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医疗科研新进展 | 菁易科研解析多模态技术对意识障碍患者的诊断价值

Motor Intention Quantization for Patients With Disorders of Consciousness by Multimodal BCI Combining Electroencephalography and Functional Near-Infrared Spectroscopy.

 

意识障碍(DoC)临床诊断依赖行为评估工具,误诊率高达40%,单模态脑电图(EEG)或功能性近红外光谱(fNIRS)诊断准确性有限。

本研究采用EEG与fNIRS多模态融合技术,结合运动想象脑机接口范式,提升DoC患者意识状态分类能力。研究纳入8名健康对照与11名DoC患者,同步采集两种信号并提取特征:EEG提取功率谱密度与事件相关去同步(ERD)特征,fNIRS提取血红蛋白氧合(HbO)相关特征,通过支持向量机分类并以5折交叉验证确保模型稳定性。结果显示:多模态模型平均AUC达0.69±0.10,优于单模态技术,且稳定性更高;左手运动想象任务中,EEG_ERD是区分最小意识状态(MCS)与植物状态(VS)的关键指标;fNIRS的HbO重心和斜率特征可有效区分健康对照与VS患者;关键特征重要性排序为fNIRS_ACC、EEG_ACC、fNIRS_slope、fNIRS_centroid及EEG_ERD。

本研究首次将多模态融合技术用于DoC诊断并识别关键生物标志物,但受限于样本量小、患者病因单一,未来需扩大样本范围以增强结果普适性。