一种基于脑部fnirs血氧数据和脑电数据来评估受检者的执行功能状态的方法与流程

本申请涉及执行功能状态评估，具体涉及一种基于脑部fnirs血氧数据和脑电数据来评估受检者的执行功能状态的方法。

背景技术：

1、精神分裂症（sz）、双相情感障碍（bd）和重度抑郁障碍（mdd），以及多动症（adhd）都存在执行功能的障碍。在fnirs研究中，sz患者、bd患者、mdd患者和adhd患者由于存在执行功能障碍，在执行任务过程中的血氧响应和健康组有显著差异；但是，不同精神疾病患者之间的血氧响应区分不明显。脑电数据虽然对于精神疾病类型的区分具有一定的帮助，但仅使用脑电数据难以准确地对受检者的执行功能状态进行评估。

2、由于fnirs采集的血氧信号是慢信号，eeg采集的脑电信号是快信号，因此，适用于fnirs信号采集的任务范式通常不适用于eeg信号采集，适用于eeg信号采集的任务范式也不适于fnirs信号采集。目前，由于没有适用于评估受检者的执行功能状态的fnirs和eeg双模态任务范式，因此难以结合fnirs和eeg双模态信号指标来评估精神疾病患者或者具有精神疾病倾向的受检者的执行功能状态。

技术实现思路

1、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基于脑部fnirs血氧数据和脑电数据来评估受检者的执行功能状态的方法，其能够提供用于评估受检者的执行功能状态的双模态任务范式，以同时获取受检者在执行该双模态任务范式时的脑部fnirs血氧数据和脑电数据，并基于该脑部fnirs血氧数据和脑电数据对受检者的执行功能状态进行更准确地评估，并能够对与执行功能状态相关的精神疾病进行准确分型。

2、根据本申请的第一方案，提供一种基于脑部fnirs血氧数据和脑电数据来评估受检者的执行功能状态的方法，所述受检者能够包含精神疾病患者或者具有精神疾病倾向的受检者，所述方法包括，利用处理器执行如下步骤：以预设的第一时间间隔，依序执行预设数量的任务区块，在各个任务区块中以第二时间间隔伪随机交替地执行条件一致试次和条件不一致试次，所述第二时间间隔从一组几百毫秒的候选时间段中以伪随机方式选取使得各个任务区块中各个候选时间段保持预定比例，执行所述条件一致试次包括依序在预设的第一时间段内呈现注视点、在预设的第二时间段内呈现颜色与其含义一致的汉字并接收受检者对于汉字颜色的判断结果，执行所述条件不一致试次包括依序在预设的第一时间段内呈现注视点、在预设的第二时间段内呈现颜色与其含义不一致的汉字并接收受检者对于汉字颜色的判断结果；获取受检者在各个任务区块和第一时间间隔期间的脑部fnirs血氧数据和各个试次中第二时间段开始前到之后的预设的第三时间段内的脑电数据；以及基于所获取的受检者的脑电数据和脑部fnirs血氧数据，来评估受检者的执行功能状态。

3、根据本申请的第二方案，提供一种基于脑部fnirs血氧数据和脑电数据来评估受检者的执行功能状态的方法，所述受检者能够包含精神疾病患者或者具有精神疾病倾向的受检者，所述方法包括，利用处理器执行如下步骤：以预设的第一时间间隔，依序执行预设数量的任务区块，在各个任务区块中以第二时间间隔伪随机交替地执行条件一致试次和条件不一致试次，所述第二时间间隔从一组几百毫秒的候选时间段中以伪随机方式选取使得各个任务区块中各个候选时间段保持预定比例，执行所述条件一致试次包括依序在预设的第一时间段内呈现注视图案、在预设的第二时间段内以相符的第一要素和第二要素协同呈现对象并接收受检者对于对象的第一要素的判断结果，执行所述条件不一致试次包括依序在预设的第一时间段内呈现注视图案、在预设的第二时间段内以第一要素和对其产生干扰的第二要素协同呈现对象并接收受检者对于对象的第一要素的判断结果；获取受检者在各个任务区块和第一时间间隔期间的脑部fnirs血氧数据和各个试次中第二时间段开始前到之后的预设的第三时间段内的脑电数据；以及基于所获取的受检者的脑电数据和脑部fnirs血氧数据，来评估受检者的执行功能状态。

4、根据本申请的第三方案，提供一种基于脑部fnirs血氧数据和脑电数据来评估受检者的执行功能状态的装置，所述受检者能够包含精神疾病患者或者具有精神疾病倾向的受检者，所述装置包括处理器，所述处理器配置为执行根据本申请各个实施例所述的基于脑部fnirs血氧数据和脑电数据来评估受检者的执行功能状态的方法。

5、根据本申请的第四方案，提供一种基于脑部fnirs血氧数据和脑电数据来评估受检者的执行功能状态的系统，所述受检者能够包含精神疾病患者或者具有精神疾病倾向的受检者，所述系统包括：脑部fnirs采集模块，用于采集受检者的脑部fnirs血氧数据；脑电采集模块，用于采集受检者的脑电数据；接口，其配置为获取来自脑部fnirs采集模块的受检者的脑部fnirs血氧数据，和来自所述脑电采集模块的受检者的脑电数据；以及处理器，其配置为执行根据本申请各个实施例所述的基于脑部fnirs血氧数据和脑电数据来评估受检者的执行功能状态的方法。

6、与现有技术相比，本申请实施例的有益效果在于：

7、本申请实施例提供的基于脑部fnirs血氧数据和脑电数据来评估受检者的执行功能状态的方法，以预设的第一时间间隔依序执行预设数量的任务区块，执行各个任务区块的耗时预计不小于10s，血氧水平能够响应于刺激的产生而达到峰值，能够满足脑部fnirs血氧数据的采集需求。并且，在各个任务区块中以第二时间间隔伪随机交替地执行条件一致试次和条件不一致试次，执行各个试次的耗时预计在2s左右，能够获取到各个试次中的刺激引起的1s或2s内的脑电信号，从而满足脑电数据的采集需求。因此，本申请实施例提供的方法能够向受检者提供同时用于采集脑部fnirs血氧数据和脑电数据的fnirs-eeg双模态的任务范式，从而能够在受检者执行该双模态任务范式的过程中，同时获取受检者的脑部fnirs血氧数据和脑电数据。

8、基于所获取的脑电数据和脑部fnirs血氧数据，可以用来评估受检者的执行功能状态，其评估结果具有较高的可靠性和准确性。并且，基于该评估结果可以将精神疾病患者与健康人群进行区分，还可以根据该评估结果进行不同精神疾病的分型。

9、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述说明和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

1.一种基于脑部fnirs血氧数据和脑电数据来评估受检者的执行功能状态的方法，其特征在于，所述受检者能够包含精神疾病患者或者具有精神疾病倾向的受检者，所述方法包括，利用处理器执行如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括，利用所述处理器：

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，各个任务区块中条件不一致试次的比例为30%到90%。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括，所呈现的颜色从红色、黄色、蓝色和绿色中选择三或四种，在预设的第二时间段内呈现颜色与其含义一致或不一致的汉字并接收受检者对于汉字颜色的判断结果具体包括，在预设的第二时间段内：

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述一组几百毫秒的候选时间段从87ms到917ms的范围内选择。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，各个候选时间段彼此的时长偏差基于针对抑郁症、针对精神分裂、双相情感障碍和多动症的预先测试结果来确定。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，各个候选时间段彼此之间的时长偏差为100-400ms。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一时间段为80-617ms，所述第二时间段为400到1817ms。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第三时间段在所述第二时间段开始之前不超过第一时间段，在所述第二时间段之后不超过所述第二时间间隔。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述受检者包括精神分裂症、双相情感障碍、重度抑郁障碍患者和多动症患者，基于所获取的受检者的脑电数据和脑部fnirs血氧数据，来评估受检者的执行功能状态，具体包括：基于所获取的受检者的脑电数据和脑部fnirs血氧数据，参考受检者对于汉字颜色的判断结果的正确性，来评估受检者的执行功能状态。

11.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所获取的受检者的脑电数据和脑部fnirs血氧数据，来评估受检者的执行功能状态具体包括：

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括，利用所述处理器：

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括，利用所述处理器：

14.一种基于脑部fnirs血氧数据和脑电数据来评估受检者的执行功能状态的方法，其特征在于，所述受检者能够包含精神疾病患者或者具有精神疾病倾向的受检者，所述方法包括，利用处理器执行如下步骤：

15.一种基于脑部fnirs血氧数据和脑电数据来评估受检者的执行功能状态的装置，其特征在于，所述受检者能够包含精神疾病患者或者具有精神疾病倾向的受检者，所述装置包括处理器，所述处理器配置为执行根据权利要求1-14中任何一项所述的基于脑部fnirs血氧数据和脑电数据来评估受检者的执行功能状态的方法。

16.一种基于脑部fnirs血氧数据和脑电数据来评估受检者的执行功能状态的系统，其特征在于，所述受检者能够包含精神疾病患者或者具有精神疾病倾向的受检者，所述系统包括：