CN104921720B - 一种基于心率变异性的催眠治疗抑郁症效果评价装置 - Google Patents

一种基于心率变异性的催眠治疗抑郁症效果评价装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于心率变异性的催眠治疗抑郁症效果评价装置，实现以下步骤：步骤1、采集催眠前、催眠期间和催眠后的心电数据；步骤2、计算催眠三个阶段的心率变异性参数；步骤3、建立催眠治疗抑郁症效果的评价模型，将心率变异性参数输入模型中，以通过模型评价催眠治疗抑郁症的效果。本发明根据客观的生理参数量化评估催眠治疗抑郁症的效果，避免对治疗效果评价的主观性，结合心理学与神经科学，丰富了催眠治疗抑郁症的研究方法，具有临床实用性等优点。

Description

一种基于心率变异性的催眠治疗抑郁症效果评价装置
技术领域
本发明涉及一种催眠治疗抑郁症效果评价装置，特别涉及一种基于心率变异性的催眠治疗抑郁症效果评价装置。
背景技术
抑郁症是一种心理疾病，导致患者明显的不适以及交际障碍和身体功能障碍，抑郁症的发病率达到17％并有上升的趋势。抑郁症形成的原因比较复杂，例如工作压力、家庭问题、学习压力甚至是遗传问题，同时治疗抑郁症的方式也比较多，例如服用抗抑郁药物，或者不用依赖药物的心理治疗法。其中，催眠治疗抑郁症是心理治疗法中历史长并且治疗效果好的一种治疗方法。催眠能为抑郁症患者建立积极的期望或者信念，加强自我调节，教导患者以更舒适的距离面对和解决问题。目前国内外对于催眠治疗抑郁症的效果评价主要是通过催眠治疗师的主观判断和量表评分，这样的评价方式不能客观、量化地反映患者在催眠期间和催眠后的心理状况。
发明内容
本发明的目的在于克服现有评价方法的缺点与不足，提供一种基于心率变异性的催眠治疗抑郁症效果评价装置，该评价装置能快速、客观、量化地评价抑郁症患者在催眠期间、催眠后的治疗效果。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于心率变异性的催眠治疗抑郁症效果评价装置，包括采集模块、无线传输模块和数据处理模块；
其中采集模块采集催眠前、催眠期间和催眠后的心电数据；
无线传输模块将心电数据从采集模块传输到数据处理模块；
数据处理模块用于实现下述方法：
步骤1、计算催眠三个阶段的心率变异性参数；
步骤2、建立催眠治疗抑郁症效果的评价模型，将心率变异性参数输入模型中，以通过模型评价催眠治疗抑郁症的效果；
所述采集催眠前、催眠期间和催眠后的心电数据包括采用三导联心电采集方法采集抑郁症患者在整个催眠过程的心电数据；
所述计算催眠三个阶段的心率变异性参数包括截取催眠前五分钟，催眠期间若干个五分钟和催眠后五分钟的心电数据，以计算各段心电数据对应的心率变异性参数；
所述通过模型评价催眠治疗抑郁症的效果包括对比催眠前、催眠期间和催眠后的参数变化，将参数输入催眠治疗抑郁症效果评价模型，得到效果评价。
作为优选，所述步骤1包括以下步骤：
步骤11、心电数据分段；
步骤12、心电波峰提取；
步骤13、心率变异性参数计算；
所述的心电数据分段方法包括以下步骤：
步骤a、截取抑郁症患者催眠前五分钟的静息心电数据，要求静息状态下抑郁症患者舒服地躺着，闭上双眼，放松正常呼吸；
步骤b、截取催眠期间多个五分钟的心电数据，从催眠开始计算，每五分钟截取一段心电数据，得到n段催眠期间的心电数据；
步骤c、截取催眠后五分钟的静息心电数据，要求催眠刚结束，抑郁症患者再次处于静息状态，舒服地躺着，闭上双眼，放松正常呼吸；
所述的心电波峰提取，采用求导法和阈值处理方法，对心电波形进行求导，导数大于阈值的同时，下一个导数值为负数，求得该点为心电波峰；
所述的心率变异性参数计算，包括计算每五分钟心电数据对应心率变异性的线性时域参数MEAN，SDNN，RMSSD，PNN50；非线性时域参数SDSD，SD1，SD2，a1，a2；频域参数VLF，LF，HF，TP，LH；所述的MEAN为所有心跳间期的均值；SDNN为所有心跳间期的标准差；所述的RMSSD为相邻心跳间期差值的均方根；所述的pNN50为50毫秒间隔以上相邻心跳间期差值的比例；所述的SDSD为相邻心跳间期之间的标准差；所述的SD1为RR间期散点图中垂直于y＝x的标准偏差；所述的SD2为RR间期散点图中y＝x直线的标准偏差；所述的a1为短期去趋势波动分析的斜率；所述的a2为长期去趋势波动分析的斜率；所述的VLF为心率变异性频谱极低频成分功率；所述的LF为心率变异性频谱低频成分功率；所述的HF为心率变异性频谱高频成分功率；所述的TP为心率变异性频谱总功率，所述的LH为低频成分与高频成分的比值。
作为优选，所述步骤2包括以下步骤：
步骤21、以催眠前心率变异性参数作为参考值；
步骤22、催眠期间每五分钟的参数分别与参考值作对比，评价该部分时间内催眠治疗抑郁症的效果；
步骤23、催眠后五分钟的参数与参考值作对比，评价患者在催眠治疗后的效果；
步骤24、综合催眠期间各部分的评价效果和催眠后的评价效果，评价整个催眠治疗抑郁症过程的治疗效果。
作为优选所述评价模型主要偏重的参数是抑郁症患者比正常人低的参数，将测量阶段的参数值与参考值输入效果评价模型中，评价催眠治疗抑郁症效果；所述的抑郁症患者比正常人低的参数主要包括：SDNN、RMSSD、SD1、SD2、LF、HF，参数的增加幅度与评价效果成正比。
本发明的一种基于心率变异性的催眠治疗抑郁症效果评价装置，操作包括以下步骤：
步骤1、采集催眠前、催眠期间和催眠后的心电数据。采用三导联心电采集方法采集抑郁症患者在整个催眠过程的心电数据。
步骤2、心电数据分段。截取抑郁症患者催眠前五分钟的静息心电数据，要求静息状态下抑郁症患者舒服地躺着，闭上双眼，放松正常呼吸；截取催眠期间多个五分钟的心电数据，从催眠开始计算，每五分钟截取一段心电数据，得到n段催眠期间的心电数据；截取催眠后五分钟的静息心电数据，要求催眠刚结束，抑郁症患者再次处于静息状态，舒服地躺着，闭上双眼，放松正常呼吸。
步骤3、心电波峰提取。采用求导法和阈值处理方法，对心电波形进行求导，导数大于阈值的同时，下一个导数值为负数，求得该点为心电波峰。
步骤4、心率变异性参数计算。计算每五分钟心电数据对应心率变异性的线性时域参数MEAN,SDNN,RMSSD,PNN50；非线性时域参数SDSD,SD1,SD2,a1,a2；频域参数VLF,LF,HF,TP,LH。所述的MEAN为所有心跳间期的均值；SDNN为所有心跳间期的标准差；所述的RMSSD为相邻心跳间期差值的均方根；所述的PNN50为50毫秒间隔以上相邻心跳间期差值的比例；所述的SDSD为相邻心跳间期之间的标准差；所述的SD1为RR间期散点图中垂直于y＝x的标准偏差；所述的SD2为RR间期散点图中y＝x直线的标准偏差；所述的a1为短期去趋势波动分析的斜率；所述的a2为长期去趋势波动分析的斜率；所述的VLF为心率变异性频谱极低频成分功率；所述的LF为心率变异性频谱低频成分功率；所述的HF为心率变异性频谱高频成分功率；所述的TP为心率变异性频谱总功率，所述的LH为低频成分与高频成分的比值。
步骤5、建立催眠治疗抑郁症效果的评价模型。以催眠前心率变异性参数作为参考值；催眠期间每五分钟的参数分别与参考值作对比，评价该部分时间内催眠治疗抑郁症的效果；催眠后五分钟的参数与参考值作对比，评价患者在催眠治疗后的效果。
步骤6、评价总体治疗效果。根据催眠治疗抑郁症模型得到的结果，综合催眠期间各部分的评价效果和催眠后的评价效果，评价整个催眠治疗抑郁症过程的治疗效果。
本发明的原理：本发明采用三导联心电采集方法采集抑郁症患者催眠前、催眠期间和催眠后的心电数据；以五分钟为单位对心电数据分段；对心电数据进行波峰提取；计算各段心电数据的心率变异性时域频域参数；对比催眠前、催眠期间和催眠后的心率变异性参数变化；将参数输入催眠治疗抑郁症效果评价模型，评价各阶段的催眠治疗抑郁症效果；综合各段效果评估结果，评价催眠治疗抑郁症的总体治疗效果。本发明根据客观的生理参数量化评估催眠治疗抑郁症的效果，避免了对治疗效果评价的主观性，结合心理学与神经科学，丰富了催眠治疗抑郁症的研究方法，具有临床实用性。本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1、实现了根据客观的生理参数量化评估催眠治疗抑郁症的效果，避免对治疗效果评价的主观性。
2、结合心理学与神经科学，丰富了催眠治疗抑郁症的科学研究方法。
3、在催眠治疗抑郁症效果评价过程中，只需采用三导联心电采集数据，测试过程简单易操作，不影响催眠治疗抑郁症的进行，具有很好的临床实用性。
附图说明
图1为基于心率变异性评价催眠治疗抑郁症效果的方法示意图。
图2为心率变异性时域和频域参数说明图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，一种基于心率变异性的催眠治疗抑郁症效果评价装置：采集催眠前、催眠期间和催眠后的心电数据，计算催眠三个阶段的心率变异性参数，通过模型评价催眠治疗抑郁症的效果。
基于心率变异性的催眠治疗抑郁症效果评价装置具体实施步骤如下：
步骤1：采集催眠前、催眠期间和催眠后的心电数据。采用三导联心电采集方法采集抑郁症患者在整个催眠过程的心电数据，使用蓝牙无线传输实现心电数据从硬件电路发送到电脑软件接收的传输。
步骤2、心电数据分段。截取抑郁症患者催眠前五分钟的静息心电数据，要求静息状态下抑郁症患者舒服地躺着，闭上双眼，放松正常呼吸；截取催眠期间多个五分钟的心电数据，从催眠开始计算，每五分钟截取一段心电数据，得到n段催眠期间的心电数据；截取催眠后五分钟的静息心电数据，要求催眠刚结束，抑郁症患者再次处于静息状态，舒服地躺着，闭上双眼，放松正常呼吸。
步骤3、心电波峰提取。采用求导法和阈值处理方法，对心电波形进行求导，导数大于阈值的同时，下一个导数值为负数，求得该点为心电波峰。波峰是指心电QRS波的最高点R波波峰。在波峰提取之后进行异常波峰点的剔除，当相邻心电波峰间隔异常时，作出判断，提出异常的波峰点。
步骤4、心率变异性参数计算，参数列表如图2所示。计算每五分钟心电数据对应心率变异性的线性时域参数MEAN,SDNN,RMSSD,PNN50；非线性时域参数SDSD,SD1,SD2,a1,a2；频域参数VLF,LF,HF,TP,LH。所述的MEAN为所有心跳间期的均值；SDNN为所有心跳间期的标准差；所述的RMSSD为相邻心跳间期差值的均方根，是衡量迷走神经对心率的调节作用大小的指标；所述的pNN50为50毫秒间隔以上相邻心跳间期差值的比例，敏感反映迷走神经的活动；所述的SDSD为相邻心跳间期之间的标准差，所述的SD1为RR间期散点图中垂直于y＝x的标准偏差，所述的SD2为RR间期散点图中y＝x直线的标准偏差，所述的a1为短期去趋势波动分析的斜率，所述的a2为长期去趋势波动分析的斜率，所述的VLF为心率变异性频谱极低频成分功率，所述的LF为心率变异性频谱低频成分功率，是交感神经调节功能的量化描述；所述的HF为心率变异性频谱高频成分功率，定量指标反映心脏迷走神经的调节水平；所述的TP为心率变异性频谱总功率，所述的LH为低频成分与高频成分的比值。
步骤5、建立催眠治疗抑郁症效果评价模型。以催眠前心率变异性参数作为参考值；催眠期间每五分钟的参数分别与参考值作对比，评价该部分时间内催眠治疗抑郁症的效果；催眠后五分钟的参数与参考值作对比，评价患者在催眠治疗后的效果。测量阶段的部分参数(如SDNN、RMSSD、SD1、SD2、LF、HF)的增加幅度与评价效果成正比。
步骤6、评价总体治疗效果。根据催眠治疗抑郁症模型得到的结果，综合催眠期间各部分的评价效果和催眠后的评价效果，评价整个催眠治疗抑郁症过程的治疗效果。通过生理参数客观量化，评估催眠治疗抑郁症的效果。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于心率变异性的催眠治疗抑郁症效果评价装置，其特征在于，包括采集模块、无线传输模块和数据处理模块；
其中采集模块采集催眠前、催眠期间和催眠后的心电数据；
无线传输模块将心电数据从采集模块传输到数据处理模块；
数据处理模块用于实现下述方法：
步骤1、计算催眠三个阶段的心率变异性参数；
步骤2、建立催眠治疗抑郁症效果的评价模型，将心率变异性参数输入模型中，以通过模型评价催眠治疗抑郁症的效果；
所述采集催眠前、催眠期间和催眠后的心电数据包括采用三导联心电采集方法采集抑郁症患者在整个催眠过程的心电数据；
所述计算催眠三个阶段的心率变异性参数包括截取催眠前五分钟，催眠期间若干个五分钟和催眠后五分钟的心电数据，以计算各段心电数据对应的心率变异性参数；
所述通过模型评价催眠治疗抑郁症的效果包括对比催眠前、催眠期间和催眠后的参数变化，将参数输入催眠治疗抑郁症效果评价模型，得到效果评价。
2.根据权利要求1所述的基于心率变异性的催眠治疗抑郁症效果评价装置，其特征在于，所述步骤1包括以下步骤：
步骤11、心电数据分段；
步骤12、心电波峰提取；
步骤13、心率变异性参数计算；
所述的心电数据分段方法包括以下步骤：
步骤a、截取抑郁症患者催眠前五分钟的静息心电数据，要求静息状态下抑郁症患者舒服地躺着，闭上双眼，放松正常呼吸；
步骤b、截取催眠期间多个五分钟的心电数据，从催眠开始计算，每五分钟截取一段心电数据，得到n段催眠期间的心电数据；
步骤c、截取催眠后五分钟的静息心电数据，要求催眠刚结束，抑郁症患者再次处于静息状态，舒服地躺着，闭上双眼，放松正常呼吸；
所述的心电波峰提取，采用求导法和阈值处理方法，对心电波形进行求导，得到导数大于阈值的同时，下一个导数值为负数的点，求得该点为心电波峰；
所述的心率变异性参数计算，包括计算每五分钟心电数据对应心率变异性的线性时域参数MEAN，SDNN，RMSSD，PNN50；非线性时域参数SDSD，SD1，SD2，a1，a2；频域参数VLF，LF，HF，TP，LH；所述的MEAN为所有心跳间期的均值；SDNN为所有心跳间期的标准差；所述的RMSSD为相邻心跳间期差值的均方根；所述的PNN50为50毫秒间隔以上相邻心跳间期差值的比例；所述的SDSD为相邻心跳间期之间的标准差；所述的SD1为RR间期散点图中垂直于y＝x的标准偏差；所述的SD2为RR间期散点图中y＝x直线的标准偏差；所述的a1为短期去趋势波动分析的斜率；所述的a2为长期去趋势波动分析的斜率；所述的VLF为心率变异性频谱极低频成分功率；所述的LF为心率变异性频谱低频成分功率；所述的HF为心率变异性频谱高频成分功率；所述的TP为心率变异性频谱总功率，所述的LH为低频成分与高频成分的比值。
3.根据权利要求1所述的基于心率变异性的催眠治疗抑郁症效果评价装置，其特征在于，所述步骤2包括以下步骤：
步骤21、以催眠前心率变异性参数作为参考值；
步骤22、催眠期间每五分钟的参数分别与参考值作对比，评价该部分时间内催眠治疗抑郁症的效果；
步骤23、催眠后五分钟的参数与参考值作对比，评价患者在催眠治疗后的效果；
步骤24、综合催眠期间各部分的评价效果和催眠后的评价效果，评价整个催眠治疗抑郁症过程的治疗效果。
4.根据权利要求3所述的基于心率变异性的催眠治疗抑郁症效果评价装置，其特征在于，所述评价模型将测量阶段的参数值与参考值输入效果评价模型中，评价催眠治疗抑郁症效果；所述的抑郁症患者比正常人低的参数包括：SDNN、RMSSD、SD1、SD2、LF、HF，SDNN为所有心跳间期的标准差，RMSSD为相邻心跳间期差值的均方根，SD1为RR间期散点图中垂直于y＝x的标准偏差，SD2为RR间期散点图中y＝x直线的标准偏差，LF为心率变异性频谱低频成分功率，HF为心率变异性频谱高频成分功率；参数的增加幅度与评价效果成正比。
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