[發(fā)明專利]一種便攜式多信息融合分析及干預(yù)評(píng)估系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310368422.3
• 申請(qǐng)日: 2023-04-10
• 公開（公告）號(hào): CN116092673B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳凱;李兆波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G16H50/20
• 分類號(hào): G16H50/20;G16H50/30;G06N3/084;G06N3/0464;G06N3/0499;A61B5/00
• 代理公司: 廣州專理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44493
• 代理人: 曲超

本發(fā)明涉及多模態(tài)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種便攜式多信息融合分析及干預(yù)評(píng)估系統(tǒng)及方法，利用便攜式多模態(tài)非侵入式數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集得到多模態(tài)生理信號(hào)數(shù)據(jù)集；進(jìn)行多模態(tài)生理信號(hào)數(shù)據(jù)預(yù)處理和多維度動(dòng)態(tài)融合分析，得到動(dòng)態(tài)融合特征集；并結(jié)合集成學(xué)習(xí)方法建立腦部病癥輔助識(shí)別模型，構(gòu)建動(dòng)態(tài)融合特征集對(duì)應(yīng)的腦部癥狀標(biāo)準(zhǔn)映射表；進(jìn)一步進(jìn)行早期干預(yù)刺激，根據(jù)腦部癥狀標(biāo)準(zhǔn)映射表獲得對(duì)應(yīng)不同程度的腦部癥狀類型，以量化早期干預(yù)治療評(píng)價(jià)結(jié)果，輔助腦部神經(jīng)性疾病的早期診斷和干預(yù)治療，以達(dá)到延緩慢性癥狀發(fā)展的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多模態(tài)數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種便攜式多信息融合分析及干預(yù)評(píng)估系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

目前，神經(jīng)退行性精神疾病的傳統(tǒng)輔助檢測(cè)方法包括磁共振成像、計(jì)算機(jī)斷層成像、認(rèn)知功能臨床篩查、認(rèn)知評(píng)估、腦脊液標(biāo)志物和基因檢測(cè)等方法，但利用認(rèn)知量表對(duì)癥狀量化評(píng)價(jià)的主觀性判斷，其準(zhǔn)確性受限于醫(yī)生的判定水平，會(huì)導(dǎo)致較高的誤診率；利用神經(jīng)影像學(xué)檢查及體液標(biāo)志物檢測(cè)費(fèi)用昂貴，需要到大型醫(yī)療機(jī)構(gòu)就診檢查才能完成，難以滿足方便患者日常監(jiān)測(cè)病癥的早期檢測(cè)和干預(yù)需求。而患者在病癥初期僅表現(xiàn)為一般的認(rèn)知功能障礙，若不能早期發(fā)生會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)過最佳延緩病癥的窗口期。

而傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)檢測(cè)的生理參數(shù)數(shù)量少或模態(tài)較為單一，利用腦電信號(hào)或腦氧信號(hào)進(jìn)行單獨(dú)評(píng)價(jià)只能間接從單一維度評(píng)估病癥，缺乏全面準(zhǔn)確地反映腦部神經(jīng)環(huán)路的受損情況。因此，目前針對(duì)阿爾茨海默癥等神經(jīng)退行性精神疾病亟需一種便攜式、低成本、且評(píng)估準(zhǔn)確的早期病癥檢測(cè)和干預(yù)評(píng)價(jià)方法及體系，以輔助實(shí)現(xiàn)在社區(qū)場(chǎng)景下的早期干預(yù)治療。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有方法的局限，本發(fā)明的目的在于提供一種便攜式多信息融合分析及干預(yù)評(píng)估系統(tǒng)及其方法，利用便攜式多模態(tài)非侵入式數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集得到多模態(tài)生理信號(hào)數(shù)據(jù)集，其中便攜式采集裝置以滿足在社區(qū)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的檢測(cè)需求；對(duì)多模態(tài)信息數(shù)據(jù)集進(jìn)行信號(hào)預(yù)處理和多維度動(dòng)態(tài)融合分析，得到動(dòng)態(tài)融合特征集；并結(jié)合集成學(xué)習(xí)方法建立腦部病癥輔助識(shí)別模型，構(gòu)建動(dòng)態(tài)融合特征集對(duì)應(yīng)的腦部癥狀標(biāo)準(zhǔn)映射表；進(jìn)一步對(duì)患者進(jìn)行早期干預(yù)刺激，根據(jù)腦部癥狀標(biāo)準(zhǔn)映射表獲得對(duì)應(yīng)不同程度的腦部癥狀類型，以量化早期干預(yù)治療評(píng)價(jià)結(jié)果，從而輔助腦部神經(jīng)性疾病如阿爾茨海默癥的早期診斷和預(yù)測(cè)，以達(dá)到盡早發(fā)現(xiàn)病癥并進(jìn)行有效的早期干預(yù)治療，以延緩神經(jīng)退行性精神疾病癥狀發(fā)展的目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本公開的一方面，提供一種便攜式多信息融合分析及干預(yù)評(píng)估系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行在以下系統(tǒng)的單元中：

生理信號(hào)數(shù)據(jù)采集單元，利用一種便攜式多模態(tài)非侵入式數(shù)據(jù)采集裝置采集獲得待測(cè)者的大腦以及視網(wǎng)膜的多模態(tài)生理信號(hào)數(shù)據(jù)集；

多模態(tài)數(shù)據(jù)預(yù)處理單元，用于對(duì)所述多模態(tài)生理信號(hào)數(shù)據(jù)集進(jìn)行信號(hào)預(yù)處理，得到多模態(tài)信息數(shù)據(jù)集；

多維度動(dòng)態(tài)融合處理單元，用于對(duì)所述多模態(tài)信息數(shù)據(jù)集進(jìn)行多維度動(dòng)態(tài)融合分析，建立動(dòng)態(tài)融合特征集；

腦部病癥輔助識(shí)別模型建立單元，用于根據(jù)所述動(dòng)態(tài)融合特征集，結(jié)合集成學(xué)習(xí)方法構(gòu)建集成初級(jí)模型，將集成初級(jí)模型的輸出作為集成次級(jí)模型的輸入，進(jìn)行優(yōu)化訓(xùn)練得到腦部病癥輔助識(shí)別模型；

干預(yù)治療量化評(píng)估單元，根據(jù)所述腦部病癥輔助識(shí)別模型，構(gòu)建所述動(dòng)態(tài)融合特征集對(duì)應(yīng)的腦部癥狀標(biāo)準(zhǔn)映射表，進(jìn)一步量化早期干預(yù)治療評(píng)價(jià)結(jié)果；

所述系統(tǒng)運(yùn)行于桌上型計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、掌上電腦及云端數(shù)據(jù)中心的計(jì)算設(shè)備中。

進(jìn)一步地，在所述生理信號(hào)數(shù)據(jù)采集單元中，所述一種便攜式多模態(tài)非侵入式數(shù)據(jù)采集裝置，包括腦電信號(hào)采集設(shè)備、近紅外光譜腦氧采集設(shè)備和光學(xué)相干斷層掃描視網(wǎng)膜數(shù)據(jù)采集設(shè)備；