基于任务态功能近红外成像检测微意识状态患者认知功能的研究

摘要

目的 探讨任务态功能近红外光谱成像技术(fNIRS)检测微意识状态(MCS)患者高级认知能力的效果及准确度.方法 采用fNIRS与主动的运动想象(MI)范式结合,对5例MCS患者(修订的昏迷恢复量表评分8～17分)和6例正常对照者进行检测;并通过支持向量机分类器(SVM)和线性判别分析(LDA)分类被试者对于"是"或"否"问题的响应.结果 对于基本事实"是"问题,正常对照者运动区和额叶脑区的血氧响应显著增加,而对于基本事实"否"问题,未检测到显著的血氧变化.3例MCS患者在主动MI范式中检测到了相对可靠的类似于正常对照者的血氧响应,即基本事实"是"任务期间,患者运动区和额叶脑区氧合血红蛋白(HbO2)浓度显著增加;而在基本事实"否"任务期间,没有明显的血氧响应.其中1例患者能够通过这种方法准确回答所有问题,并且SVM的分类效果优于LDA分类器.结论 fNIRS与主动MI范式可以用于研究MCS患者的脑功能活动,可作为评价MCS患者意识水平和残余意识的客观指标.此外,通过机器学习方法对运动想象"是"和"否"问题进行分类判别,为进一步通过脑机接口实现意识障碍患者与外界的交流打下基础.