确定三叉神经血管系统活化程度的方法技术方案

本发明专利技术描述了一种用于实时确定三叉神经血管系统的活化水平的方法。特别地，所述发明专利技术可应用于能够确定三叉神经血管系统的活化指数的医疗设备领域，主要基于使用血液动力学特征的生物医学信号。所述方法建立了用于确定活化程度的客观标准，并且描述为应用建模和数据融合技术的结果。所述方法还基于另一种类型的信号，比如环境信号，以便在统计上实时地改善所确定的活化程度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定三叉神经血管系统活化程度的方法
本专利技术主要属于医疗设备领域。特别是，它专注应用于神经学疾病的建模和预测系统，更具体地说，预测偏头痛发作，目的是通过药理学治疗减少疼痛变得更加有效。
技术介绍
偏头痛是一种头痛，其特征是疼痛，具有以下定义的多个特征：持续时间为4至72小时、中度-重度强度、运动恶化、搏动、中断患者活动，且通常伴有比如恶心、呕吐、畏光和/或畏声的症状。今天，偏头痛是一个非常重要的公共卫生问题，因为它的患病率很高，给患者、家庭和社会带来了沉重的负担。偏头痛被认为是最令人虚弱的病症之一，对社会和工作活动产生重大影响(缺勤和工作效率降低)，因此社会经济成本高(LindeM,RastenyteD,RuizdelaTorreE,etal.ThecostofheadachedisordersinEurope:TheEurolightproject.Europeanjournalofneurology:theofficialjournaloftheEuropeanFederationofNeurologicalSocieties.2012；19(5):703-711)。在治疗偏头痛时，已知早期治疗更有效，因为一旦产生三叉神经的中枢敏化，在疼痛周期内，止痛就会更加复杂。因此，临床实践中的基本目标是在发生中枢敏化之前治疗疼痛。因此，建议患者在疼痛开始时立即服用镇痛药，目的是停止偏头痛发作，因为如果服用药物太晚，则往往无效。已发表的研究表明，多巴胺能拮抗剂，多潘立酮(WaelkensJ.Dopamineblockadewithdomperidone:Bridgebetweenprophylacticandabortivetreatmentofmigraine？Adose-findingstudy.Cephalalgia.1984；4(2):85-90)，和曲坦、那拉曲坦(LucianiR,CarterD,MannixL,HemphillM,DiamondM,CadyR.Preventionofmigraineduringprodromewithnaratriptan.Cephalalgia.2000；20(2):122-126)，在急性期使用的药物，可以提早在前驱症状(prodrome)中施用使疼痛消失。由于前驱症状具有可变的时间范围(horizon)，意味着患者并不确切地知道疼痛何时发生，症状是非特异性的(情绪、食欲，睡眠模式等变化)，它们可以在任何其它情况下发生在他们身上并且它们不是非常精确，因此，患者自身基于前驱症状的预测可能具有许多局限性(BeckerWJ.Thepremonitoryphaseofmigraineandmigrainemanagement.Cephalalgia.2013；33(13):1117-1121；RossiP,AmbrosiniA,BuzziMG.Prodromesandpredictorsofmigraineattack.FunctNeurol.2005；20(4):185-191；GiffinNJ,RuggieroL,LiptonRB,etal.Premonitorysymptomsinmigraine:Anelectronicdiarystudy.Neurology.2003；60(6):935-940)。因此，当减少疼痛或在偏头痛不会发生时决定服用药品，我们得到的效果可能较差。出于这个原因，通过在患者遭受疼痛(预测)之前客观地知道何时将会有疼痛，不仅可以提供早期治疗，而且可以提供更有针对性的治疗；通过知道疼痛何时可能发生，并且知道药物的作用机制，可以选择对患者最适用的治疗方法，因为通过知道疼痛何时会发生，可以看到药物的作用机制并且可以考虑最适用的治疗。本专利技术提出的方法能够预测患者的疼痛并使治疗更有效。在现有技术中，在偏头痛中涉及自主神经系统(ANS)是明显的，证明存在自主神经功能障碍，其表现为偏头痛患者中由其控制的变量的改变，并且它涉及偏头痛的发生和持续存在。关于偏头痛患者的所述自主神经功能异常的本质仍有许多是未知的，特别是，不知道它是否是其原因或结果，仅仅将其视为一种附带现象。评估偏头痛患者自主神经功能的临床研究显示了不同的结果(GassJJ,GlarosAG.Autonomicdysregulationinheadachepatients.ApplPsychophysiolBiofeedback.2013；38(4):257-263；MosekA,NovakV,Opfer‐GehrkingTL,SwansonJW,LowPA.Autonomicdysfunctioninmigraineurs.Headache:TheJournalofHeadandFacePain.1999；39(2):108-117；SanyaE,BrownC,WilmowskyC,B,HilzM.Impairmentofparasympatheticbaroreflexresponsesinmigrainepatients.ActaNeurolScand.2005；111(2):102-107andBenjellounH,BiroukN,SlaouiI,etal.Autonomicprofileofpatientswithmigraine.NeurophysiolClin.2005；35(4):127-134.)，描述了交感神经系统和副交感神经系统的机能减退和机能亢进。只有一些研究评估了偏头痛患者的基线情况和症状期之间的变化，其中值得注意的是：DuruM,MelekI,SeyfeliE,etal.QTcdispersionandp‐wavedispersionduringmigraineattacks.Cephalalgia.2006；26(6):672-677，其表明偏头痛发作与心电图信号的QTc间期增加和P波在无痛期的分散有关，由OrdásCM,CuadradoML,Rodríguez-CambrónAB,Casas-LimónJ,delPradoN,Porta-EtessamJ.Increaseinbodytemperatureduringmigraineattacks.PainMedicine.2013；14(8):1260-1264yPorta-EtessamJ,CuadradoML,Rodriguez-GomezO,ValenciaC,Garcia-PtacekS.Hypothermiaduringmigraineattacks.Cephalalgia.2010；30(11):1406-1407.进行的研究也是值得注意的，其中描述了在疼痛期间体温过低的患者和另一体温过高的患者的情况。在博士的研究中(Y,C,BeckmannYY,BozkayaYT,F,M.Bloodpressurechangesinmigrainepatientsbefore,duringandaftermigraineattacks.Painpractice.2010；10(3):222-227)，观察到舒张期高血压的趋势。关于与脑电图水平发生的变化相关的现有技术，Bjork的研究值得注意(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于监测生物特征变量来确定三叉神经血管系统的活化程度的方法，包括执行以下步骤：a.监测生物特征变量和环境变量以及三叉神经血管系统活化的主观程度，用于训练模型，按以下子步骤构建：i.基于每个信号的历史知识、其接下来的值及其分布(平均值和标准偏差等)，通过统计技术对信号进行预处理；ii.通过参照记录的最大水平将水平归一化和双侧高斯拟合，对三叉神经血管系统活化程度的主观测量进行客观化；b.通过以下子步骤扩展用于训练模型的重要变量组：i.产生次级信号；ii.产生和选择所获信号的特征和次级信号的特征；c.从监测变量、次级变量和根据以下子步骤生成的特征开始评估三叉神经血管系统的活化程度：i.生成变量组，它们中的至少两个进行组合；ii.训练模型，每组输入变量一个模型，并参考客观的活化程度；iii.根据所使用的输入变量和它们产生的信号

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.29 ES P2016001581.一种基于监测生物特征变量来确定三叉神经血管系统的活化程度的方法，包括执行以下步骤：a.监测生物特征变量和环境变量以及三叉神经血管系统活化的主观程度，用于训练模型，按以下子步骤构建：i.基于每个信号的历史知识、其接下来的值及其分布(平均值和标准偏差等)，通过统计技术对信号进行预处理；ii.通过参照记录的最大水平将水平归一化和双侧高斯拟合，对三叉神经血管系统活化程度的主观测量进行客观化；b.通过以下子步骤扩展用于训练模型的重要变量组：i.产生次级信号；ii.产生和选择所获信号的特征和次级信号的特征；c.从监测变量、次级变量和根据以下子步骤生成的特征开始评估三叉神经血管系统的活化程度：i.生成变量组，它们中的至少两个进行组合；ii.训练模型，每组输入变量一个模型，并参考客观的活化程度；iii.根据所使用的输入变量和它们产生的信号与客观程度(y)的相似程度选择模型，用以下公式表示：iv.从可用变量和所选模型开始，获得对三叉神经血管系统的活化程度的第一评估作为其输出；d.通过使用第二组变量来减少三叉神经血管系统的活化程度的评估错误，其可以使用专家知识策略，比如数据挖掘和/或模糊逻辑，用于校正和拟合评估的三叉神经血管系统的活化程度。2.根据权利要求1所述的方法，用于监测血液动力学生物特征变量、枕部脑电图、来自周围环境的气候信号和环境信号，将其发送到待处理的云存储平台。3.根据前述权利要求所述的方法，其中数据处理在以下子步骤中构建：a.将不同的信号与所有数据的时间标记同步；b.消除超出范围的数据并过滤信号；c.基于信号的统计行为应用自动信号再生的技术；d.对信号进行抽取以减少权利要求1的模型的输入数据量；e.用三...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·B·加戈·贝加，M·索夫拉多·桑斯，J·A·比万科斯·莫拉，J·帕甘·奥尔蒂斯，M·I·德奥尔韦·伊斯基耶多，J·L·阿亚拉·罗德里戈，
申请(专利权)人：公主校立医院生物医学研究基金会，马德里康普顿斯大学，
类型：发明
国别省市：西班牙,ES