TWI729860B - 用於檢測大腦精神壓力特徵值之測量方法與測量裝置 - Google Patents
用於檢測大腦精神壓力特徵值之測量方法與測量裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI729860B TWI729860B TW109120946A TW109120946A TWI729860B TW I729860 B TWI729860 B TW I729860B TW 109120946 A TW109120946 A TW 109120946A TW 109120946 A TW109120946 A TW 109120946A TW I729860 B TWI729860 B TW I729860B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- brain
- unpaired
- data
- mentioned
- subject
- Prior art date
Links
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 title claims abstract description 108
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 title claims abstract description 61
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 210000004727 amygdala Anatomy 0.000 claims abstract description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 38
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 33
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 30
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims description 15
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 13
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 7
- 231100000344 non-irritating Toxicity 0.000 claims description 5
- 230000002490 cerebral effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 2
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 claims 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims 1
- 208000002193 Pain Diseases 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 abstract 1
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 abstract 1
- 208000001640 Fibromyalgia Diseases 0.000 description 6
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 6
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 6
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000002858 neurotransmitter agent Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 2
- VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N dopamine Chemical compound NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000002085 irritant Substances 0.000 description 2
- 231100000021 irritant Toxicity 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 2
- QZAYGJVTTNCVMB-UHFFFAOYSA-N serotonin Chemical compound C1=C(O)C=C2C(CCN)=CNC2=C1 QZAYGJVTTNCVMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 2
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- 206010001497 Agitation Diseases 0.000 description 1
- 208000019901 Anxiety disease Diseases 0.000 description 1
- 206010019233 Headaches Diseases 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 201000002481 Myositis Diseases 0.000 description 1
- 208000013738 Sleep Initiation and Maintenance disease Diseases 0.000 description 1
- 208000024799 Thyroid disease Diseases 0.000 description 1
- 206010047626 Vitamin D Deficiency Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000036506 anxiety Effects 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 244000309466 calf Species 0.000 description 1
- 150000003943 catecholamines Chemical class 0.000 description 1
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 230000003412 degenerative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 229960003638 dopamine Drugs 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000000537 electroencephalography Methods 0.000 description 1
- 206010016256 fatigue Diseases 0.000 description 1
- 238000002599 functional magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 1
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 1
- 231100000869 headache Toxicity 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 206010022437 insomnia Diseases 0.000 description 1
- 238000002582 magnetoencephalography Methods 0.000 description 1
- 230000008774 maternal effect Effects 0.000 description 1
- 238000000968 medical method and process Methods 0.000 description 1
- 230000008035 nerve activity Effects 0.000 description 1
- 230000003950 pathogenic mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229940076279 serotonin Drugs 0.000 description 1
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 208000021510 thyroid gland disease Diseases 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
一種用於檢測大腦精神壓力特徵值之測量裝置，供分析一受測對象的大腦杏仁核神經元活動所產生的腦磁波數據，該測量裝置包括：至少一個儲存元件，供儲存至少一組判斷模型；至少兩個外部感官刺激器，一供呈現受測對象的視覺線索，一連接至該受測對象的皮膚及輸出引發疼痛感的刺激性電訊號；複數個測量器，抽樣擷取腦部的杏仁核響應外部刺激所誘發的腦磁波訊號，其中腦磁波訊號包括至少一配對腦波數據和至少一非配對腦波數據；一處理元件，供區分和計算腦磁波訊號，獲得一大腦精神壓力特徵值並與上述判斷模型比對，以產生一比對資訊並輸出。
Description
本發明是有關於一種用於檢測大腦之測量方法與測量裝置，尤其是一種用於檢測大腦精神壓力特徵值之測量方法與測量裝置。
纖維肌痛症又稱為「神祕的疼痛症」，是一種臨床表現複雜的症候群，可能與中樞神經的神經傳導物質失衡有關。患者主要的症狀為慢性廣泛性疼痛與壓痛，以及其他全身性的症狀與共病症，包括：疲倦、失眠、頭痛、腸胃道症狀、憂鬱、焦慮等。這些惱人的症狀常影響患者的生活品質，導致嚴重失能。
然而，目前纖維肌痛症的致病機轉仍不清楚，臨床上這種病症的患者更無法藉由目前已知的任何檢測，獲得具體的數據資料，協助醫療人員確認其病情或鑑別其嚴重程度。即使是患者據推估已經達到一般人口的百分之二到四，卻連此種病症的起因都還沒有定論，診斷的首要工作反倒是排除其他症狀類似的疾病，如發炎性/退化性關節炎、發炎性肌肉病變、甲狀腺疾病、維生素D缺乏、感染...等。目前僅能推測可能與中樞神經負責調控疼痛的神經傳導物質失衡有關，包括：血清素(serotonin)、多巴胺(dopamine)、兒茶酚胺(catecholamine)...等。在纖維肌痛症中，這些神經傳導物質的失衡可能改變中樞神經的興奮性，使得神經對於周邊疼痛的響應過於敏感或激烈。
更簡單地說，這種疼痛往往是存在於患者自身，帶有主觀成分，對於患者來說，疼痛是真實的，但在旁人眼中，可能認為是無病呻吟，自己想像出來的。但目前研究者從功能性核磁共振等影像檢查已經能夠確定，纖維肌痛症患者腦部真的對痛更敏感，痛覺放大，而不是單純「公主病」。流行病學的研究顯示，纖維肌痛症在一般人口的盛行率為2-4%，以女性患者居多，女男比約為7：1左右，好發年紀約為30-50歲之間，但是所有年齡層皆有可能發生。
由於這類病症通常易在精神壓力過大的狀況下反覆發作，若能具體測量患者或潛在患者大腦的精神壓力，亦可做為醫療過程中的客觀佐證數據資料。然而，當前科學對於精神壓力之偵測均僅限於受測對象之主觀陳述，或是檢測方出具問卷供受測對象填寫，再由檢測方進行分析評分，無法客觀且快速獲知受測對象精神壓力之大小。故如何建立一個檢測大腦精神壓力特徵值之測量方法與測量裝置，以提供一種精神壓力的定量化測量的客觀數值標準，且藉由適當的儀器設備，讓此種測量具有操作的便利性，讓資訊取得方便、迅速且成功率高，就是現在醫療儀器設備中，最迫切需要解決的問題。
鑑於上述問題，本發明的主要目的在提供一種大腦精神壓力特徵值之測量方法，使用外部刺激，而後測量大腦杏仁核在受刺激情況下的腦磁波特徵值，獲得客觀具體的數據資料，做為評估受測對象精神壓力大小的判斷依據。
本發明的另一目的，在提供一種大腦精神壓力特徵值之測量
方法，藉由簡便且科學化的測量程序，使得腦磁波特徵值測量更為便利，不僅易於取得客觀數據資料，且成功率較高。
本發明的再另一目的，在於提供一種大腦精神壓力特徵值之測量裝置，可透過穿戴裝置本體對受測對象電流刺激，擷取腦磁波訊號，並可連線雲端伺服器進行後續分析及運算處理，達到數值量化的目的。
本發明的又另一目的，在提供一種大腦精神壓力特徵值之測量裝置，藉由將每一個受測對象腦磁波的特徵值和判斷模型進行比對，獲得具有客觀意義的比對資訊，協助判斷受測對象的精神壓力大小。
為達上述目的，本發明揭露一種用於檢測大腦精神壓力特徵值之測量方法，供在一磁屏蔽空間內檢測一受測對象的大腦精神壓力，該測量方法是事先測量一定數量的健康受測對象的大腦精神壓力特徵值以建立一判斷模型，上述測量包含提供複數次配對刺激以及隨機穿插在配對刺激之間的非配對刺激給受測者，並即時擷取其腦部杏仁核神經活動所產生的腦磁波數據；其中，配對刺激是在一次相關視覺刺激之後伴隨一次疼痛刺激性電訊號，上述相關視覺刺激會令受測者聯想到隨後的刺激性電訊號，而非配對刺激是在一次相關視覺刺激之後伴隨一次無刺激性空白訊號；在此將受測者腦部的杏仁核響應於配對刺激所擷取到的腦磁波數據定義為配對腦磁波數據，而響應於非配對刺激所擷取到的腦磁波數據定義為未配對腦磁波數據，然後計算上述未配對腦磁波數據以得到受測者大腦精神壓力特徵值；該測量方法包括以下步驟：a).依照順序提供複數次上述配對刺激以及複數次隨機穿插在上述配對刺激之間的上述非配對刺激給一受測者，並依上述順序即時擷取上述受測者的複數非配對腦磁波數據；b).依
上述順序區分上述複數次擷取之中，前半數次擷取的上述複數非配對腦磁波數據為早期響應數據，以及後半數次數擷取的上述複數非配對腦磁波數據為後期響應數據；c).計算上述早期響應數據中的上述非配對腦磁波數據，以得到一早期非配對腦磁波數據，以及，計算上述後期響應數據中的上述非配對腦磁波數據，以得到一後期非配對腦磁波數據；d).計算上述早期非配對腦磁波數據以及上述後期非配對腦磁波數據，以得到一大腦精神壓力特徵值；以及e).比對上述大腦精神壓力特徵值與上述判斷模型，以產生一比對結果，並輸出上述比對結果。
另方面，為能準確且有效率地執行上述測量，本發明揭露對應的一種用於檢測大腦精神壓力特徵值之測量裝置，其儲存有至少一判斷模型，上述測量裝置供在一磁屏蔽空間內檢測一受測對象的大腦精神壓力，該測量方法是事先測量一定數量的健康受測對象的大腦精神壓力特徵值以建立一判斷模型，上述測量包含提供複數次配對刺激以及隨機穿插在配對刺激之間的非配對刺激給受測者，並即時擷取其腦部杏仁核的腦磁波數據；其中，配對刺激是在一次相關視覺刺激之後伴隨一次刺激性電訊號，上述相關視覺刺激會令受測者聯想到隨後的刺激性電訊號，而非配對刺激是在一次相關視覺刺激之後伴隨一次無刺激性空白訊號；在此將受測者腦部的杏仁核響應於配對刺激所擷取到的腦磁波數據定義為配對腦磁波數據，而響應於非配對刺激所擷取到的腦磁波數據定義為未配對腦磁波數據，然後計算上述未配對腦磁波數據以得到受測者大腦精神壓力特徵值，該測量裝置包括：一伺服器，包含一處理元件和一供儲存上述判斷模型的儲存元件；一受上述伺服器致動而提供上述視覺刺激的顯示器；一受上述
伺服器致動而提供上述刺激性電信號的電刺激器；以及
一腦磁波測量器，被設置於上述受測對象頭部，供擷取上述受測對象腦部的杏仁核響應上述非配對刺激的未配對腦磁波數據，並輸出至上述伺服器，且上述處理元件依照上述順序區分上述複數次擷取之中的前半數次擷取的上述複數非配對腦磁波數據為早期響應數據，以及後半數次擷取的上述複數非配對腦磁波數據為後期響應數據，再計算上述早期響應數據的數學平均值以得到一早期非配對腦波數據，以及計算上述後期響應數據的數學平均值以得到一後期非配對腦波數據，並以上述早期非配對腦波數據減去後期上述非配對腦波數據，得到一大腦精神壓力特徵值。
相較於習知技術，本發明揭露的大腦精神壓力特徵值的測量方法與測量裝置，透過成對的刺激性電訊號進行外部刺激，擷取受測對象腦部杏仁核響應的腦磁波數據，一方面可以獲得客觀的數據資料，避免以往必須憑藉病患主觀敘述進行判斷的不確定性；並且藉由簡單的穿戴裝置，便利地獲取腦磁波訊號，提高測量成功率；。
尤其所獲得的資訊被精確量化，使得病患資料可以前後比較與分析，讓每一病患所有的病程歷史記錄可以自我比對，研判治療效果；病患之間也可以統計分析，具體確認各種治療方法或藥物的實質功效，提供科學化的具體資訊，有效協助醫療進步。
本發明的測量裝置更透過雲端的伺服器與多個測量器連線，不僅可以遠距離處理，或同時計算多個測量器所傳送的腦磁波訊號，也可以進一步將測量數據做為更廣泛研究的資料。
1、1’:大腦精神壓力特徵值測量裝置
2、2’:腦磁波儀
3、3’:伺服器
31、31’:處理元件
32:儲存元件
4:顯示器
5、5’:刺激器
6:測量器
61、61’:腦磁波測量元件
612:冷卻器
62:心電圖測量元件
63:眼電圖訊號測量元件
7:輸入單元
8、8’:受測對象
9’:輸入顯示器
10’:網路傳輸單元
101~109、101’~110’:步驟
圖1為本案大腦精神壓力特徵值測量裝置的第一較佳實施例之裝置架構示意圖。
圖2為圖1實施例中大腦精神壓力特徵值測量裝置的實施示意圖。
圖3為本案大腦精神壓力特徵值測量裝置第一較佳實施例的建立判斷模型的流程圖。
圖4為本案大腦精神壓力特徵值測量裝置的第二較佳實施例之裝置架構示意圖。
圖5為圖4實施例中大腦精神壓力特徵值測量裝置的實施示意圖。
圖6為本案大腦精神壓力特徵值測量裝置的第二較佳實施例的大腦精神壓力特徵值評估步驟流程圖。
以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之優點與功效。
本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書之揭示內容，以供熟悉此技藝之人士瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，任何結構之修飾、大小之調整或比例關係之改變，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。
本發明用於大腦精神壓力特徵值測量裝置1的第一較佳實施例如圖1和圖2所示，主要是藉由設置在例是為磁屏蔽測量室的環境裝置2內設置的腦磁波測量器6，在此例是為腦磁波儀(Magnetoencephalography，MEG)做為測量的核心，並且搭配例釋為工作站電腦的伺服器3、以及受到
伺服器3輸出信號而顯示圖像的液晶螢幕做為顯示器4、由伺服器3驅動放電的脈衝電擊器做為刺激器5，而測量器6則是包含例是為裝有複數超導量子干涉元件(superconductive quantum interference device，SQUID)的頭盔的腦磁波測量元件61、例是為心電圖機的心電圖測量元件62和例是為眼電圖機的眼電圖訊號測量元件63。其中，刺激器5具有一同心圓狀電刺激貼片黏貼於要進行精神壓力取樣的受測對象的小腿皮膚上。由於腦磁波測量元件61的超導量子干涉元件必須在極低溫且磁屏蔽的環境中才能正確擷取腦磁波數據，因此，腦磁波測量元件61還包含有一組冷卻器612。由於磁波不需介質傳遞，因此測量元件與受測對象的頭部，無需緊密貼附。
輸入單元7可供輸入外部感官的刺激器5的參數設定，以及受測對象8的個人資訊，例如姓名、年齡、身高、體重或血壓值等，讓處理元件31可以進一步將受測對象8的個人資訊納入計算，以增加比對資訊的其他參考數據。
首先，請一併參照圖3中判斷模型的建立流程圖，在本例中，判斷模型是由累積眾多經由例如感知壓力量表(perceived stress scale，PSS)等方式，預先確認精神壓力正常之受測對象的測量結果資料而建立，透過累計足夠數量的母體樣本，藉此建立判斷模型，供後續比對以做為參考，協助判斷新受測對象的精神壓力大小，並提供客觀比對數據資料。
步驟101，啟動測量器6的複數腦磁波測量元件61、心電圖測量元件62和眼電圖訊號測量元件63，開始以例如600Hz的取樣頻率，連續擷取上述受測對象腦部的杏仁核響應於外部刺激所發出的腦磁波數據、心電圖數據和眼電圖數據，並將上述擷取到的腦磁波數據、心電圖數據和儲
存於伺服器3的儲存元件32。
步驟102，在測試正式開始前，由顯示器提供受測對象一持續時間例如為200毫秒的視覺訊號，做為一條件刺激(conditioned stimulus，CS)，告知受試者於此一視覺訊號後例如300毫秒，將會給予受測者一次疼痛刺激性電訊號。本例中，相關視覺訊號例如是一次閃電符號畫面，令受測對象自動聯想到後續的刺激性電訊號。
步驟103時，測試正式開始，以顯示器4提供受測對象上述持續時間為200毫秒相關視覺訊號(CS)。並且伴隨在步驟103之後，在步驟104以例如50%的隨機概率指令刺激器5透過電刺激貼片向受測對象施以一刺激性電訊號做為一非條件刺激(unconditioned stimulus，UCS)，刺激性電訊號在此例是為0.2毫秒之恆定方波電流，以對受測對象造成疼痛評估表上中等疼痛強度的刺激性電訊號；另有50%概率是不施加非條件刺激的無刺激性空白訊號等兩種信號，按上述概率隨機實施。由於部分的閃電符號之後會伴隨刺激性電訊號，使得閃電符號畫面被定義為一嫌惡刺激，在此進一步將一次嫌惡刺激後，伴隨有一次刺激性電訊號的組合定義為一組配對刺激；而在嫌惡刺激之後，伴隨無刺激性空白訊號組合定義為一組非配對刺激；配對刺激和非配對刺激出現次數完全相等。
步驟105，連續重複上述步驟103~步驟104達30次的配對刺激和30次的非配對刺激；在此將受測者腦部的杏仁核響應於配對刺激所擷取到的腦磁波數據定義為配對腦磁波數據，而響應於非配對刺激所擷取到的腦磁波數據定義為未配對腦磁波數據，取其中30次非配對刺激的腦磁波數據做為早期響應數據。步驟106，同樣連續重複上述步驟103~步驟104達
30次的配對刺激和30次的非配對刺激，以及取其中30次非配對刺激的腦磁波數據做為後期響應數據。當然，上述非配對腦磁波數據中若有受到心電圖數據或眼電圖數據污染者，會被剔除在外，不列入計算。
步驟107，藉由伺服器3的處理元件31計算早期響應數據中的非配對腦磁波數據的數學平均值，以得到早期非配對腦磁波數據，以及，計算後期響應數據中的非配對腦磁波數據的數學平均值，以得到後期非配對腦磁波數據。隨後在步驟108，藉由伺服器3的處理元件31將早期非配對腦磁波數據減去後期非配對腦磁波數據，以得到大腦精神壓力特徵值數並將其儲存於伺服器3的儲存元件32。
針對不同受測者重複上述測試，逐步累積一定數量受測對象的大腦精神壓力特徵值儲存於儲存元件32中，就可以計算出不同精神壓力程度人士在早期和後期相比，對於實際沒有附帶刺激性電訊號的閃電符號恐懼消退變化程度，藉此完成步驟109建立判斷模型。至於纖維肌痛症患者，與無異常大腦精神壓力受測者相較，其恐懼消退情況都明顯產生差異，也就是具體量化地測量出其精神壓力較高。
請接著參閱圖4~圖6，本發明用於大腦精神壓力特徵值測量裝置的第二較佳實施例，本實施例與前一較佳實施例相同之處不再贅述。本例中的腦磁波測量元件61’是例釋為包含裝有複數光泵浦磁場計(optically pumped magnetometer,OPM)的頭盔做為擷取腦磁波訊號數據的元件。由於光泵浦磁場計不需要在超低溫的環境下便有高敏感度，因此可以將其安裝於配合受測對象8’頭部輪廓而以3D列印製作的輕便又合身的頭盔上，而省略佔大量空間的冷卻器。因此可以讓本例中的大腦精神壓力特徵值測量裝
置實現可移動化。
因此，本例中的是將例釋為磁屏蔽車廂的環境裝置2’建構在改裝巴士上，並在其中設置大腦精神壓力特徵值測量裝置1’，且為精簡裝置空間以提高可移動性，故在本例中。輸入單元與顯示器也合併例釋為一觸控顯示螢幕的輸入顯示器9’，而且測量器擷取的數據也透過網路傳輸單元10’上傳到在雲端的伺服器3’計算與判斷，多台大腦精神壓力特徵值測量裝置1’測量器擷取的數據共用一台雲端伺服器集中計算與判斷，可大幅降低購置運算伺服器的成本以及佔據改裝巴士的空間。藉此，可以將精神壓力的量化參考測試引入偏鄉，降低精神醫學的受治療門檻，提供更精準的定量化參考標準。
在本例中，受測對象8’是接受精神壓力測量的疑似患者，上述受測對象8’同樣接受上述步驟101’~步驟108’的測量而得到其大腦精神壓力特徵值。而後進行步驟110’，藉由雲端的伺服器3’的處理元件31’將受測對象8’的大腦精神壓力特徵值和上述判斷模型比對，然後將比對結果藉由輸入顯示器9’顯示輸出。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明涵蓋之範圍內。經過本發明較佳實施例之描述後，熟悉此一技術領域人員應可瞭解到，本案實為一新穎、進步且具產業實用性之發明，深具發展價值。
1:大腦精神壓力特徵值測量裝置
2:腦磁波儀
3:伺服器
31:處理元件
32:儲存元件
4:顯示器
5:刺激器
6:測量器
61:腦磁波測量元件
612:冷卻器
62:心電圖測量元件
63:眼電圖訊號測量元件
8:受測對象
Claims (10)
- 一種用於檢測大腦精神壓力特徵值之測量方法，供在一磁屏蔽空間內檢測一受測對象的大腦精神壓力，該測量方法是事先測量一定數量的健康受測對象的大腦精神壓力特徵值以建立一判斷模型，上述測量包含提供複數次配對刺激以及隨機穿插在上述配對刺激之間的非配對刺激給受測者，並即時擷取其腦部杏仁核的腦磁波數據；其中，上述配對刺激是在一次相關視覺刺激之後伴隨一次刺激性電訊號，上述相關視覺刺激會令受測者聯想到隨後的刺激性電訊號，而上述非配對刺激是在一次相關視覺刺激之後伴隨一次無刺激性空白訊號；在此將受測者腦部的杏仁核響應於上述配對刺激所擷取到的腦磁波數據定義為配對腦磁波數據，而響應於上述非配對刺激所擷取到的腦磁波數據定義為未配對腦磁波數據，然後計算上述未配對腦磁波數據以得到受測者大腦精神壓力特徵值；該測量方法包括以下步驟：a).依照順序提供複數次上述配對刺激以及複數次隨機穿插在上述配對刺激之間的上述非配對刺激給一受測者，並依上述順序即時擷取上述受測者的複數非配對腦磁波數據；b).依上述順序區分上述複數次擷取之中，前半數次擷取的上述複數非配對腦磁波數據為早期響應數據，以及後半數次擷取的上述複數非配對腦磁波數據為後期響應數據；c).計算上述早期響應數據中的上述非配對腦磁波數據，以得到一早期非配對腦磁波數據，以及，計算上述後期響應數據中的上述非配對腦磁波數據，以得到一後期非配對腦磁波數據； d).計算上述早期非配對腦磁波數據以及上述後期非配對腦磁波數據，以得到一大腦精神壓力特徵值；以及e).比對上述大腦精神壓力特徵值與上述判斷模型，以產生一比對結果，並輸出上述比對結果。
- 如申請專利範圍第1項所述之測量方法，上述步驟a)中還包括複數次隨機插入的一非相關視覺刺激。
- 如申請專利範圍第1項所述之測量方法，其中，步驟c)是計算上述早期響應數據中的上述非配對腦磁波數據的數學平均值，以及，計算上述後期響應數據中的上述非配對腦磁波數據的數學平均值。
- 如申請專利範圍第1項所述之測量方法，其中步驟d)的計算是將上述早期非配對腦磁波數據減去上述後期非配對腦磁波數據。
- 如申請專利範圍第1項所述之測量方法，其中步驟e)比對上述大腦精神壓力特徵值和上述判斷模型，是當上述大腦精神壓力特徵值小於與上述判斷模型則上述比對結果為上述受測對象精神壓力過大並輸出上述比對結果。
- 如申請專利範圍第1項所述之測量方法，還包括在上述步驟a)之後核對受測對象回報的上述相關視覺刺激的次數的步驟f)。
- 如申請專利範圍第1項所述之測量方法，還包括在上述步驟a)之前在一段時間內連續擷取上述受測者未受到上述相關視覺刺激時的腦磁波數據以建立一測量基準的步驟g)。
- 一種用於檢測大腦精神壓力特徵值之測量裝置，其儲存有至少一判斷模 型，上述測量裝置供在一磁屏蔽空間內檢測一受測對象的大腦精神壓力，該測量方法是事先測量一定數量的健康受測對象的大腦精神壓力特徵值以建立一判斷模型，上述測量包含提供複數次配對刺激以及隨機穿插在上述配對刺激之間的非配對刺激給受測者，並即時擷取其腦部杏仁核的腦磁波數據；其中，上述配對刺激是在一次相關視覺刺激之後伴隨一次刺激性電訊號，上述相關視覺刺激會令受測者聯想到隨後的刺激性電訊號，而上述非配對刺激是在一次相關視覺刺激之後伴隨一次無刺激性空白訊號；在此將受測者腦部的杏仁核響應於上述配對刺激所擷取到的腦磁波數據定義為配對腦磁波數據，而響應於上述非配對刺激所擷取到的腦磁波數據定義為未配對腦磁波數據，然後計算上述未配對腦磁波數據以得到受測者大腦精神壓力特徵值，該測量裝置包括：一伺服器，包含一處理元件和一供儲存上述判斷模型的儲存元件；一受上述伺服器致動而提供上述視覺刺激的顯示器；一受上述伺服器致動而提供上述刺激性電信號的電刺激器；以及一腦磁波測量器，被設置於上述受測對象頭部，供擷取上述受測對象腦部的杏仁核響應上述非配對刺激的未配對腦磁波數據，並輸出至上述伺服器，且上述處理元件區分上述複數次擷取之中的前半數次擷取的上述複數非配對腦磁波數據為早期響應數據，以及後半數次擷取的上述複數非配對腦磁波數據為後期響應數據，再計算上述早期響應數據的數學平均值以得到一早期非配對腦波數據，以及計算上述後期響應數據的數學平均值以得到一後期非配對腦波數據，並以上述早期非配對腦波數 據減去上述後期非配對腦波數據，得到一大腦精神壓力特徵值。
- 如申請專利範圍第8項所述之測量裝置，其中，該腦磁波測量器是一具有複數光泵浦磁場計的頭盔。
- 如申請專利範圍第8項所述之測量系統，其中，該腦磁波測量器是一具有複數超導量子干涉元件的頭盔。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW109120946A TWI729860B (zh) | 2020-06-20 | 2020-06-20 | 用於檢測大腦精神壓力特徵值之測量方法與測量裝置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW109120946A TWI729860B (zh) | 2020-06-20 | 2020-06-20 | 用於檢測大腦精神壓力特徵值之測量方法與測量裝置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI729860B true TWI729860B (zh) | 2021-06-01 |
| TW202200075A TW202200075A (zh) | 2022-01-01 |
Family
ID=77517501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW109120946A TWI729860B (zh) | 2020-06-20 | 2020-06-20 | 用於檢測大腦精神壓力特徵值之測量方法與測量裝置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI729860B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201902419A (zh) * | 2017-05-22 | 2019-01-16 | 艾德腦科技股份有限公司 | 腦波檢測裝置與方法 |
| US20200029880A1 (en) * | 2018-07-30 | 2020-01-30 | Hi Llc | Non-invasive systems and methods for detecting mental impairment |
-
2020
- 2020-06-20 TW TW109120946A patent/TWI729860B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201902419A (zh) * | 2017-05-22 | 2019-01-16 | 艾德腦科技股份有限公司 | 腦波檢測裝置與方法 |
| US20200029880A1 (en) * | 2018-07-30 | 2020-01-30 | Hi Llc | Non-invasive systems and methods for detecting mental impairment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202200075A (zh) | 2022-01-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pereira et al. | Heart rate variability metrics for fine-grained stress level assessment | |
| Lehembre et al. | Electrophysiological investigations of brain function in coma, vegetative and minimally conscious patients. | |
| Riganello et al. | Heart rate variability as an indicator of nociceptive pain in disorders of consciousness? | |
| JP2011514823A (ja) | 現場展開可能な脳震盪検出器 | |
| US20240090817A1 (en) | Cortical recording and signal processing methods and devices | |
| Li et al. | [Retracted] Effects of a Brain‐Computer Interface‐Operated Lower Limb Rehabilitation Robot on Motor Function Recovery in Patients with Stroke | |
| Adochiei et al. | Complex embedded system for stress quantification | |
| US7549959B2 (en) | Stimulation arrangement for measurement of physiological signal reactivity | |
| KR101319440B1 (ko) | 시각, 청각 및 시청각의 스트레스 완화도 분석 방법 | |
| Gandhi et al. | Mental stress assessment-a comparison between HRV based and respiration based techniques | |
| TWI729860B (zh) | 用於檢測大腦精神壓力特徵值之測量方法與測量裝置 | |
| AU2017283648A1 (en) | Methods and systems of screening and monitoring alzheimer's disease using the king-devick test | |
| RU2314028C1 (ru) | Способ диагностики и коррекции психоэмоционального состояния "нейроинфография" | |
| Heravi et al. | Recurrence quantification analysis of electrooculography signal to a control question test: A new approach for the detection of deception | |
| Kong et al. | Multi-level pain quantification using a smartphone and electrodermal activity | |
| Poza et al. | Analysis of spontaneous MEG activity in mild cognitive impairment and Alzheimer's disease using Jensen's divergence | |
| Perera et al. | Biofeedback based computational approach for working stress reduction through meditation technique | |
| Ewing et al. | The effect of an extrinsic incentive on psychophysiological measures of mental effort and motivational disposition when task demand is varied | |
| Abhishekh et al. | Ictal EEG fractal dimension in ECT predicts outcome at 2 weeks in schizophrenia | |
| Borman et al. | The subclinic autonomic dysfunction in patients with Behçet disease: an electrophysiological study | |
| CN113197586B (zh) | 一种基于视觉脑电信号的自我意识检测方法 | |
| Starczewska et al. | A suggestive seizure induction technique protocol in a short EEG in children and adolescents | |
| Carvalho et al. | A pilot study using the LASCA technique to analyze stress using heart rate variability | |
| Holston | Raw resting-state electroencephalogram biomarker emerges as an indicator of Alzheimer’s disease over a two-year period | |
| Attar | Stress Analysis Based on ECG and EEG |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |