【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于注意评价，具体涉及一种基于近红外脑功能成像的持续性注意评价方法。
技术介绍
1、认知功能障碍是指大脑在接收、加工处理外界信息，并将信息转化为内在思维、情感和行为反应的过程中出现的异常，其常发生于中枢神经系统损伤的患者，如脑卒中、颅脑损伤、脊髓损伤等。持续注意是许多高级认知功能的基础，它是指长时间专注于任务相关信息的能力。目前，注意功能的评估主要依赖于量表和应用程序，这些方法只能反映当前患者的任务表现，不能得知导致异常任务表现的根本原因，这不利于观察康复治疗作用下注意功能改善的神经机制，尤其在现已公布的认知功能测试软件，其程序设置仅依据受检者是否在刺激呈现后做出正确反应进行判断。大脑在处理刺激和产生反应之间存在一定的时间延迟，在刺激出现后的极短时间内，受检者做出的反应并不是对于当前刺激的处理，而可能是由于某种内部或外部因素导致的，如前一个刺激处理延迟。
2、目前，部分学者使用脑功能成像技术，揭示认知活动发生时大脑的状态及其动态变化过程。因此，脑电(eeg)和脑功能磁共振成像(fmri)是目前最常见的主流技术，但它们都存在明显的缺点。eeg技术的空间分辨率低，无法提供大脑活动的精确位置信息；fmri技术的时间分辨率较低，且测试需要受检者卧于磁共振腔体内，这种强制的非自然体位会影响受检者执行任务时的脑活动，另一方面，这两个主流技术均需要严格限制受检者的头部和肢体的晃动，不适用于较长时间的任务状态的监测；
3、因此亟需设计一种基于近红外脑功能成像的持续性注意评价方法，以解决上述问题。
>技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的仅能反映当前患者的任务表现，不能得知导致异常任务表现的根本原因，以及当前脑功能成像技术在使用时，其空间分辨率低、时间分辨率低，且使用时需长时间确保限制受检者的头部和肢体不能晃动的问题。
2、为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种基于近红外脑功能成像的持续性注意评价方法，其特征在于：
4、s1.确定脑功能任务范式，并设置任务具体参数；
5、s2.确定测试通道对应的受检者脑皮层解剖分区，并使用近红外脑功能成像设备监测受检者完成步骤s1任务期间的脑功能状态，得到任务期间的近红外脑功能成像数据和行为学数据；
6、s3.判断近红外脑功能成像数据，得到可信的近红外脑功能成像数据；
7、s4.对可信的近红外脑功能成像数据进行预处理；
8、s5.以处理后的近红外脑功能成像数据为基础，将同类别测试通道的近红外脑功能成像数据进行叠加平均，计算其对应的积分值和重心值；
9、s6.以步骤s2中的行为学数据和步骤s5的积分值、重心值为指标，评价受检者的持续性注意功能状况。
10、优选地，在步骤s1中，脑功能任务范式为数字闪现任务。
11、优选地，在步骤s2中，确定近红外脑功能成像设备的测试通道对应的受检者脑皮层解剖分区过程包括：
12、s201.利用颅骨参考点的位置坐标，建立受检者与数据库中某个个体r1结构头部mri像中颅骨之间的对应关系，并以该对应关系为基础，映射得到所有发射极、接收极、以及各个测试通道在个体r1头部结构mri像中颅骨上的位置；
13、s202.基于个体r1头部结构mri像及其虚拟放置的光极位置，用气球膨胀算法估计所有测试通道在个体r1头部结构mri像内对应的皮层位置及mni坐标；
14、s203.将数据库中的其余个体r2-rn全部重复步骤s201和步骤s202后，每个测试通道得到与数据库个体数量相同的对应皮层位置及其mni坐标；
15、s204.基于若干个mni坐标的均值得到最终mni坐标，由最终mni坐标确定测试通道对应的脑皮层解剖分区。
16、优选地，在步骤s2中，行为学数据包括：正反应数、误反应数、cancel、正确率、命中率、平均反应时间、标准差和变异系数。
17、优选地，在步骤s3中，得到可信的近红外脑功能成像数据过程包括，将行为学数据中变异系数大于15％对应的近红外脑功能成像数据舍弃。
18、优选地，在步骤s4中，对可信的近红外脑功能成像数据进行预处理的过程包括：
19、s401.舍弃存在明显运动伪迹和信号质量较差的可信的近红外脑功能成像数据中的测试通道；
20、s402.基于修正的比尔-朗伯定律，将原始光强数据转换为脑血氧浓度的相对变化数据，脑血氧浓度的相对变化数据包括：氧合血红蛋白浓度δ[oxy-hb]信号、脱氧血红蛋白浓度δ[deoxy-hb]信号及总氧合血红蛋白浓度δ[total-hb]信号；
21、s403.使用0.1hz的低通滤波器去除近红外脑功能成像数据中具有明显周期性波动特点的噪声成分；
22、s404.使用savitzky-golay法对数据进行1次平滑处理，平滑点数设置为5；
23、s405.取任务开始前15秒范围内的血氧浓度的相对变化信号的平均值，进行基线校正。
24、优选地，在步骤s5中，计算积分值和重心值的过程包括：
25、s501.以预处理后的近红外脑功能成像数据为基础，根据定位数据的概率配准结果，把质量好的测试通道按照其所属布罗德曼分区和功能划分成不同类别，再将同类别测试通道的数据进行叠加平均；
26、s502.基于叠加平均后的数据，计算其对应的积分值和重心值。
27、优选地，在步骤s502中，积分值计算公式为：
28、
29、式中，f(t)表示氧合血红蛋白浓度相对变化的信号函数，t代表时间，ttaskstart代表任务开始的时刻点，ttaskend代表任务结束的时刻点，d表示微分。
30、优选地，在步骤s502中，重心值计算过程包括：
31、s502-1.计算整个测试期间fnirs阳性信号下正变化区域的总面积；
32、s502-2.设置阈值，阈值为正变化区域的总面积的1/2；
33、s502-3.从测试开始时间起，逐步增加时间t，并计算截止到当前时间t时fnirs阳性信号的曲线下面积，当累积面积大于等于阈值时，该时间点即为重心值，其表达式为：
34、
35、式中，f(t)表示氧合血红蛋白浓度相对变化的信号函数，且当f(t)＞0时，t代表时间，tteststart代表测试开始的时刻点，ttestend代表测试结束的时刻点，tcentroidvalue为重心值对应的时间点。
36、本专利技术的有益效果是：本专利技术公开了一种基于近红外脑功能成像的持续性注意评价方法，与现有技术相比，本专利技术的改进之处在于：
37、(1)本专利技术提供了一种简单的、易于操作的持续性注意评价方法，使用数字闪现任务的行为学指标，包括正确率、命中率、平均反应时间等，评估受检者在接受连续呈现的多个刺激时，对目标刺激的识别能力和持续本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于近红外脑功能成像的持续性注意评价方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于近红外脑功能成像的持续性注意评价方法，其特征在于：在步骤S1中，脑功能任务范式为数字闪现任务。
3.根据权利要求1所述的一种基于近红外脑功能成像的持续性注意评价方法，其特征在于：在步骤S2中，确定近红外脑功能成像设备的测试通道对应的受检者脑皮层解剖分区过程包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于近红外脑功能成像的持续性注意评价方法，其特征在于：在步骤S2中，行为学数据包括：正反应数、误反应数、CANCEL、正确率、命中率、平均反应时间、标准差和变异系数。
5.根据权利要求1所述的一种基于近红外脑功能成像的持续性注意评价方法，其特征在于：在步骤S3中，得到可信的近红外脑功能成像数据过程包括，将行为学数据中变异系数大于15％对应的近红外脑功能成像数据舍弃。
6.根据权利要求1所述的一种基于近红外脑功能成像的持续性注意评价方法，其特征在于：在步骤S4中，对可信的近红外脑功能成像数据进行预处理的过程包括：
7.根据权利要求
8.根据权利要求7所述的一种基于近红外脑功能成像的持续性注意评价方法，其特征在于：在步骤S502中，积分值计算公式为：
9.根据权利要求7所述的一种基于近红外脑功能成像的持续性注意评价方法，其特征在于：在步骤S502中，重心值计算过程包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于近红外脑功能成像的持续性注意评价方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于近红外脑功能成像的持续性注意评价方法，其特征在于：在步骤s1中，脑功能任务范式为数字闪现任务。
3.根据权利要求1所述的一种基于近红外脑功能成像的持续性注意评价方法，其特征在于：在步骤s2中，确定近红外脑功能成像设备的测试通道对应的受检者脑皮层解剖分区过程包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于近红外脑功能成像的持续性注意评价方法，其特征在于：在步骤s2中，行为学数据包括：正反应数、误反应数、cancel、正确率、命中率、平均反应时间、标准差和变异系数。
5.根据权利要求1所述的一种基于近红外脑功能成像的持续性注意评价方法，其特征在于：...
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