CN105512500A - 一种对精神分裂特征快速筛查及治疗疗效评估的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对精神分裂特征快速筛查及治疗疗效评估的方法，包括以下步骤：S1、事件相关电位检测，对受检人播放事先编排的脑电刺激信号诱发、采集及保存事件相关电位的脑电波形，所述事件相关电位包括TON－P50、SON-MMN以及SON-P300指数波形信息；S2、脑电波形处理，将数据库中保存脑电波形的特征分别进行滤波处理；S3、脑电波形识别，分别识别TON－P50、SON-MMN以及SON-P300指数波形信息的特征。该方法基于事件相关电位技术，提供客观的、量化的神经电生理指标，不但可以对具有精神分裂特征的易感人群进行筛查，还可以对精神分裂治疗疗效进行判断和评估。
Description
技术领域
本发明涉及事件相关电位的技术领域，属于神经电生理领域，尤其指一种对精神分裂特征快速筛查及治疗疗效评估的方法，用于通过对神经电生理的事件相关电位的P50、MMN、P300三个指数的采集与分析，筛查患者是否属于精神分裂的易感人群，并可对精神分裂患者进行治疗疗效评估。
背景技术
正常人群大脑应需具备几大基本功能：首先具有基本的听觉功能即感觉门控正功能，其次是有对感觉记忆中听觉刺激物理特性变化的感知功能即感觉记忆加工门控功能。由于精神分裂人群在意识障碍条件下许多感觉能力受限，只有听觉刺激容易进入患者大脑，通常采用事件相关电位(ERP，EventRelatedPotential)的P50、MMN、P300等比较敏感的成分来检测患者的抑制状态，其中P50反映了最基本的听觉功能，MMN反映人对听觉刺激物理特性变化的感知功能，P300反映了人在主动注意调控意识水平的高级区分功能。
如P50反映大脑检测二种同样刺激(如纯音)形成的对第二个刺激感觉门控的抑制功能；MMN反映大脑检测偏差刺激与前期标准刺激形成的感觉记忆痕迹之间的差异这一自动感知记忆功能；P300反映大脑检测在主动注意调控意识水平的高级区分功能。
无论对于个人、家庭、还是社会，对精神分裂特征进行快速筛查及治疗疗效的评估都是非常重要的，筛查及评估的结果都作为中间结果关系到医疗决策，如果筛查结果不良，则为提早预防提供了客观的神经电生理的依据；如果治疗疗效评估良好，则为继续治疗增强了信心。
目前判断精神分裂特征主要依赖于行为表现类的量表如精神分裂症症状量表、简明精神病评定量表(BPRS)、慢性精神患者标准化精神病评定量表、阴性症状评定量表、阳性症状评定量表(SAPS)等来判断，这些方法的局限性在于人的主观意识的判断，主观性强，缺乏客观性，且短期内无法重复使用，因此量表对精神分裂特征快速筛查及治疗疗效的评估无法进行客观的有效判断。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中关于精神分裂特征筛查采用量表测量耗时长、主观性太强以及现有的物理检测技术无法对精神分裂症快速筛查及治疗疗效评估的缺点与不足，提供一种对精神分裂特征快速筛查及治疗疗效评估的方法，该方法基于事件相关电位(ERP)技术，提供客观的、量化的神经电生理指标，不但可以对具有精神分裂特征的易感人群进行筛查，还可以对精神分裂治疗疗效进行判断和评估，为精神分裂症患者的积极治疗提供了客观的、量化的神经电生理指标。该技术方案具有技术指标客观、灵敏度高，特异性高的优点。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种对精神分裂特征快速筛查及治疗疗效评估的方法，所述方法包括以下步骤：
S1、事件相关电位(ERP)检测，对受检人播放事先编排的脑电刺激信号，所述脑电刺激信号用于诱发事件相关电位(ERP)的脑电波形，所述事件相关电位(ERP)包括TON－P50、SON-MMN以及SON-P300指数波形信息，采集并保存受检人被诱发的脑电波形；
S2、脑电波形处理，将数据库中保存的所述TON－P50、SON-MMN以及SON-P300指数的脑电波形的特征分别进行滤波处理；
S3、脑电波形识别，分别识别TON－P50、SON-MMN以及SON-P300指数波形信息的特征。
进一步地，所述步骤S1之前还包括：
S0、编排脑电刺激信号，所述脑电刺激信号用于诱发事件相关电位(ERP)的脑电波形，所述事件相关电位(ERP)包括TON－P50、SON-MMN以及SON-P300指数波形信息；其中，
所述TON-P50为感觉门控指数，作为精神分裂的特征性指标，所用声音刺激全部为纯音，两种刺激为一组，组内间隔300-600ms，组间间隔7000-10000ms，刺激频率600-1000Hz，音长0.1-1ms，音量60dB以上，刺激数30－60对，采用Fz、Cz、Pz导联，重点观测Cz导联；
所述TON-MMN为感觉记忆加工指数，反映精神分裂特征的进展情况，所用声音刺激全部为纯音，包括两种刺激：一种为标准刺激600-1000Hz，概率为60％-90％；一种为偏差刺激800-1600Hz，概率为10％-40％，偏离度为10％-150％，刺激总数为600-1500个，该两种刺激的声音强度60-80dB，持续时间75ms，升/降时间5-10ms，刺激间歇600ms，采用Fz、Cz、Pz导联，重点观测Fz导联；
所述SON-P300为主动注意调控指数，反映精神分裂特征的严重程度及预后的评估，采用患者名字的录音或动物的声音进行新奇刺激，新奇刺激的持续时间平均为750ms,占总数10％，偏差刺激占10％-20％，标准刺激占70％-80％；偏差刺激和新奇刺激前至少间隔有两个标准刺激，新奇刺激后若是播放标准刺激需间隔1200-1600ms，标准刺激和偏差刺激的时间间隔为600-800ms，刺激总数为600-1500个，采用Fz、Cz、Pz导联，重点看Pz导联。
进一步地，所述步骤S3具体为：
在30-80ms时窗内寻找差异波的最大正波，提取为TON－P50指数波形信息的特征分量；
在100-250ms时窗内寻找差异波的最大负波，提取为TON-MMN指数波形信息的特征分量；
在250-550ms时窗寻找新奇刺激的最大正波，提取为SON-P300指数波形信息的特征分量。
进一步地，所述步骤S2具体为：
针对TON－P50指数波形信息的特征分量，采用0.1-70Hz的前置滤波，然后采用3-60Hz的后置滤波；
针对SON-MMN指数波形信息的特征分量，采用0.1-70Hz的前置滤波，然后采用1-30Hz的后置滤波；
针对SON-P300指数波形信息的特征分量，采用0.1-70Hz的前置滤波，然后采用1-30Hz的后置滤波。
进一步地，所述步骤S1之前还包括：
SX、对受检人的原始脑电进行0.1-100Hz的带通滤波，启动EEG观察波形是否平稳，待平稳后转入所述步骤S1进行事件相关电位(ERP)检测。
进一步地，所述步骤S1之前还包括：
SY、对所述受检人被诱发的脑电波形使用回归程序去除眼电干扰，然后进行带通滤波去除波幅超过±100uv的分量。
进一步地，所述TON－P50指数信息诱发的脑电波形的波幅在0.5-0.8μV，所述SON-MMN指数信息诱发的脑电波形的波幅在0.34-0.5μV，所述SON-P300指数信息诱发的脑电波形的波幅小于8.0μV。
进一步地，所述脑电刺激信号为声音信号。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1)本发明集成了TON-P50、TON-MMN、SON-P300等刺激方案，利用事件相关电位(ERP)技术，能实现对精神分裂特征快速筛查及治疗疗效评估，进而将筛查结果和评估结果作为中间数据，从而为精神分裂症患者的持续积极治疗提供了信心。
2)本发明能通过对事件电位(ERP)的P50、MMN、P300三个指数的采集与分析，不但能筛查测试者是否具有明显的精神分裂特征进而判断是否属于易感人群，还可对精神分裂特征的测试者进行治疗疗效评估，从而为具有明显精神分裂特征的易感人群的快速筛查、精神分裂症的诊断以及治疗疗效的评估提供客观的、量化的神经电生理指标。与通用的精神分裂特征检测量表相比，本发明灵敏度高，特异性也高，更客观。
3)本发明克服了如精神分裂症症状量表、简明精神病评定量表(BPRS)、慢性精神患者标准化精神病评定量表、阳性症状评定量表(SAPS)等量表的主观性强，缺乏客观性，且短期内无法重复使用的缺点，为精神分裂特征的快速筛查及治疗疗效评估提供了客观的量化的神经电生理指标。
附图说明
图1是本发明公开的一种对精神分裂特征快速筛查及治疗疗效评估的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
请参见图1，图1是本实施例公开的一种对精神分裂特征快速筛查及治疗疗效评估的方法流程图。图1所示的对精神分裂特征快速筛查及治疗疗效评估的方法，通过对事件相关电位(ERP)的P50、MMN、P300三个指数的采集与分析，提供客观的量化的神经电生理指标，通过将上述神经电生理指标作为中间结果，进而实现精神分裂特征的快速筛查及治疗疗效评估，其包括以下步骤：
步骤S0、脑电刺激信号的编辑
101)TON-P50
TON-P50，即感觉门控指数，可作为精神分裂症的特征性指标，所用声音刺激全部为纯音，两种刺激为一组，组内间隔300-600ms，组间间隔7000-10000ms，刺激频率600-1000Hz，音长0.1-1ms，音量60dB以上，刺激数30－60对，采用Fz、Cz、Pz导联，重点观测Cz导联。
102)TON-MMN
TON-MMN，即纯音失匹配负波(简称MMN)，是感觉记忆加工指数，反映精神分裂症病程进展情况。所用声音刺激全部为纯音，包括两种刺激：一种为标准刺激600-1000Hz，概率为60％-90％；一种为偏差刺激800-1600Hz，概率为10％-40％，偏离度为10％-150％，刺激总数为600-1500个；该两种刺激的声音强度60-80dB，持续时间75ms，升/降时间5-10ms，刺激间歇600ms，采用Fz、Cz、Pz导联，重点观测Fz导联。
103)SON-P300
SON-P300，即新奇刺激P300，主动注意调控指数，反映精神分裂症病情严重程度及预后的评估。在TON-MMN刺激中加入第三种刺激，即新奇刺激，可采用患者名字的录音，或动物的声音，新奇刺激的持续时间平均为750ms,占总数10％，偏差刺激占10％-20％，标准刺激占70％-80％；偏差刺激和新奇刺激前至少间隔有两个标准刺激，新奇刺激后若是播放标准刺激需间隔1200-1600ms，标准刺激和偏差刺激的时间间隔为600-800ms，刺激总数为600-1500个；采用Fz、Cz、Pz导联，重点看Pz导联。
步骤S1、事件相关电位(ERP)检测
在信号采集之前先对原始脑电进行0.1-100Hz的带通滤波，启动EEG观察波形是否平稳，待平稳后启动事件相关电位(ERP)检测，播放刺激信号，刺激信号播放过程中采集受检人的脑电波形，采集完后保存数据；
步骤S2、波形处理
从数据库回放数据：
TON－P50采用前置滤波0.1-70Hz，后置滤波3-55Hz；
SON-MMN采用前置滤波0.1-70Hz，后置滤波1-30Hz；
SON-P300采用前置滤波0.1-70Hz，后置滤波1-30Hz。
步骤S3、波形识别
P50通常为在刺激后50ms左右的最大正波，潜伏期范围为30至80ms，MMN是潜伏期范围为100-250ms的负波，P300是250-550ms的正波；
对于TON-P50，在30-80ms时窗内寻找差异波的最大正波；对于TON-MMN，在100-250ms时窗内寻找差异波的最大负波为MMN；对于SON-P300，在250-550ms时窗寻找新奇刺激的最大正波为P300。
在步骤S1中，包括以下过程：
步骤S1.1)检测前准备：常规查体，在软件上登记受检人的姓名、年龄，选择已编排好的TON-P50、TON-MMN或SON-P300；
步骤S1.2)按照国际10-20电极系统将电极放置在所需的电极位置，电极位置有Fz、Cz、Pz、F3、F4、C3、C4，按情况选择，参考电极内置于电极帽上或从靠近耳朵两旁引出的电极放置在乳突或耳垂上，水平位的眼电电极放置在两侧外眼角，垂直眼电电极放置在眼眶上下部位，与瞳孔在一条直线上；房间保持安静，室温23度左右，受检人舒适背靠沙发即可。
步骤S1.3)在信号采集之前先对原始脑电进行0.1-100Hz的带通滤波，启动EEG观察波形是否平稳，待平稳后启动ERP，播放刺激，刺激播放过程中采集受检人的脑电波形，采集完后保存数据，其中，眼电干扰使用回归程序去除，EEG信号被带通滤波，所有通道中波幅超过±100uv的都被自动去除。
综上所述的，本实施例公开的一种对精神分裂特征快速筛查及治疗疗效评估的方法，首先，P50二种刺激所引出波幅的差值在0.5-0.8μV；MMN的二种不同的刺激所引出的幅度在0.34-0.5μV；P300是靶刺激所引出的波幅在小于8.0μV。其次，所述刺激是在频率、音长、空间位置、音强、刺激间隔这五种属性之一上有差异，该方法通过对事件相关电位(ERP)的SON-P50、SON-MMN、SON-P300三个指数的采集与分析，提供客观量化的神经电生理指标，实现对精神分裂特征快速筛查及治疗疗效评估。
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 (8)
1.一种对精神分裂特征快速筛查及治疗疗效评估的方法，所述方法包括以下步骤：
S1、事件相关电位检测，对受检人播放事先编排的脑电刺激信号，所述脑电刺激信号用于诱发事件相关电位的脑电波形，所述事件相关电位包括TON－P50、SON-MMN以及SON-P300指数波形信息，采集并保存受检人被诱发的脑电波形；
S2、脑电波形处理，将数据库中保存的所述TON－P50、SON-MMN以及SON-P300指数的脑电波形的特征分别进行滤波处理；
S3、脑电波形识别，分别识别TON－P50、SON-MMN以及SON-P300指数波形信息的特征。
2.根据权利要求1所述的一种对精神分裂特征快速筛查及治疗疗效评估的方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：
S0、编排脑电刺激信号，所述脑电刺激信号用于诱发事件相关电位的脑电波形，所述事件相关电位包括TON－P50、SON-MMN以及SON-P300指数波形信息；其中，
所述TON-P50为感觉门控指数，作为精神分裂的特征性指标，所用声音刺激全部为纯音，两种刺激为一组，组内间隔300-600ms，组间间隔7000-10000ms，刺激频率600-1000Hz，音长0.1-1ms，音量60dB以上，刺激数30－60对，采用Fz、Cz、Pz导联，重点观测Cz导联；
所述TON-MMN为感觉记忆加工指数，反映精神分裂特征的进展情况，所用声音刺激全部为纯音，包括两种刺激：一种为标准刺激600-1000Hz，概率为60％-90％；一种为偏差刺激800-1600Hz，概率为10％-40％，偏离度为10％-150％，刺激总数为600-1500个，该两种刺激的声音强度60-80dB，持续时间75ms，升/降时间5-10ms，刺激间歇600ms，采用Fz、Cz、Pz导联，重点观测Fz导联；
所述SON-P300为主动注意调控指数，反映精神分裂特征的严重程度及预后的评估，采用患者名字的录音或动物的声音进行新奇刺激，新奇刺激的持续时间平均为750ms,占总数10％，偏差刺激占10％-20％，标准刺激占70％-80％；偏差刺激和新奇刺激前至少间隔有两个标准刺激，新奇刺激后若是播放标准刺激需间隔1200-1600ms，标准刺激和偏差刺激的时间间隔为600-800ms，刺激总数为600-1500个，采用Fz、Cz、Pz导联，重点看Pz导联。
3.根据权利要求1所述的一种对精神分裂特征快速筛查及治疗疗效评估的方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：
在30-80ms时窗内寻找差异波的最大正波，提取为TON－P50指数波形信息的特征分量；
在100-250ms时窗内寻找差异波的最大负波，提取为TON-MMN指数波形信息的特征分量；
在250-550ms时窗寻找新奇刺激的最大正波，提取为SON-P300指数波形信息的特征分量。
4.根据权利要求1所述的一种对精神分裂特征快速筛查及治疗疗效评估的方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：
针对TON－P50指数波形信息的特征分量，采用0.1-70Hz的前置滤波，然后采用3-60Hz的后置滤波；
针对SON-MMN指数波形信息的特征分量，采用0.1-70Hz的前置滤波，然后采用1-30Hz的后置滤波；
针对SON-P300指数波形信息的特征分量，采用0.1-70Hz的前置滤波，然后采用1-30Hz的后置滤波。
5.根据权利要求1所述的一种对精神分裂特征快速筛查及治疗疗效评估的方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：
SX、对受检人的原始脑电进行0.1-100Hz的带通滤波，启动EEG观察波形是否平稳，待平稳后转入所述步骤S1进行事件相关电位检测。
6.根据权利要求1所述的一种对精神分裂特征快速筛查及治疗疗效评估的方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：
SY、对所述受检人被诱发的脑电波形使用回归程序去除眼电干扰，然后进行带通滤波去除波幅超过±100uv的分量。
7.根据权利要求1所述的一种对精神分裂特征快速筛查及治疗疗效评估的方法，其特征在于，所述TON－P50指数信息诱发的脑电波形的波幅在0.5-0.8μV，所述SON-MMN指数信息诱发的脑电波形的波幅在0.34-0.5μV，所述SON-P300指数信息诱发的脑电波形的波幅小于8.0μV。
8.根据权利要求1至7任一所述的一种对精神分裂特征快速筛查及治疗疗效评估的方法，其特征在于，所述脑电刺激信号为声音信号。
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