CN110433379B - 一种包含嗅觉刺激治疗儿童自闭症的系统 - Google Patents

一种包含嗅觉刺激治疗儿童自闭症的系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种针对不同患者的个体化差异而实行的虚拟现实VR、听觉刺激协同嗅觉刺激治疗儿童自闭症的方法。具有患者的耐受性好,匹配度高,治疗效果好的优点。申请人在众多芳香类提取物中筛选出了紫苏提取物和丁香酚作为嗅觉刺激源，具有香味温和，患者喜爱度好的优点，本发明采用紫苏提取物和丁香酚嗅觉刺激源，适用于不同的自闭症患者。

Description

一种包含嗅觉刺激治疗儿童自闭症的系统
技术领域
本发明属于医疗技术领域，具体涉及一种自闭症儿童治疗系统。
背景技术
自闭症是一个广泛性发展障碍,是一个认知、情绪和行为障碍的心理学问题。根据美国精神疾病协会新发布的精神疾病诊断标准 DSM-5 的定义，自闭症有两类核心障碍：1、社会沟通和社会交往的缺陷；2、局限的、重复的行为、兴趣或活动。将虚拟现实技术应用于儿童自闭症的研究与干预是近些年来医学心理学研究领域的一个重点方向。上世纪末,Strickland 教授从医学应用的角度上首次提出了在自闭症的儿童中采用虚拟现实技术进行病理治疗与干预的新途径,并拟出了采用该技术的可行性分析报告。随后，众多领域的学者也研究了虚拟现实技术在治疗儿童自闭症患者的应用，这就让虚拟现实技术的潜在效用得到了广泛认识与研究。采用虚拟现实技术治疗一些自闭症儿童的优势与应用前景主要有以下几点：为患者营造安全的教育环境；为使用者解决干预训练中的多来源感知的障碍；根据自闭症患者所特有的思维特点来拟定有效的信息呈现方式；促进患者习得技能的迁移；增进患者的认知灵活性；提高患者的心理理论能力；为患者提供个体化的治疗 自闭症儿童能力发展不平衡，感知觉方面也如此。他们对某些声音、某些图形过度敏感，对某些声音和图形无反应，听视觉处理过程缓慢等。1964年Rimland报道40％孤独症儿童有听觉过敏症状。听觉过敏表现在捂耳，听到环境中某些声音烦躁、哭泣、发脾气、摔东西、躲避某些声音、畏缩，因为噪音的缘故制造噪音等。听觉过敏会导致自闭症患者感觉功能受损-对周围环境事物产生歪曲的知觉-影响儿童的情绪、行为等。
嗅觉是最原始的感觉之一 ，参与生物多种行为 ，如觅食 、交流 、情感等，其通路在脑内投射范围广泛。气味分子与嗅上皮的特异性G蛋白偶联受体神经元结合产生动作电位，沿轴突传递至嗅球 ，经嗅觉通路到达情绪相关中枢下丘 脑 、杏仁核等，产生对气味的感受。杏仁核在社会行为和调整情绪中有着重要的作用，其相关结构的功能紊乱可能参与自闭症的神经病理学。研究表明芳香类物质可通过嗅觉通路 ，调节自主神经及生理功能 ；影响脑内神经递质的含量缓解抑郁样症状、改善空间学习记忆能力等。
现有技术已有报道采用芳香物质刺激改善大鼠的自闭症行为，如桑婷婷等人观察丁香酚干预后自闭症 鼠在社交行为实验中社交行为次数和持续时间情况。结果显示丁香酚吸嗅后，自闭症鼠社交行为次数较前增加(P <0.05) ，社交持续时间较前延长(P <0.05)。结论丁香酚吸入对自闭症大鼠社交行为有一定的改善作用。贺利敏等人发现辛夷挥发油可增强自
闭症模型昆明鼠的学习记忆能力，可能与其维持相关脑区 5-HT 和 DA 含量稳定有关。
但是芳香物质在改善儿童自闭症行为方面还鲜有涉及。
现有技术已有大量专利公开了自闭症患者的康复治疗方案，如CN 108653914 A通过低频生物电刺激改善儿童的自闭症行为，CN 107930007 A公开的对自闭症患者的感观和肌肉协调能力进行良好的锻炼的康复训练装置。上述装置虽然取得了一定的效果，但是该方法并未考虑不同自闭症患者个体的差异，游戏系统或矫正系统是固定的程序，是预先设计好的，没有评估每个患者的个性化情况，在治疗方法中并未具体涉及个体化的评估。
基于在自闭症康复治疗领域的多年临床经验和对现有技术的研究，申请人发现现有技术还至少存在以下技术问题：现有的自闭症康复方法未考虑不同自闭症患者个体的差异，在治疗方法中并未具体涉及个体化的评估；虚拟现实和听觉刺激、嗅觉刺激均是治疗自闭症的有效方法，但是现有技术还并没有将上述三种方式良好结合的治疗方案。
发明内容
基于上述存在的技术问题，本发明提供一种全新的针对不同患者的个体化差异而实行的虚拟现实VR、听觉刺激协同嗅觉刺激治疗儿童自闭症的系统。具有患者的耐受性好，匹配度高，治疗效果好的优点。同时本发明还提供一种全新的针对不同患者的个体化差异而实行的虚拟现实VR、听觉刺激协同嗅觉刺激治疗儿童自闭症的方法。
本发明提供一种全新的针对不同患者的个体化差异而实行的虚拟现实VR、听觉刺激协同嗅觉刺激治疗儿童自闭症的系统，包含如下结构：自闭症患者VR评估系统，自闭症患者的听觉刺激评估系统，嗅觉刺激系统，生命体征检测系统，云管理系统。
上述的自闭症患者VR评估系统,是根据患者的心率、面部表情、呼吸及行动，评估患者对不同VR种图像颜色、形状、物体运动速度、空间大小因素进行打分评估，筛选出最适合患者的VR。
上述的自闭症患者的听觉刺激评估系统,是根据患者的心率、面部表情、呼吸及行动，评估患者对不同声音的声调、声色、频率、音量大小筛选出最适合患者的声音刺激源。
上述的嗅觉刺激系统，其包含紫苏提取物+丁香酚嗅觉刺激源。
上述的生命体征检测系统，是使用生命特征检测设备检测自闭症儿童的心率、眨眼次数、手臂活动次数，以此评估儿童的关注度。
上述的云管理系统，是制作患者治疗档案，把对应的个性化 3D 虚拟数字环境存储于云管理服务器的数据库内;针对3D虚拟数字环境存储的数据分析自闭症儿童的病情及发展情况，调整相应的治疗方案。
上述的治疗儿童自闭症的系统，还包括微机电系统传感器，该微电机传感器系统和自闭症儿童及云管理断相连，用于采集和储存自闭症儿童的心率数据和手臂活动量数据。
本发明提供一种全新的针对不同患者的个体化差异而实行的虚拟现实VR、听觉刺激协同嗅觉刺激治疗儿童自闭症的方法。
步骤一：自闭症患者VR评估。根据患者的心率、面部表情、呼吸及行动，评估患者对不同VR种图像颜色、形状、物体运动速度、空间大小因素进行打分评估，筛选出最适合患者的VR。
步骤二：自闭症患者的听觉刺激评估；根据患者的心率、面部表情、呼吸及行动，评估患者对不同声音的声调、声色、频率、音量大小筛选出最适合患者的声音刺激源。
步骤三：给自闭症儿童佩戴VR眼镜和耳机，播放步骤一筛选得到的专用VR视频和步骤2音频乐曲，同时给予患者紫苏提取物+丁香酚嗅觉刺激源。
步骤四:使用生命特征检测设备检测自闭症儿童的心率、眨眼次数、手臂活动次数，以此评估儿童的关注度。
步骤五：制作患者治疗档案，把对应的个性化 3D 虚拟数字环境存储于云管理服务器的数据库内。
步骤六：针对3D虚拟数字环境存储的数据分析自闭症儿童的病情及发展情况，调整相应的治疗方案。
进一步，该治疗方案还包括微机电系统传感器，用于采集自闭症儿童的心率数据和手臂活动量数据。
有益效果
本发明创造性地采用虚拟现实VR、听觉刺激协同嗅觉刺激治疗儿童自闭症，三者在治疗自闭症儿童方面发挥协同作用，患者耐受性好，治疗效果较理想。
申请人通过多次尝试和筛选，在众多芳香类提取物中筛选出了紫苏提取物和丁香酚作为嗅觉刺激源，具有香味温和，患者喜爱度好的优点，本发明采用紫苏提取物和丁香酚嗅觉刺激源，适用于不同的自闭症患者。推测紫苏提取物和丁香酚通过嗅觉通路调节脑区单胺类神经递质含量，影响靶器官杏仁核及其相关结构的发育，从而改善社交行为。与传统的临床给药方式相比，芳香活性物质经嗅觉通路将神经信号传递至脑并调节脑功能的方式，无需通过肝肾代谢造成肝肾功能损害，具有简单、方便、安全性高、患者依从性好等特点。
具体实施方式
本发明提供一种全新的针对不同患者的个体化差异而实行的虚拟现实VR、听觉刺激协同嗅觉刺激治疗儿童自闭症的系统，包含如下结构：自闭症患者VR评估系统，自闭症患者的听觉刺激评估系统，嗅觉刺激系统，生命体征检测系统，云管理系统。
上述的自闭症患者VR评估系统，是根据患者的心率、面部表情、呼吸及行动，评估患者对不同VR种图像颜色、形状、物体运动速度、空间大小因素进行打分评估，筛选出最适合患者的VR；
上述的自闭症患者的听觉刺激评估系统，是根据患者的心率、面部表情、呼吸及行动，评估患者对不同声音的声调、声色、频率、音量大小筛选出最适合患者的声音刺激源；
上述的嗅觉刺激系统，是包含紫苏提取物+丁香酚嗅觉刺激源；
上述的生命体征检测系统是使用生命特征检测设备检测自闭症儿童的心率、眨眼次数、手臂活动次数，以此评估儿童的关注度；
上述的云管理系统是制作患者治疗档案，把对应的个性化 3D 虚拟数字环境存储于云管理服务器的数据库内;针对3D虚拟数字环境存储的数据分析自闭症儿童的病情及发展情况，调整相应的治疗方案。
上述的治疗儿童自闭症的系统，还包括微机电系统传感器，该微电机传感器系统和自闭症儿童及云管理端相连。
本发明提供一种全新的针对不同患者的个体化差异而实行的虚拟现实VR、听觉刺激协同嗅觉刺激治疗儿童自闭症的方法。
步骤一：自闭症患者VR评估。根据患者的心率、面部表情、呼吸及行动，评估患者对不同VR种图像颜色、形状、物体运动速度、空间大小因素进行打分评估，筛选出最适合患者的VR。
步骤二：自闭症患者的听觉刺激评估；根据患者的心率、面部表情、呼吸及行动，评估患者对不同声音的声调、声色、频率、音量大小筛选出最适合患者的声音刺激源。
步骤三：给自闭症儿童佩戴VR眼镜和耳机，播放步骤一筛选得到的专用VR视频和步骤2音频乐曲，同时给予患者紫苏提取物+丁香酚嗅觉刺激源。
步骤四:使用生命特征检测设备检测自闭症儿童的心率、眨眼次数、手臂活动次数，以此评估儿童的关注度。
步骤五：制作患者治疗档案，把对应的个性化 3D 虚拟数字环境存储于云管理服务器的数据库内。
步骤六：针对3D虚拟数字环境存储的数据分析自闭症儿童的病情及发展情况，调整相应的治疗方案。
进一步，该治疗方案还包括微机电系统传感器，用于采集自闭症儿童的心率数据和手臂活动量数据。
实验例
以 VPA腹腔注射建立自闭症模型，使用丁香酚紫苏吸嗅干预 VPA 大鼠，丁香酚紫苏溶剂均匀地洒在密闭的实验盒底部，上面放置一带有许多孔的薄铁栏栅。给药时，首先使精油充分挥发，弥漫整个实验盒内，后将实验动物放入，盖上盒盖，吸嗅30 min 后取出动物，每天3次，共持续4周。丁香酚紫苏、蒸馏水以1：999 浓度配置，吸嗅组给予稀释后丁香酚紫苏精油吸嗅，对照组1-3分别吸嗅丁香酚溶剂、紫苏溶剂和清洁空气，实验见下表1：
表1
组别 社交行为中每天接触次数 社交行为中接触持续时间(s)
实验组 95.12±2.15 168.56±3.58
对照组1 55.32±3.28 92.05±2.56
对照组2 32.21±2.19 65.85±3.56
对照组3 10.12±1.59 20.35±1.69
实验证明丁香酚和紫苏提取物能够显著提高自闭症大鼠的社交行为，和单一的丁香酚或紫苏提取物相比取得了协调增效的效果。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种针对不同患者的个体化差异而实行的虚拟现实VR、听觉刺激协同嗅觉刺激治疗儿童自闭症的系统，包含如下结构：自闭症患者VR刺激评估系统、自闭症患者的听觉刺激评估系统、嗅觉刺激系统、生命体征检测系统和云管理系统；所述自闭症患者VR刺激评估系统根据患者的心率、面部表情、呼吸及行动，评估患者对不同VR图像颜色、形状、物体运动速度、空间大小因素进行打分，筛选出最适合患者的VR；
所述听觉刺激评估系统根据患者的心率、面部表情、呼吸及行动，评估患者对不同声音的声调、声色、频率、音量大小因素进行打分，筛选出最适合患者的声音刺激源；
所述嗅觉刺激系统包含紫苏提取物和丁香酚嗅觉刺激源；
所述生命体征检测系统使用生命特征检测设备检测自闭症儿童的心率、眨眼次数、手臂活动次数，以此评估儿童的关注度；
所述云管理系统用于制作患者治疗档案，把对应的个性化3D虚拟数字环境存储于云管理服务器的数据库内，针对3D虚拟数字环境存储的数据分析自闭症儿童的病情及发展情况，调整相应的治疗方案。
2.如权利要求1所述的针对不同患者的个体化差异而实行的虚拟现实VR、听觉刺激协同嗅觉刺激治疗儿童自闭症的系统，所述系统包括微机电系统传感器，该微机电系统传感器和自闭症儿童及云管理端相连，用于采集和储存自闭症儿童的心率数据和手臂活动量数据。
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