[發(fā)明專利]用于精神分裂癥早期檢測和風(fēng)險預(yù)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910301014.X
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN110063732B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張冀聰;羅煜;常琪
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué);北京航空航天大學(xué)合肥創(chuàng)新研究院
• 主分類號: A61B5/16
• 分類號: A61B5/16;A61B5/0476
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙

本發(fā)明的一種用于精神分裂癥早期檢測和風(fēng)險預(yù)測系統(tǒng)，可解決目前很難對精神分裂癥進(jìn)行準(zhǔn)確客觀地早期檢測和風(fēng)險預(yù)測的技術(shù)問題。包括測試模塊，采集及預(yù)處理模塊，數(shù)據(jù)分析模塊，學(xué)習(xí)分類模塊及分類性能評估模塊；本發(fā)明的用于精神分裂癥早期檢測和風(fēng)險預(yù)測系統(tǒng)綜合利用認(rèn)知測試、臨床檢測和P50感覺門控電生理特征，以及XGBoost(the Extreme Gradient Boosting)機(jī)器學(xué)習(xí)方法，對精神分裂癥高危個體、超高危個體和首發(fā)人群，進(jìn)行定量化、客觀化的檢測識別和風(fēng)險預(yù)測；具體的說通過聯(lián)合使用認(rèn)知、臨床和P50感覺門控實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用源定位、腦網(wǎng)絡(luò)以及機(jī)器學(xué)習(xí)等分析方法，提取聯(lián)合特征，對首發(fā)、高危、超高危和正常對照四類人群進(jìn)行分類，提高分類準(zhǔn)確率和靈敏度及特異度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物信息學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于精神分裂癥早期檢測和風(fēng)險預(yù)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

精神分裂癥是一組病因未明的重性精神疾病，常有認(rèn)知、社會和功能障礙，多起病于青壯年，影響著全世界約1％的人口，造成經(jīng)濟(jì)損失約1557億美元。越來越多的證據(jù)表明，精神分裂癥是一種神經(jīng)發(fā)育異常的疾病。神經(jīng)發(fā)育模型將精神分裂癥的發(fā)展軌跡劃分為四個階段,分別為高危(high risk,HR)期,超高危(utra-high risk,UHR)期或前驅(qū)期,首發(fā)(First-episode schizophrenia,FESZ)期和慢性期。值得指出的是，即使現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展已經(jīng)非常迅速，但是關(guān)于精神分裂癥病因的結(jié)論仍然不明確。時至今日，人們依然無法預(yù)測精神分裂癥的發(fā)展走向，同時也缺乏治愈這種疾病的有效手段。

精神分裂癥的早期診斷和風(fēng)險預(yù)測，對于治療精神分裂癥至關(guān)重要。研究表明，精神分裂癥的早期診斷和干預(yù)，會顯著改善其治療效果，預(yù)防或推遲疾病的發(fā)作，降低發(fā)病率，減緩衰退，提高患者的生活質(zhì)量。早期診斷，尤其是前驅(qū)期的診斷，可能是預(yù)防該疾病進(jìn)展的機(jī)遇。例如，在前驅(qū)期接受治療的UHR患者，與未接受干預(yù)的對照組相比，轉(zhuǎn)化率顯著降低，病情明顯改善。

然而，精神分裂癥的早期診斷和風(fēng)險預(yù)測一直是充滿挑戰(zhàn)性的技術(shù)難題。由于精神分裂癥的發(fā)生機(jī)制較為復(fù)雜，臨床表現(xiàn)具有異質(zhì)性，人們對其認(rèn)識至今還較為膚淺。目前，臨床上對精神分裂癥的診斷手段，主要基于診斷標(biāo)準(zhǔn)手冊。

常見的診斷標(biāo)準(zhǔn)手冊包括美國精神醫(yī)學(xué)學(xué)會的精神疾病診斷與統(tǒng)計(jì)手冊第五版(DSM-V)、世界衛(wèi)生組織的國際疾病和相關(guān)健康問題統(tǒng)計(jì)分類(ICD-10)以及中國精神障礙分類與診斷標(biāo)準(zhǔn)第三版(CCMD-3)等。這些標(biāo)準(zhǔn)主要基于求診者所主訴的個人經(jīng)歷和他人對求診者的異常行為描述，隨后由專業(yè)人員進(jìn)行臨床評估。具有可操作性的診斷標(biāo)準(zhǔn)亦存在負(fù)面效應(yīng)。Kenneth S.Kendler博士在《美國醫(yī)學(xué)會雜志·精神病學(xué)》(JAMA Psychiatry)的一篇社論中，探討了現(xiàn)代精神分裂診斷標(biāo)準(zhǔn)究竟在多大程度上反映了先人所描述的疾病主要臨床特征。該文最后指出，診斷標(biāo)準(zhǔn)不能與其所指向的疾病相等同，也強(qiáng)調(diào)了臨床與研究中將診斷局限于診斷標(biāo)準(zhǔn)中的條目具有潛在風(fēng)險。這也印證了很多學(xué)者的觀點(diǎn)：單純從精神病理癥狀認(rèn)識疾病可能過于局限。此外，由于精神分裂癥的早期階段無明顯臨床癥狀出現(xiàn)，所以依照主觀的診斷手冊對精神分裂癥進(jìn)行早期診斷比較困難。

神經(jīng)電生理學(xué)指標(biāo)一直是精神分裂癥的研究熱點(diǎn)。有學(xué)者提出，此類指標(biāo)可能成為精神分裂癥患者的內(nèi)源性表型，從而可能對該疾病的診斷產(chǎn)生重要的影響。目前研究較多的有P50、P300、N400、失匹配負(fù)波(Mismatch Negativity，MMN)等。但是，目前很少有研究綜合利用神經(jīng)電生理指標(biāo)與認(rèn)知臨床測試指標(biāo)，來對精神分裂癥進(jìn)行診斷。而聯(lián)合使用生物標(biāo)志物，可能是精神分裂癥的診斷最直接有效的方法，尤其是精神分裂癥的早期診斷和風(fēng)險預(yù)測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出的一種用于精神分裂癥早期檢測和風(fēng)險預(yù)測系統(tǒng)，可解決目前很難對精神分裂癥進(jìn)行準(zhǔn)確客觀地早期檢測和風(fēng)險預(yù)測的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種用于精神分裂癥早期檢測和風(fēng)險預(yù)測系統(tǒng)，包括以下模塊：