一种方便移动的空间注意力测评器及测评方法

1.本发明涉及神经心理学，低级别胶质瘤治疗技术领域，具体涉及一种方便移动的空间注意力测评器及测评方法。


背景技术：

2.半侧空间忽略是常见于右侧半球损伤后的的一种神经病学综合征：患者视力正常的情况下，不能注意一侧空间与事件的视觉、听觉、触觉的刺激，通常表现为对左侧空间的忽略。如从患者的左侧打招呼，患者也只能从右侧寻找打招呼的人，以及最典型的半侧空间视觉注意。这种空间视觉上的注意不能与偏盲不同，通常患者的视觉通路并未受损，且医生在患侧刻意要引起患者注意时(如剧烈晃动手指)，患者有时也会注意到左侧的空间与事件，证明半侧空间忽略是一种空间上的注意力选择性缺失而非偏盲。部分患者对自身也只能注意一侧，如只在一侧刷牙洗脸而忽略另一侧。患者对这种病态漠不关心，也是其另一特征。忽略症可分为不同的亚型：外源性注意缺陷(视觉，听觉)，以及如自身忽略，疾病否认等体象障碍。其中半侧空间忽略为最常见的一种亚型，其责任解剖结构位于颞顶联合区(tpl)，包括顶上小叶(ipl)，缘上回(smg)和角回(ag))和颞上回(stg),以及基底节和丘脑。最近的研究表明半侧空间忽略可能是大脑半球内连接断开的结果：连接顶叶和额叶脑区的白质纤维束上纵束的第2和第3支(slf ii，iii)，弓状束前部(af)以及下纵束和下纵束枕额叶束(ifof)参与空间选择性注意。此外，大脑半球间的连接(如胼胝体后部)的慢性损伤，也与半侧空间忽略有关。关于半侧空间忽略的发病机制众说纷纭：注意不均衡说，觉醒-注意性缺陷，认识缺陷说，还有学者认为是一种半边抑郁症或一侧的感觉及运动系统对外界刺激无反应。半侧空间忽略涉及的脑区及脑功能广泛，半侧空间忽略是研究脑神经环路，功能分区的良好病损模型。其中涉及的视觉系统，听觉系统，体感系统，网状激活系统，以及边缘系统之间的连接与功能协调。maeshall and halligan发现半侧空间忽略的患者可下意识的知觉到其忽略侧的一些事件，尽管主观上患者仍无法看到患侧的物体与事件。他们让患者观察上下两幢房子的图片，除去其中一幢房子左侧着火其余部分两张图片完全一致。虽然患者注意不到图片中的差异，但询问患者愿意住在哪一幢房子里，患者总是能选择未着火的房子，而说不出原因。这一实验表明大脑在处理信息可能存在分层分级，且涉及多个脑区与白质纤维部分。mesulam基于对半侧忽略病人的研究提出了关于定向注意力的理论：后顶叶整合了来自初级感觉皮层，边缘系统及网状系统的信息，外部空间在这种整合中形成了感觉性的心理表征，进而调节运动的计划与输出，产生眼球与头部对外界探索性的运动。但这些理论仍难以用现有的脑科学知识与临床病例证明。
3.半侧空间忽略机制研究于1970年由kinsbourne依据经验首次提出忽视患者空间注意力紊乱模型，到根据脑卒中患者，脑梗死患者的临床症状进行总结。神经科学的发展近年来突飞猛进。对于以空间注意力为代表的各种脑认知功能的研究目前存在多种手段，主要包括以下几点：
4.(1)损伤-缺陷模型；
5.(2)激活-影像学模型；
6.(3)刺激-暂时性缺陷模型；
7.这些方法各具优势和局限性，结合这些研究方法可以提高脑认知功能生态学研究的内在效度。同时多种脑认知功能存在直接与间接的联系，先前的研究大多只关注一项认知功能，忽略了功能与功能之间的联系。使得使用不同研究方法的学者提出了诸多假设，使得关于脑认知功能的理论错综复杂，且相互间兼容性较差，难以对脑认知功能模式做出精确的描述，由此认知功能的研究也无法产生系统性的理论。刺激-暂时性缺陷模型(包括经颅电刺激，皮层及皮层下刺激)是研究脑认知功能的最前沿的方法之一，其作为目前唯一一种实时精确,测定脑功能的监测手段，具有重要的研究意义。
8.但其缺点也是分明显：实施的过程过于繁琐，且缺乏标准流程，故测试的内容难以扩展，且整体结构集成化较低，不便于整体的移动。我们根据现存刺激-暂时性缺陷模型主要存在的问题提出改进。


技术实现要素：

9.本发明的目的在于提供一种方便移动的空间注意力测评器及测评方法，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
10.一种方便移动的空间注意力测评器，包括：
11.硬件设备以及搭载所述硬件设备的移动架；
12.所述移动架包括：带有滚轮的底座以及位于所述底座顶部的可转动的支板；所述底座的底部设有锁止装置；
13.所述锁止装置包括套管，所述套管的内部活动插接有锁止杆，所述锁止杆的下端固定连接有锁止板，所述套管的内侧开设有凹槽，所述凹槽的内部安装有弹片，所述弹片与所述锁止杆相接触，所述锁止杆的表面固定连接有拉杆；
14.以及搭载在所述硬件设备上的自主开发空间注意力测评模块、神经导航系统和基于matlab的眼动轨迹分析模块。
15.优选的，所述硬件设备包括触摸屏以及适应多种应用场景的支架和眼动仪，所述支架安装在所述支板的顶部。
16.优选的，所述自主开发空间注意力测评模块包括分线实验与c型实验。
17.本发明还提出一种方便移动的空间注意力测评器的测评方法，包括如下步骤：
18.基于物体特征的空间检索能力测试；
19.基于空间注意力分布状态的测试。
20.优选的，所述基于物体特征的空间检索能力测试，包括如下步骤：
21.在触摸屏上调出c型实验界面，并点击触摸屏开始测试；
22.触摸屏显示测试图形；
23.患者进行点击所述测试图形；
24.得出测试结果；
25.测试实验结束。
26.优选的，所述测试图形包括：八组“c”，八组所述“c”的形状、位置随机分布，其形状包括：正c形、反c形及任意倾斜角度的c形。
27.优选的，所述测试结果的判定包括：点击“正c形”时，判定为存在，记录为阴性；点击“反c形”时，判定为不存在，记录为阳性。
28.优选的，所述基于空间注意力分布状态的测试，包括如下步骤：
29.在触摸屏上调出分线实验页面，并点击触摸屏开始测试；
30.触摸屏显示测试图片；
31.患者进行点击所述测试图片；
32.得出测试结果；
33.测试实验结束。
34.优选的，所述测试图片为一条线段，该线段的特征为：右边长和左边长的线段数量一样并对称各40％，还有20％中点位于屏幕中线上的线段。
35.优选的，所述测试结果的判定包括：要求患者点出线段中点，点击即进行记录，如点击位置与中心位置偏差大于0.75cm，则为阳性。
36.本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种方便移动的空间注意力测评器及测评方法，与现有技术相比，具有以下优点：
37.本发明提供的空间注意力测评器及测评方法，可适用于多种应用场景，包括：基线神经心理学测试，经颅电刺激测试，皮层及皮层下刺激测试等，具有一次实验，多组数据的优点，有效避免了既往研究中的个体差异与批次偏差，且操作简单、时间短，可作为一个开放的系统加入更多功能；并将各硬件设备集成在移动架上，方便了整体的移动和固定。
附图说明
38.图1为本发明c型实验中的测试图形示意图；
39.图2为本发明分线实验中的测试图片示意图；
40.图3为本发明方便移动的空间注意力测评器的结构示意图；
41.图4为本发明锁止装置的结构示意图；
42.图5为本发明套管的剖面结构示意图。
43.图中：1、移动架；101、底座；102、支板；103、套管；104、锁止杆；105、锁止板；106、凹槽；107、弹片；108、拉杆；2、触摸屏；3、支架；4、眼动仪。
具体实施方式
44.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.本发明实施例中提供了一种方便移动的空间注意力测评器，如图1-3所示，包括如下组成部分：硬件设备以及搭载硬件设备的移动架1，用于支撑各部件，方便整体的移动。可转动的支板102可以带动触摸屏2、眼动仪4进行360转动。
46.移动架1包括：带有滚轮的底座101以及位于底座101顶部的可转动的支板102；底座101的底部设有锁止装置；
47.锁止装置包括套管103，套管103的内部活动插接有锁止杆104，锁止杆104的下端固定连接有锁止板105，套管103的内侧开设有凹槽106，凹槽106的内部安装有弹片107，弹片107与锁止杆104相接触，锁止杆104的表面固定连接有拉杆108；
48.以及搭载在所述硬件设备上的自主开发空间注意力测评模块、神经导航系统和基于matlab的眼动轨迹分析模块。
49.具体的，在滚轮方便整体的移动，锁止装置用于固定底座101，在将其移动至相应位置之后，通过拉杆108向下按压锁止杆104，带动锁止板105贴在地面上。另外，在锁止板105的底部设置防滑纹，用于提高摩擦力，方便了对位置进行固定。套管103中的弹片107可以进行夹持锁止杆104，将锁止杆104的位置进行固定。
50.以及搭载在硬件设备上的自主开发空间注意力测评模块、神经导航系统和基于matlab的眼动轨迹分析模块。
51.所述硬件设备包括触摸屏2以及适应多种应用场景的支架3和眼动仪4，所述支架3安装在所述支板102的顶部。
52.自主开发空间注意力测评软件(自主开发空间注意力测评模块)，目前包括分线实验与c型实验，本发明作为一个开放的系统，日后可以增加其他测评内容，扩展其应用；神经导航系统；测试用硬件设施(硬件设备)，其包括触摸屏，适应多种应用场景的支架及眼动仪；基于matlab的眼动轨迹分析软件(基于matlab的眼动轨迹分析模块)。
53.本发明将一种基于空间注意力分布状态的测试(分线实验)、一种基于物体特征的空间检索能力测试(c型实验)、眼动追踪系统(包括眼动仪与眼动轨迹分析软件)创新性地将三者结合以分析三种功能之间的联系以及对应脑区间的功能连接。
54.具体使用步骤包括：在基线状态下，刺激状态下，以及刺激后状态下针对多个不同脑区进行多次的重复实验(分线实验与c型实验)，并结合眼动追踪轨迹分析数据分析分析空间注意力分布，复杂特征空间检索能力及扫视动作之间的联系以及对应脑区间的功能连接。
55.本发明提供的方法可适用于多种应用场景，包括：基线神经心理学测试，经颅电刺激测试，皮层及皮层下刺激测试等，具有一次实验，多组数据的优点，有效避免了既往研究中的个体差异与批次偏差，且操作简单、时间短，可作为一个开放的系统加入更多功能。
56.具体步骤：
57.进入实验软件
58.(1)c型实验，如图1所示；
59.在患者管理页面，搜索患者，在其对应的点击，将出现c型实验页面，页面显示c型实验初始页(黑色背景，显示开始按钮)。
60.1、实验者点击开始，哔声提示；
61.2、页面出现8个图形(位置随机，颜色为白色)，包括180度，反转及270度反转的c形状，正常的c形状(即未经旋转的c)；
62.3、患者进行点击屏幕存在或不存在按钮进行作答(有正c为存在，反之则为不存在)，回答正确(记录为阴性)，反之为错误(记录为阳性)；
63.4、c型页面，消失后背景换为噪点，这时患者仍可做出答复(基本患者因时间关系，只会点一次，所以实际记录的点击也只会有一次)；
64.5、实验者点击重新开始(如上次结果为阳性，重新开始为红色)，可从2重新开始，直至实验结束(每次)；
65.6、实验者点击结束实验，可结束实验，回到患者管理页面c型实验用于测定患者对特征项的视觉搜索能力，若患者无法正确判断空间一侧中正c图标的存在与否则说明患者存在空间中单个复杂特征搜索障碍；
66.(2)分线实验：在患者管理页面，搜索患者，在其对应的进行分线实验按钮处，点击，将出现分线实验页面，页面显示分线实验初始页(黑色底色、中间为白色十字)，如图2所示。
67.1、实验者点击开始，哔声提示开始；
68.2、200ms后随机展示一条线段(图片)，右边长和左边长的线段数量一样并对称各40％，还有20％中点位于屏幕中线上的线段，其颜色白色。要求患者点出线段中点，点击即进行记录，如点击位置与中心位置偏差大于0.75cm，则为阳性(如点击为阳性，重新开始为红色)；
69.3、线段展示最多1000ms，患者在线段消失后仍可做出点击，点击即进行记录(基本患者因时间关系，只会点一次，所以实际记录的点击也只会有一次)；
70.4、页面回到初始页，实验者点击重新开始(如上次结果为阳性，重新开始为红色)，可从2重新开始，直至实验结束(每次)；
71.5、实验者点击结束实验，可结束实验，回到患者管理页面，分线实验为测试空间注意力分布的测试，患者不能正确判断视野中线断的长度说明患者存在对于一侧的注意力梯度下降、
72.(3)视野任务：十字交叉的两个图像同时命名，术前告知患者盯住中间十字，同时命名两个物体，如果一侧不命名，此时电刺激表现为闪光、视物模糊或视野黑朦为阳性表现。多见于视觉通路损伤时。
73.实验结果阳性时，通过神经导航记录相应的脑区实验过程中开启眼动追踪，并全程录屏。实验后用眼动追踪分析软件分析视线运动的时空轨迹。本实验需要在基线状态下，刺激状态下，以及刺激后状态下针对多个不同脑区进行多次的重复实验以得到可用的研究数据。
74.综上所述：本发明提供的空间注意力测评器及测评方法，可适用于多种应用场景，包括：基线神经心理学测试，经颅电刺激测试，皮层及皮层下刺激测试等，具有一次实验，多组数据的优点，有效避免了既往研究中的个体差异与批次偏差，且操作简单、时间短，可作为一个开放的系统加入更多功能。
75.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。