[发明专利]基于多模态融合改善焦虑的特异性神经反馈系统

说明书

本发明提供了一种基于多模态融合改善焦虑的特异性神经反馈训练系统，通过脑磁图信号向脑电的投射策略，形成特异性脑电信号，用于焦虑情绪的调控和改善。本发明属于医疗技术领域，包括相互连接的脑电图采集模块、实时处理模块与视觉反馈模块；实现了从信号采集—信号处理—信号反馈—信号采集的完整治疗闭环。本发明通过对脑电信号进行实时解码分析与特征提取，并且使用多模态特融合的特异性映射模型，建立反应情绪相关核心脑区(如杏仁核)实时活动的特异性脑电映射信号，具备更强的空间准确性与症状特异性；应用特异性映射信号进行神经反馈治疗，可以辅助制定个体化、多疗程的神经调控训练，改善用户的焦虑情绪，为用户提供了一个非侵入的便捷的神经调控平台。

技术领域

本发明属于医疗技术领域，涉及了一种基于多模态融合改善焦虑的特异性神经反馈系统，具体的，是涉及了一种脑电图(Electroencephalogram,EEG)和脑磁图(Magnetoencephalography,MEG)融合的特异性信号指标，用于改善焦虑的神经反馈治疗系统。

背景技术

焦虑症(Anxiety)是对亲人或自己生命安全、前途命运等的过度担心而产生的一种烦躁情绪，又称焦虑性神经症，以焦虑情绪体验为主要特征。主要表现为：无明确客观对象的紧张担心，坐立不安等。严重时可造成极大的主观痛苦，甚至影响患者适应融入现实的社会环境。

现有对Anxiety的治疗方式通常为药物治疗与心理治疗。药物治疗主要使用苯二氮卓类药物(又称为安定类药物)、抗抑郁药以及长短效药物合用。由于药物的持续性相对较短，不适合长期大量使用，同时有可能产生依赖，治疗过程中往往会给患者造成较大的心理与经济负担。而心理治疗是通过临床医生通过专业的言语或非言语沟通，引导和帮助患者改变行为习惯、认知应对方式等等，对医师的专业性有较高要求，同时也无法关联大脑的神经生物学变化。

越来越多的焦虑疗法采用结合心理治疗的生物反馈治疗或者放松、冥想治疗来引导被试缓解焦虑，被证明卓有成效并且能够有效提高患者自身调节情绪的能力。神经反馈是其中一种生物反馈技术，其通过视觉、听觉或其他形式来表征人体的某种神经活动，并且将这种表征实时反馈给实验被试；通过被试对该表征的自我调控来改善与这种神经活动相关联的某种行为或病症。神经反馈技术的核心在于捕捉并反馈被试的神经活动，这种探测手段一般包含脑电图(Electroencephalogram,EEG)、脑磁图(Magnetoencephalography,MEG)，以及血液动力学的成像方式如功能性核磁共振(functional magnetic resonanceimaging,fMRI)与近红外成像(functional Near infrared imaging,fNIRS)等，主流的研究多采用EEG与fMRI进行神经反馈研究。

传统的神经反馈方式是采用EEG信号单通道频率信号进行反馈，常见的有使用脑电P3、P4、F3、F4等通道的alpha或beta频率信号进行反馈，用以调控抑郁情绪、焦虑情绪、认知表现等问题。但是，EEG在定位方面存在明显的缺陷，其较低的空间分辨率使得通过颅骨测量来评估神经电活动的来源成为一个不适定的逆问题。

与之相对的，fMRI信号通过图像采集、处理的方式可以精准的获取深部脑区的血氧水平信号(blood oxygenation level dependent,BOLD)，具备更强的特异性，为探索深部脑区结构神经可塑性变化和认知行为功能之间的关系提供了一种崭新的手段。但是，fMRI信号的时间分辨率较差(秒级别)，这极大降低了通过fMRI信号进行神经反馈训练的调控实时性，致使采用fMRI进行特异性神经反馈的效果大打折扣。

因此，亟需开发一种创新的神经反馈技术，兼顾实时性的同时可以精准地靶向患者的情绪区域，为患者建立一个可以自主进行情绪调节的训练平台。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于多模态融合改善焦虑的特异性神经反馈系统。