[發明專利]一種空間工作記憶相關腦功能評估系統及評估方法

在審

• 申請號: 201710795851.3
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107374593A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 徐運;葉星;武文博
• 申請（專利權）人: 南京鼓樓醫院
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/055
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司32252
• 代理人: 戴朝榮

技術領域

本發明屬于腦功能認知評估領域，涉及一種空間工作記憶相關腦功能評估系統及評估方法。

背景技術

目前國際上針對早期認知功能損傷的評估除了詳細詢問病史外，主要依據神經心理學和神經科學的諸多認知功能評估量表。有關量表主要是通過問卷和紙筆測試等方法來評估患者的認知功能水平，這些評估量表依賴受試者對認知功能測量的主觀努力程度或者配合程度，存在文化教育程度等差異。傳統的神經檢查和心理測試，均受到受試者和測試專家的主觀態度的影響，缺乏客觀的檢測技術手段，無法全面客觀的反應空間工作記憶的實際狀態，總體診斷識別率較低。

迄今，腦功能認知領域已發展出多種客觀檢測技術手段，其中最主流的檢測評估技術包括：事件相關頭皮電位（event-related potentials，ERPs）、功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）、眼動與視線追蹤技術（eye tracking system，ETS）、腦磁圖（magnetoencephalography，MEG）、正電子發射斷層掃描成像（positron emission tomograph，PET）。然而，由于多種原因，這些技術手段多停留在實驗階段，不能完全應用于實際的功能評估。

此外，輕度認知功能損傷會使空間工作記憶等高級認知活動相關的大腦額葉、顳葉和頂葉的激活模式也有所變化，即認知功能降低早期可以表現為空間工作記憶相關的重要參與腦區的激活模式變化，使得對腦功能認知研究和早起腦功能損傷的篩查難度增大。

發明內容

本發明提供一種基于功能性磁共振成像技術的，適合不同認知狀態下的人群的認知功能損傷的腦功能的評估方法，為腦功能認知相關問題的研究提供了可靠的依據。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種空間工作記憶相關腦功能評估系統，包括核磁共振儀、數據錄入模塊、測試任務模塊、數據分析模塊、顯示模塊以及空間工作記憶測試任務系統；數據錄入模塊和測試任務模塊均連接數據分析模塊，數據分析模塊連接顯示模塊，測試任務模塊和數據分析模塊通過串口與核磁共振儀連接，測試任務模塊上運行空間工作記憶測試任務系統。

測試任務模塊還設置有第一手柄、第二手柄，第一手柄上設置有按鍵一和按鍵二，第二手柄上設置有按鍵三和按鍵四。

空間工作記憶相關腦功能評估系統的運行方法，包括以下步驟：

步驟一：在數據錄入模塊錄入受試者數據，數據錄入包括受試者的姓名、性別、年齡，并建立完整的隨訪數據庫；

步驟二：受試者接受測試前進行流程和操作培訓，以及測試準備；

步驟三：空間工作記憶測試，包括基于空間工作記憶測試任務系統的測試、功能性磁共振成像，空間工作記憶測試任務系統是基于Matlab 編程語言及Psychtoolbox 工具包編寫的軟件系統；空間工作記憶測試任務系統包含多個組塊，每個組塊中包括：空間位置記憶任務、延遲等待、空間導航任務；空間工作記憶測試任務系統生成的空間位置圖像信號投射至受試者可視的虛擬界面中，其中，空間位置圖像信號包括可移動標記物、目標物；空間位置記憶任務是指受試者需要在目標物隱藏前記憶目標物的位置，空間導航任務是指受試者在控制可移動標記物在模擬界面中移動，基于自身和環境線索判斷路線并找到目標物的任務；

受試者需要在空間工作記憶測試任務系統模擬的虛擬環境中判斷隱藏的目標物的位置，通過第一手柄、第二手柄操作可移動標記物在屏幕上移動并標記出受試者確定的目標物位置；

空間導航任務的各組塊之間的目標物位置信息均不重復；

受試者需每次重新記憶目標物新的空間位置。

步驟四：數據分析模塊對測試所得到的數據進行分析，并提供分析的結果；

步驟五：匹配受試者數據，在展示模塊展示分析結果；

本發明的有益效果：通過功能性磁共振結合神經心理學測試范式，從空間工作記憶這一角度對早期或者輕度認知功能損傷的人群進行相關的腦功能激活模式的研究，對完善腦功能認知的研究具有重要價值。同時，避免了復雜任務導致的腦活動差異影響測試結果。另外，結合神經心理學任務測試，有助于理解空間工作記憶相關腦區在認知功能損傷中的激活模式變化的神經心理學意義，對早期預測認知功能損傷后的轉歸具有更大的應用價值。

附圖說明

圖1是本發明空間工作記憶相關腦功能評估系統的結構示意圖；

圖2是本發明空間工作記憶相關腦功能評估系統及評估方法的流程圖；