癲癇和癲癇發(fā)作的易發(fā)性的評(píng)定的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及癲癇和/或癲癇發(fā)作的易發(fā)性的評(píng)定。
【背景技術(shù)】
[0002] 癲癇是影響英國(guó)1. 2%人群的最常見(jiàn)的嚴(yán)重神經(jīng)疾病。人們常常錯(cuò)誤地認(rèn)為癲癇 是容易治療的。但是，事實(shí)上，40%新發(fā)作的癲癇在使用抗癲癇藥物（AED)治療一年之后仍 然是不受控制的，并且超過(guò)30%的患癲癇的人根本對(duì)治療沒(méi)有任何反應(yīng)，這最終會(huì)導(dǎo)致發(fā) 病并且死亡。癲癇是造成英國(guó)每年超過(guò)1000例死亡的直接原因，并且癲癇是男性中的第五 位以及女性中的第八位導(dǎo)致可避免的壽命損失年的最常見(jiàn)原因。它是反復(fù)意外進(jìn)入NHS醫(yī) 院的主要原因，并且估計(jì)每年耗費(fèi)EU(歐盟）155億歐元。
[0003]目前，對(duì)患者癲癇的診斷通常基于臨床醫(yī)生根據(jù)患者和目擊者對(duì)發(fā)作的描述所進(jìn) 行的主觀解釋?zhuān)约案鶕?jù)EEG讀數(shù)、MRI和CT掃描等中的特征進(jìn)行的類(lèi)似的主觀解釋。在 一些實(shí)例中，在長(zhǎng)時(shí)間記錄的同時(shí)進(jìn)行影像和EEG，或使用激發(fā)試驗(yàn)可能能夠直接觀察到偶 然的發(fā)作，但是同時(shí)進(jìn)行影像-EEG是昂貴的且不是廣泛可用的，而且偶然記錄發(fā)作對(duì)于大 部分患者來(lái)說(shuō)是難以實(shí)施的。通常僅在患者已經(jīng)遭受至少兩次疾病侵襲之后才考慮癲癇作 為診斷，并且甚至是在兩次或更多次疾病侵襲之后，該診斷可能仍然是不確定的，這意味著 推遲了抗癲癇藥物的開(kāi)出。存在商業(yè)可用的軟件包，該軟件包分析來(lái)自長(zhǎng)時(shí)間EEG記錄的 數(shù)據(jù)，并且在該數(shù)據(jù)中檢測(cè)癲癇樣波峰（spike)或發(fā)作的存在。這使臨床醫(yī)生能夠?qū)彶閿?shù) 據(jù)，以鑒定患者經(jīng)歷的任何癲癇事件，該患者可能還沒(méi)有外部的身體表現(xiàn)。這種類(lèi)型的軟件 通常用于監(jiān)控之前已經(jīng)診斷患有癲癇的患者，而不是用作診斷工具，并且如果這種類(lèi)型的 軟件用作診斷工具，則仍然會(huì)需要臨床醫(yī)生對(duì)所觀察到的事件進(jìn)行解釋。
[0004] 對(duì)抗癲癇藥劑的功效的評(píng)定基本上是嘗試-錯(cuò)誤（trial-and-error)的過(guò)程，同 時(shí)為患者開(kāi)出認(rèn)為是對(duì)于所診斷出的癲癇綜合征來(lái)說(shuō)適當(dāng)?shù)腁ED，然后監(jiān)控發(fā)作的減少或 停止。如果發(fā)作持續(xù)且沒(méi)有減少，則必須為患者開(kāi)出第二種AED，并且重復(fù)上述過(guò)程。評(píng)定 該常規(guī)方式的治療意味著在初始診斷之后，患者會(huì)繼續(xù)發(fā)作許多個(gè)月。
[0005] 發(fā)作的臨床表現(xiàn)需要大規(guī)模的腦網(wǎng)絡(luò)的參與，以產(chǎn)生行為輸出和/或允許主觀經(jīng) 驗(yàn)；因?yàn)闆](méi)有行為或主觀特征，就沒(méi)有癲癇。發(fā)作從腦網(wǎng)絡(luò)的正?；顒?dòng)中迅速出現(xiàn)，并且通 常自己結(jié)束。發(fā)作的開(kāi)始和消失的時(shí)段是比在許多神經(jīng)元、軸突、樹(shù)突或突觸中任何可能的 變化，以及許多其它神經(jīng)機(jī)制都快多個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，導(dǎo)致發(fā)作的神經(jīng)體系與腦中在發(fā)作間 歇期行使正常功能時(shí)存在的體系相同。通過(guò)研宄系統(tǒng)中單獨(dú)的小規(guī)模組成部分的性質(zhì)，不 可能預(yù)測(cè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)行為。這意味著，通過(guò)研宄例如離子通道、單獨(dú)的神經(jīng)元或腦片， 不能完全解釋發(fā)作在腦的復(fù)雜系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)出現(xiàn)。
[0006] 本發(fā)明的實(shí)施方式要解決上述問(wèn)題中的至少一些問(wèn)題。在每一種情況中，對(duì)于是 否即使在第一次疾病侵襲之后也能夠診斷癲癇，實(shí)施方式都有一定程度的確定性。實(shí)施方 式能夠充當(dāng)病情緩解的預(yù)后工具，因?yàn)橥ㄟ^(guò)對(duì)患者的腦數(shù)據(jù)的分析，能夠容易地監(jiān)控響應(yīng) 于治療的"發(fā)作易發(fā)性"得分值的任何改變。實(shí)施方式能夠充當(dāng)在比現(xiàn)行方法快很多的時(shí) 段內(nèi)的特定AED功效的預(yù)測(cè)器，因?yàn)橥ㄟ^(guò)對(duì)患者的腦數(shù)據(jù)的分析，能夠容易地監(jiān)控響應(yīng)于 治療的"發(fā)作易發(fā)性"得分值的任何改變。當(dāng)癲癇變得完全受控時(shí)，實(shí)施方式還能用于幫助 研宄在使發(fā)作易發(fā)性得分降低中涉及的時(shí)段?；趯?duì)腦數(shù)據(jù)的分析結(jié)果的計(jì)算模型，實(shí)施 方式能夠給出發(fā)作的統(tǒng)計(jì)概率。這樣能夠?qū)⒃\斷和預(yù)后技術(shù)從主觀的臨床評(píng)估變?yōu)榭陀^的 定量計(jì)算。一旦已經(jīng)診斷為普通癲癇，并且已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行藥物治療，則能夠測(cè)量所開(kāi)出的藥 物對(duì)發(fā)作易發(fā)性的效果，從而給出藥物是否有效的指示。實(shí)施方式能夠在沒(méi)有發(fā)作出現(xiàn)的 時(shí)間段中取得常規(guī)的腦數(shù)據(jù)，并且使用該數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)發(fā)作的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種適于輔助評(píng)定患者中的癲癇和/或癲癇發(fā)作 的易發(fā)性的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含或包括：
[0008] 配置用于接收患者的腦數(shù)據(jù)的裝置；
[0009] 配置用于從接收的患者的腦數(shù)據(jù)生成網(wǎng)絡(luò)模型的裝置，其中在所述網(wǎng)絡(luò)模型中的 節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于所述患者的腦數(shù)據(jù)的腦區(qū)域，并且在所述網(wǎng)絡(luò)模型的節(jié)點(diǎn)之間的連接對(duì)應(yīng)于在 所述腦區(qū)域之間的測(cè)量到的連接；
[0010] 配置用于在所述網(wǎng)絡(luò)模型的至少一些節(jié)點(diǎn)中，生成合成的腦活性數(shù)據(jù)的裝置；
[0011] 配置用于通過(guò)監(jiān)控在至少一些節(jié)點(diǎn)中隨著時(shí)間從未發(fā)作狀態(tài)到發(fā)作狀態(tài)的轉(zhuǎn)變， 從所述合成的腦活性數(shù)據(jù)計(jì)算發(fā)作頻率的裝置；
[0012] 配置用于使用發(fā)作頻率計(jì)算患者中易發(fā)生癲癇和/或癲癇發(fā)作的可能性的裝置； 以及
[0013] 配置用于將經(jīng)計(jì)算的可能性與易發(fā)生癲癇和/或癲癇發(fā)作的另一可能性相對(duì)比， 以評(píng)定可能性是否已經(jīng)升高或降低的裝置。
[0014] 合成的腦活性數(shù)據(jù)可以描述所述節(jié)點(diǎn)從間歇狀態(tài)到猝發(fā)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。網(wǎng)絡(luò)模型可 以包含具有不規(guī)則方向的連接性的分散的成組的節(jié)點(diǎn)，其中通過(guò)數(shù)學(xué)等式描述每一該節(jié)點(diǎn) 的性質(zhì)，該數(shù)學(xué)等式同時(shí)允許有正常的靜止?fàn)顟B(tài)和高振幅的震蕩狀態(tài)。
[0015] 患者的腦數(shù)據(jù)可以包括EEG數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)模型的節(jié)點(diǎn)可以基于來(lái)自不同的記錄電極 或腦區(qū)域的EEG信號(hào)之間的相關(guān)性。
[0016] 患者的腦數(shù)據(jù)可以包括MRI數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)模型的節(jié)點(diǎn)可以基于劃分患者的腦數(shù)據(jù)的 灰質(zhì)區(qū)域。網(wǎng)絡(luò)模型可以基于來(lái)自不同腦區(qū)域的MRI信號(hào)之間的相關(guān)性。能夠使用0權(quán) 重法或者使用非線(xiàn)性相關(guān)的測(cè)量，從患者數(shù)據(jù)推斷出網(wǎng)絡(luò)模型。
[0017] 可以使用基于人發(fā)作數(shù)據(jù)的特征的動(dòng)態(tài)計(jì)算模型，例如現(xiàn)象模擬或生理模擬腦區(qū) 域中隨著時(shí)間從間歇狀態(tài)向猝發(fā)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變的模型，來(lái)生成合成的腦活性數(shù)據(jù)?？蛇x擇地， 可以使用例如由馬爾科夫過(guò)程代表的概率模型，來(lái)生成合成的腦活性數(shù)據(jù)。
[0018] 發(fā)作頻率可以描述在網(wǎng)絡(luò)模型內(nèi)的所述節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)變率，或者合成的腦活性數(shù)據(jù)的 單位生成時(shí)間中所述網(wǎng)絡(luò)模型的所有所述節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)變的平均值?？蛇x擇地，發(fā)作頻率能夠 基于在合成的腦活性數(shù)據(jù)的單位生成時(shí)間中，對(duì)應(yīng)于模型的發(fā)作狀態(tài)的動(dòng)態(tài)區(qū)域中所花費(fèi) 時(shí)間的所有節(jié)點(diǎn)的平均值。
[0019] 進(jìn)一步的可能性可以對(duì)應(yīng)于歷史上計(jì)算過(guò)的可能性?？梢栽贏ED治療之后計(jì)算與 歷史上計(jì)算過(guò)的可能性相比較的可能性。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種包括基本如本文所述的系統(tǒng)的腦數(shù)據(jù)記錄 儀，諸如EEG儀。腦數(shù)據(jù)記錄儀能夠獲得患者的腦數(shù)據(jù)。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種輔助評(píng)定患者中癲癇易發(fā)性的方法，所述方 法包含或包括：
[0022] 接收患者的腦數(shù)據(jù)；
[0023] 從接收的患者的腦數(shù)據(jù)生成網(wǎng)絡(luò)模型，其中在所述網(wǎng)絡(luò)模型中的節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于所述 患者的腦數(shù)據(jù)的腦區(qū)域，并且在所述網(wǎng)絡(luò)模型的節(jié)點(diǎn)之間的連接對(duì)應(yīng)于在所述腦區(qū)域之間 的測(cè)量到的連接；
[0024] 在所述網(wǎng)絡(luò)模型的至少一些節(jié)點(diǎn)中，生成合成的腦活性數(shù)據(jù)；
[0025] 通過(guò)監(jiān)控在至少一些節(jié)點(diǎn)中隨著時(shí)間從未發(fā)作狀態(tài)到發(fā)作狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，從所述合 成的腦活性數(shù)據(jù)計(jì)算發(fā)作頻率；
[0026] 使用發(fā)作頻率計(jì)算患者中癲癇和/或癲癇發(fā)作的易發(fā)性的可能性；以及
[0027] 將經(jīng)計(jì)算的可能性與易發(fā)生癲癇和/或癲癇發(fā)作的另一可能性相對(duì)比，以評(píng)定可 能性是否已經(jīng)升高或降低。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的其它方面，提供了計(jì)算機(jī)程序單元，該計(jì)算機(jī)程序單元包括：計(jì)算機(jī) 代碼元件，用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行基本如本文所述的方法。所述單元包括計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
[0029] 在上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的同時(shí)，本發(fā)明還擴(kuò)展到上面或在下面的說(shuō)明書(shū)中陳述 的特征的任何有創(chuàng)造性的組合。雖然在本文中參考附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明