[发明专利]关联认知障碍病症的神经反馈训练范式的生成方法和系统

说明书

本申请提供了关联认知障碍病症的神经反馈训练范式的生成方法和系统。所述生成方法包括生成选定的认知任务集合，基于基本信息以及受试者的选定的认知任务集合中各个认知任务范式对应的大脑皮层血流动力学数据，分别提取各个特征，构建独立的孪生判别神经网络，将各个特征作为输入馈送到孪生判别神经网络，以确定各个认知任务范式下的脑网络功能与健康常模之间的相似度，对相似度进行升序排序，选择前预定比例的相似度对应的认知任务范式来构建个性化认知任务集合。如此，解决了受试者脑网络个体差异对设计神经反馈训练范式的影响，给出了个性化的神经反馈训练方案，提高了神经反馈训练改善认知障碍的效果。

技术领域

本申请涉及生理信号神经调控和医疗器械技术领域，具体涉及一种阿尔兹海默症和关联认知障碍病症的神经反馈训练范式的生成方法、神经反馈训练系统。

背景技术

阿尔兹海默症（AD）是一种常发于中老年时期不可逆转的神经退行性脑部疾病，发病机制复杂，病因不明，以目前的医疗水平，该病不可治愈。轻度认知障碍（MCI）被认为是AD的前驱阶段，若能在该阶段及时发现并给予治疗措施，则可以有效缓解病情恶化，从而抑制其发展为痴呆症。

大脑认知功能的天然依赖于多脑区协同，相对正常人，AD/MCI患者存在分布式脑功能网络异常，网络呈现衰退模式，个性化强，且同一病程个体差异较大。

目前的运动学和认知训练方式靶向性弱、训练周期长。外源性神经调控在单对的神经网络调控上探索得到了非常积极的结果，但受限于磁场调控的精准性以及技术条件，以及经颅电调控的电场弥散性，精细的复杂脑网络调控的研究尚存在挑战。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，提出了本申请。本申请旨在提供一种阿尔兹海默症和关联认知障碍病症的神经反馈训练范式的生成方法、神经反馈训练系统，其能够实现精细化、个性化的训练方案推荐和脑网络调控，有望有效改善认知障碍，提升其认知能力。

根据本申请的第一方案，提供一种阿尔兹海默症（AD）和关联认知障碍病症的神经反馈训练范式的生成方法，所述生成方法包括以下步骤：基于AD和关联认知障碍病症涉及的多个认知任务范式生成选定的认知任务集合；获取受试者的基本信息以及执行所述选定的认知任务集合期间的大脑皮层血流动力学数据；基于所述基本信息以及所述受试者的选定的认知任务集合中各个认知任务范式对应的大脑皮层血流动力学数据，分别提取各个特征；为各个认知任务范式分别构建独立的孪生判别神经网络；将所提取的各个特征分别作为输入馈送到对应的孪生判别神经网络，以确定各个认知任务范式下的脑网络功能与健康常模之间的相似度；对各个认知任务范式下的脑网络功能与健康常模之间的相似度进行升序排序，选择前预定比例的相似度对应的认知任务范式来构建个性化认知任务集合。

根据本申请的第二方案，提供一种阿尔兹海默症（AD）和关联认知障碍病症的神经反馈训练系统，包括处理器，其配置为执行根据本申请各个实施例所述的阿尔兹海默症（AD）和关联认知障碍病症的神经反馈训练范式的生成方法。

与现有技术相比，本申请实施例的有益效果在于：

本申请实施例中的选定的认知任务集合基于AD和关联认知障碍病症涉及的多个认知任务范式进行设计，比如包括记忆、注意、言语、反应、执行和情绪，从而获得能够全面反应脑网络功能的选定的认知任务集合。针对各个认知任务范式分别构建独立的孪生判别神经网络，并将提取的各个特征分别作为输入馈送到对应的孪生判别神经网络，来确定出各个认知任务范式下的脑网络功能与健康常模之间的相似度，相似度反映出受试者的脑网络功能与健康常模之间的差异。根据相似度升序排序，将靠前比例的相似度对应的认知任务范式构建个性化认知任务集合，如此，相似度越小，差异越大的认知任务范式被构建为个性化认知任务集合。以使得针对不同的受试者提供有效地个性化的康复训练范式，提高了神经反馈训练改善认知障碍的效果。