文档介绍：基于精神心理学、脑信号采集、无线互联网通讯的脑状态定量客观评估、自动睡眠结构分期、牵引调控治疗的网络化信息平台
定量脑牵引调控技术说明

北京易飞华通科技开发有限公司
吴一兵
一、目的、意义
“基于精神心理学、脑信号采集、无线互联网通讯的脑状态定量客观评估、自动睡眠结构分期、牵引调控治疗的网络化信息平台”技术属于脑科学领域中临床应用研究项目,是通过自发脑信号输出建立应用环路的关键研究内容。
本技术是基于模拟人体系统调节功能的方法,在生物感受器基础上,施加相应刺激,达到调节诸如血压、呼吸等等稳态控制系统的模式。利用脑功能定量监测、无线通讯、数字信号处理技术、脑波牵引技术、心理学技术和时变声光电刺激技术,在感知脑而后控制刺激的调节治疗模式下,不仅可以更直接有效定量地监测和评估个体的脑功能状态活动水平,而且还有可能采用基于生物反馈原理的调控技术,使个体更加便捷有效地调节其脑功能与认知状态,并促进其心理健康和脑功能保护及开发。
技术的整体框架,是以信息化、网络化方式,尝试建立1:失眠、焦虑、抑郁(简称亚健康)和精神分裂疾患的客观定量评估指标,即脑状态感受器,为精神疾患和亚健康人群的脑感知建立客观手段。2:尝试建立基于无线移动互联网通讯技术的远程脑功能状态采集和服务信息平台,为精神疾患和亚健康人群的疾病预防、实时互动监测、治疗和调控提供一种具有可执行性和应用性的公共平台。同时,为大规模的人群在日常生活中的自发脑输出信号的收集,以及在此基础上的科学研究提供平台。3:尝试建立基于电子互动方式,以脑波牵引和脑自适应能力为基础的反馈刺激,治疗调节精神疾患和亚健康状态。以游戏化模式,镜像自身脑状态,激发自身潜能力,在快乐自然有趣味的游戏过程中学会自身抑制大脑,治疗精神类疾患或亚健康的心理方法,同时,利用持续微电流刺激改变局部脑功能状态的科学研究结果,辅助施加结合脑感知数据的时变微电流刺激,实现精神类和亚健康疾患的调节治疗模式。
脑感知技术的建立,可以获得一种失眠、焦虑、抑郁的客观定量辅助诊断指标和疗效辅助判断指标,解决此类疾病长期没有客观生理数据支持的主观量表式诊断方式的缺憾,对于临床治疗的效果判断和病程发展评估的价值显著。整体网络化平台的建立,可以为精神类医疗机构实现主动式医疗服务、预防医疗和规模化大样本的临床科学实验做出关键贡献。持续的、贯穿于日程生活工作中的医疗服务,为患者、医生、医院带来规模化的经济和社会效益。网络化精神健康游戏的应用,可以激发人体自身抵抗疾病的潜能,包括精神类、亚健康甚至其他生理性疾病。为人们日常心理精神健康锻炼提供符合科学的、个体化的常规手段。其健康保健的意义和作用巨大。
二、国内外研究发展现状和趋势
脑功能状态的测定属于神经电生理、生物信息处理研究的范畴。是生物信息加工、脑科学、临床医学研究中的重要内容。
失眠、焦虑、抑郁的测定目前国内外的常规方法主要是利用心理量表,具体做法是需要患者选择填写大量的测试题目,根据患者选择的结果,给出患者当前的相关脑功能状态,其中包含一些心理学任务、图片记忆等。这种方法是目前国际上的主流失眠、焦虑、抑郁的测量方法,也可以称为金指标。是世界公认的。
睡眠监测和睡眠结构分析,是进一步诊断精神类疾病和失眠焦虑抑郁的辅助监测手段,目前睡眠结构的分析,大都采用手工分期和自动分期的结合。睡眠监测的地点一般需要在医疗机构的睡眠监测中心的专用睡眠室开展。需要配备复杂的脑电图采集和分析设备。
对于脑功能的基础研究,可以利用功能核磁共振检查设备、远红外扫描设备等对大脑进行静态扫描,分析脑部血流变化,获得脑部状态客观定量的数据。也有利用事件相关电位等电生理方法研究大脑电生理信号和脑功能状态的关系,主要是脑电图和诱发电位信号的采集和分析。处理的结果包括分析诱发电位的长潜伏期的各个波形的定量数值和刺激事件之间的变化规律,揭示大脑的功能障碍。脑电图临床上的应用主要体现在癫痫波的识别、睡眠分期和镇静深度监测方面。脑电图在脑功能测定中存在的问题,主要是个体差异的存在以及定量化表示并没有突出进展。上述基础研究所采用的相关于精神和亚健康疾患的脑功能状态测定的方法并没有获得实际意义上的应用结果,还没有一个科学规范的测定失眠、焦虑、抑郁等精神类疾患的脑功能状态定量金指标产生。但是,客观定量的脑功能状态测定方法是国内外脑功能监测技术进一步研究的发展方向,特别是,简单、高效、低成本的脑功能测定设备的研制和方法的建立是研究重点追求的目标。
脑电图的研究方法主要以功率谱分析为重点,以各频段成分的多少作为脑功能状态的分析指标。由于脑电图的个体差异,脑电频谱功率成分的定量难于达到量值上的统一。各成分波在脑电图中的表达也不具备连续性,对于脑功能状态的分辨率极低,线性度不理想。同时由于功率谱数学算法对于非周