫(yī)療診斷的裝置，本發(fā)明的基本概念為建立語音模型。在一實施例中，一語音模型包括一些聲音和/或語音特性，例如音高、音調(diào)、節(jié)奏、發(fā)音、音量、聲波、清晰度、間隔、流暢度、音節(jié)、重音、母音、子音等。這些聲音和/或語音特性可通過語言學參數(shù)決定，例如音系學(phonology)或/和語言學(phonetics)。舉例而言,語音信號的流暢度可通過間隔是否正確配置和/或間隔的數(shù)目決定。另外，流暢度也可根據(jù)通話時間比、發(fā)音、沉默暫停的計數(shù)、暫停的總時間和暫停的平均長度。在本發(fā)明一實施例中，建立分別與不同疾病相關(guān)的多個語音模型。舉例而言，在本實施例中，建立與失智癥相關(guān)的一語音模型以及與帕金森氏癥相關(guān)的一語音模型。須注意的是，一疾病可與不只一個語音模型相關(guān)。在本實施例中，通過進行個人的語音信號與所述多個語音模型的間的匹配，可決定語音信號是否與所述多個語音模型其中一或多個語音模型相似。若語音信號與所述多個語音模型其中的一語音模型高度匹配，則診斷該個人罹患與上述高度匹配的語音模型相關(guān)的疾病。舉例而言，對于罹患失智癥的病患而言，正確地重復一些母音型式是很困難的,例如“bee-bah-boh”。當要求罹患失智癥的病患重復說“bee-bah-boh”四次時，他/她可能會說出“bee-boh-boh”或“bee-bee-bee”。因此，當個人被要求重復說“bee-bah-boh”四次時，該個人的聲音信號被錄制下來并且和一些與失智癥于“bee-bah-boh”的字匯表現(xiàn)有關(guān)的語音模型進行匹配，以判斷該個人是否罹患失智癥。除此之外，當進行語音信號與語音模型之間的匹配時，重復四次的“bee-bah-boh”之間的間隔長度也可列入考量。另外，與疾病相關(guān)的語音模型也可根據(jù)不同的測試腳本建立。舉例而言，“bee-key-gee”也是失智癥的測試腳本,可取代“bee-bah-boh”。上述多個語音模型可對應(yīng)不同性別、不同年齡或/和不同語言建立于不同的集合當中。因此，個人的語音信號系與對應(yīng)于該個人的性別、年齡或/和語言的語言模型集合進行匹配。在另一實施例中，通過匹配語音信號與語音模型，不只可以診斷個人是否罹患某疾病，也可以判斷該個人處于此疾病的哪個階段。例如，一疾病的語音模型組合包括多個語音模型，其中每個語音模型與該疾病的一階段相關(guān)。在另一實施例中，通過匹配個人目前的語音信號以及該個人在一段時間以前的語音模型，以追蹤該個人的健康狀況變化。舉例而言，若目前的語音信號與一個月以前的語音模型的間的差異大于一預定閾 值，則判定該個人的健康狀況變化為劇烈，并判定該個人的健康狀況可能惡化。圖1所示為根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于語音輔助醫(yī)療診斷的裝置10的示意圖。如圖1所示，裝置10包括數(shù)據(jù)庫110、輸入單元120、語音匹配單元130、警示單元140、語音辨識單元150以及診斷單元160。與個人相關(guān)的語音模型111儲存于數(shù)據(jù)庫110中。語音模型111可為在一段時間以前從該個人取得的語音模型。輸入單元120接收該個人的語音信號。語音匹配單元130進行上述語音信號與語音模型111的匹配。診斷單元160根據(jù)語音匹配單元130的匹配結(jié)果，診斷該個人是否罹患多個預定疾病其中的一或多個。當語音匹配單元130的匹配結(jié)果達到或超過一預定閾值時，警示單元140對該個人提出警告。舉例而言，若上述語音信號與語音模型111的間的差異很大，則該個人的健康狀況可能惡化。在一實施例中，當該個人大聲念出一或多個預定腳本時，將其語音錄制為上述語音信號。上述一或多個預定腳本系通過輸出單元(未圖示)提供，例如一顯示熒幕或一聲音播放器。
語音辨識單元150分析該個人針對多個預定問題的語音回答以判斷該個人的一或多個醫(yī)療狀況。上述多個預定問題可通過上述輸出單元給該個人。舉例而言，上述多個預定問題可顯示在一顯示熒幕上。輸入單元120接收該個人的語音回答，例如針對所述多個預定問題的答案。然后語音辨識單元150利用語音辨識提取該個人的語音回答的關(guān)鍵字，并利用這些關(guān)鍵字，根據(jù)這些關(guān)鍵字與醫(yī)療狀況之間的統(tǒng)計分析，判斷該個人的一或多個醫(yī)療狀況。在另一實施例中，可利用一手寫板或一鍵盤接收該個人的答案，而一處理單元可利用文字辨識從上述答案中提取關(guān)鍵字，以根據(jù)這些關(guān)鍵字判斷該個人的一或多個醫(yī)療狀況。當判斷該個人的一或多個醫(yī)療狀況時，也可考慮一些參數(shù)，例如打字力道或針對所述多個預定問題的反應(yīng)時間。診斷單元160利用統(tǒng)計分析方法，根據(jù)語音匹配單元130的匹配結(jié)果以及語音辨識單元150所判斷的該個人的上述一或多個醫(yī)療狀況，診斷該個人是否罹患所述多個預定疾病其中的一或多個。因此，裝置10同時根據(jù)該個人的語音變化以及該個人的醫(yī)療狀況診斷該個人是否罹患所述多個預定疾病其中的一或多個。在另一例子中，裝置10可更進一步包括一語音訓練模塊(未圖示)。語音訓練模塊從該個人接收語音并產(chǎn)生上述語音模型111。在另一例子中，裝置10可更進一步包括一語音處理單元(未圖示)。語音處理單元提取該語音信號的聲音和/或語音特性，并將這些特性提供至語音匹配單元130。然后語音匹配單元130利用這些特性進行該語音信號與語音模型111的間的匹配。例如，語音匹配單元130可根據(jù)該語音信號與語音模型111的間的特性匹配程度決定一分數(shù)，此分數(shù)代表該語音信號與語音模型111的間差異。當此分數(shù)大于一預定閾值時，警示單元140提出警告至該個人。圖2所示為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的用于語音輔助醫(yī)療診斷的裝置20的示意圖。如第2圖所示，裝置20包括數(shù)據(jù)庫210、輸入單元220、語音匹配單元230、診斷單元240以及語音辨識單元250。輸入單元220從個人接收一語音信號。與多個預定疾病相關(guān)的多個語音模型211儲存于數(shù)據(jù)庫210中。上述多個語音模型211可根據(jù)表現(xiàn)與一預定疾病有關(guān)的至少一個顯著特征的多個預定腳本建立。語音匹配單元230進行上述語音信號與上述多個語音模型211的間的匹配。診斷單元240根據(jù)語音匹配單元230的匹配結(jié)果，診斷該個人是否罹患上述多個預定疾病其中的一或多個。在一例子中，至少一個預定腳本系通過輸出單元(未圖示)提供，例如一顯示熒幕或一聲音播放器。當該個人大聲念出輸出單元所提供的上述至少一個預定腳本時，輸入單元220將該個人的語音錄制為上述語音信號。在另一例子中，診斷單元240利用統(tǒng)計分析方法，不只根據(jù)語音匹配單元230的匹配結(jié)果，還根據(jù)語音辨識單元250所判斷的該個人的一或多個醫(yī)療狀況，診斷該個人是否罹患上述多個預定疾病其中的一或多個。類語音辨識單元250似于上述第I圖的語音辨識單元150，語音辨識單元250分析該個人針對多個預定問題的語音回答以判斷該個人的上述一或多個醫(yī)療狀況。裝置20可更進一步包括一語音訓練模塊(未圖示)。語音訓練模塊從該個人接收語音并上述語音模型。裝置20可更進 一步包括一語音處理單元(未圖示)。語音處理單元提取該語音信號的聲音和/或語音特性，并將這些特性提供至語音匹配單元230。然后語音匹配單元230利用這些特性進行該語音信號和與上述預定腳本相關(guān)的上述多個語音模型211的間的匹配。若該語音信號與上述多個語音模型211其中一個或多個匹配，則診斷單元240診斷出該個人罹患與匹配的語音模型相關(guān)的一或多個預定疾病。在另一例子中，數(shù)據(jù)庫110和數(shù)據(jù)庫210也可儲存該個人的病例檔。診斷單元160和診斷單元240可參考病例檔以協(xié)助診斷該個人的狀況。如上所述，本發(fā)明提供一種用于語音輔助醫(yī)療診斷的裝置以診斷一些具有聲音或/和語音特性變化的疾病，例如失智癥等。本發(fā)明的上述裝置也可追蹤病患的狀況并在狀況惡化時提出警告給該病患。在另一實施例中，數(shù)據(jù)庫110和210、語音匹配單元130和230、診斷單元160和240以及語音辨識單元150和250可全部配置于一服務(wù)器電腦當中，該服務(wù)器電腦配置有電腦可執(zhí)行指示，通過執(zhí)行這些電腦可執(zhí)行指示，可實現(xiàn)上述單元的功能。輸入單元120和220可為可接收語音信號的通訊裝置。該服務(wù)器電腦連接至一通訊網(wǎng)絡(luò)，該通訊裝置也連接至該通訊網(wǎng)絡(luò)，并透過該通訊網(wǎng)絡(luò)與該服務(wù)器電腦進行數(shù)據(jù)通訊。舉例而言，上述多個預定腳本以及上述多個預定問題顯示于一移動電話的顯示熒幕上，該個人的該語音信號系透過該移動電話的接收器接收，該語音信號透過該通訊網(wǎng)絡(luò)傳送至遠端服務(wù)器電腦以診斷該個人是否罹患多個疾病其中的一或多個，或者/并且追蹤該個人的狀況。若遠端服務(wù)器電腦的語音匹配單元的匹配結(jié)果達到或超過一預定閾值時，遠端服務(wù)器電腦傳送一警告信號至該移動電話，因此該移動電話的熒幕根據(jù)該警告信號顯示一警告訊息，或者該移動電話的擴音器根據(jù)該警告信號播放該警告訊息，以告知該個人其罹患疾病。并且，遠端服務(wù)器電腦也可透過該通訊網(wǎng)絡(luò)傳送診斷和醫(yī)療建議至該移動電話。本發(fā)明的方法，或特定型態(tài)或其部份，可以以程序碼的型態(tài)存在。程序碼可以包含于實體媒體，如軟盤、光盤、硬盤、或是任何其他電子設(shè)備或機器可讀取(如電腦可讀取)儲存媒體，也或不限于外在形式的電腦程序產(chǎn)品，其中，當程序碼被機器，如電腦載入且執(zhí)行時，此機器變成用以參與本發(fā)明 的裝置或系統(tǒng)，且可執(zhí)行本發(fā)明的方法步驟。程序碼也可以透過一些傳送媒體，如電線或電纜、光纖、或是任何傳輸型態(tài)進行傳送，其中，當程序碼被電子設(shè)備或機器，如電腦接收、載入且執(zhí)行時，此機器變成用以參與本發(fā)明的系統(tǒng)或裝置。當在一般用途處理單元實作時，程序碼結(jié)合處理單元提供一操作類似于應(yīng)用特定邏輯電路的獨特裝置。以上所述為實施例的概述特征。所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者應(yīng)可以輕而易舉地利用本發(fā)明為基礎(chǔ)設(shè)計或調(diào)整以實行相同的目的和/或達成此處介紹的實施例的相同優(yōu)點。所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者也應(yīng)了解相同的配置不應(yīng)背離本創(chuàng)作的精神與范圍，在不背離本創(chuàng)作的精神與范圍下他們可做出各種改變、取代和交替。說明性的方法僅表示示范性的步驟，但這些步驟并不一定要以所表示的順序執(zhí)行?？闪硗饧尤搿⑷〈?、改變順序和/或消除步驟以視情況而作調(diào)整，并與所揭露的實施例精神和范圍一致。
權(quán)利要求
1.一種用于語音輔助醫(yī)療診斷的裝置，包括 一數(shù)據(jù)庫，儲存與個人相關(guān)的一語音模型； 一輸入單元，從該個人接收一語音信號； 一語音匹配單元，進行該語音信號與該語音模型的匹配；以及一診斷單元，根據(jù)該語音匹配單元的匹配結(jié)果，診斷該個人是否罹患多個預定疾病其中的一或多個。
2.如權(quán)利要求I所述的用于語音輔助醫(yī)療診斷的裝置，還包括 一語音訓練模塊，從該個人的語音產(chǎn)生該語音模型。
3.如權(quán)利要求I所述的用于語音輔助醫(yī)療診斷的裝置，還包括 一語音辨識單元，分析該個人針對多個預定問題的語音回答以判斷該個人的一或多個醫(yī)療狀況； 其中該診斷單元根據(jù)該語音匹配單元的該匹配結(jié)果以及該個人的該一或多個醫(yī)療狀況，診斷該個人是否罹患所述多個預定疾病其中的一或多個。
4.如權(quán)利要求I所述的用于語音輔助醫(yī)療診斷的裝置，還包括 一警示單元，當語音匹配單元的該匹配結(jié)果達到或超過一預定閾值時，提出一警告至該個人。
5.一種用于語音輔助醫(yī)療診斷的裝置，包括 一數(shù)據(jù)庫，儲存與多個預定疾病相關(guān)的多個語音模型； 一輸入單元，從個人接收一語音信號； 一語音匹配單元，進行該語音信號與所述多個語音模型的匹配；以及一診斷單元，根據(jù)該語音匹配單元的匹配結(jié)果，診斷該個人是否罹患所述多個預定疾病其中的一或多個。
6.如權(quán)利要求5所述的用于語音輔助醫(yī)療診斷的裝置，還包括 一語音辨識單元，分析該個人針對多個預定問題的語音回答以判斷該個人的一或多個醫(yī)療狀況； 其中該診斷單元根據(jù)該語音匹配單元的該匹配結(jié)果以及該個人的該一或多個醫(yī)療狀況，診斷該個人是否罹患所述多個預定疾病其中的一或多個。
7.一種語音輔助醫(yī)療診斷的方法，包括 從個人接收一語音信號； 進行該語音信號與一語音模型的匹配，并產(chǎn)生一匹配結(jié)果；以及 根據(jù)該匹配結(jié)果，診斷該個人是否罹患多個預定疾病其中的一或多個。
8.如權(quán)利要求7所述的語音輔助醫(yī)療診斷的方法，還包括 從該個人的語音產(chǎn)生該語音模型。
9.如權(quán)利要求7所述的語音輔助醫(yī)療診斷的方法，還包括 分析該個人針對多個預定問題的語音回答以判斷該個人的一或多個醫(yī)療狀況；以及根據(jù)該語音匹配單元的該匹配結(jié)果以及該個人的該一或多個醫(yī)療狀況，診斷該個人是否罹患所述多個預定疾病其中的一或多個。
10.如權(quán)利要求7所述的語音輔助醫(yī)療診斷的方法，還包括 當語音匹配單元的該匹配結(jié)果達到或超過一預定閾值時，提出一警告至該個人。
11.一種語音輔助醫(yī)療診斷的方法，包括 從個人接收一語音信號； 進行該語音信號與多個語音模型的匹配，并產(chǎn)生一匹配結(jié)果，其中所述多個語音模型與多個預定疾病相關(guān)；以及 根據(jù)該匹配結(jié)果，診斷該個人是否罹患所述多個預定疾病其中的一或多個。
12.如權(quán)利要求11所述的語音輔助醫(yī)療診斷的方法，還包括 分析該個人針對多個預定問題的語音回答以判斷該個人的一或多個醫(yī)療狀況；以及根據(jù)該匹配結(jié)果以及該個人的該一或多個醫(yī)療狀況，診斷該個人是否罹患所述多個預定疾病其中的一或多個。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于語音輔助醫(yī)療診斷的裝置與方法，包括一數(shù)據(jù)庫，儲存與個人相關(guān)的一語音模型；一輸入單元，從該個人接收一語音信號；一語音匹配單元，進行該語音信號與該語音模型的匹配；以及一診斷單元，根據(jù)該語音匹配單元的匹配結(jié)果，診斷該個人是否罹患多個預定疾病其中的一或多個。
文檔編號G06F19/00GK103251386SQ20121055683
公開日2013年8月21日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者沈家麟, 梁榮昌 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司