基於大腦諧振效應的極低頻脈衝磁場治療失眠症的研究

《基於大腦諧振效應的極低頻脈衝磁場治療失眠症的研究》是依託天津大學，由周鵬擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於大腦諧振效應的極低頻脈衝磁場治療失眠症的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：周鵬
• 依託單位：天津大學

項目摘要

失眠症嚴重危害人類身心健康，並造成巨大的社會醫療成本浪費，對失眠症治療方法的探索一直是醫學和生物醫學工程領域的熱點課題。極低頻脈衝磁場治療失眠症是近十幾年國際上開始研究的一種新型物理療法，基於患者主觀量表評價的臨床實驗已初步證明該方法的有效性，顯示出極大的潛在套用價值。本項目針對該領域目前只觀其象，未明其理的研究現狀，提出了極低頻脈衝磁場通過誘導大腦節律的變化，使大腦產生諧振效應，進而治療失眠症的科學假設。並擬通過設計一系列腦電實驗、睡眠實驗、動物實驗和細胞電生理實驗，從不同層面探索極低頻脈衝磁場誘導大腦諧振的時-頻-空域規律；研究極低頻脈衝磁場治療失眠症的短時量效評價方法；研究極低頻脈衝磁場對睡眠結構影響規律和患者依賴性；探索極低頻脈衝磁場治療失眠症的神經機制。本項目的研究可為該方法的進一步臨床套用奠定理論和實驗基礎，具有重要的實用價值和社會效益。相關研究思路尚未見諸文獻報導。

結題摘要

本項目圍繞基於極低頻脈衝磁場治療失眠症的關鍵技術,按原定計畫重點開展了以下研究工作:①首次提出極低頻脈衝磁場通過誘導大腦節律的變化，使大腦產生諧振效應，進而治療失眠症的科學假設。通過設計磁誘導實驗，採集受試者磁刺激前後全腦EEG信號，引入磁誘導事件相關去同步/同步電位（MSI-ERD/ERS）的概念，並通過時頻分析、非線性分析和腦地形圖成像等信號處理方法，證明了磁誘導大腦諧振效應的存在，極低頻脈衝磁場能夠快速引起大腦節律的規律性變化,這為該方法的臨床推廣奠定了理論基礎。②引入大腦警覺度作為評價磁誘導治療失眠症短時療效的客觀評價指標。設計專用於檢測大腦警覺度的腦電實驗範式，從時-頻-空-非線性等角度研究基於EEG的警覺度檢測客觀指標。採用SVM進行模式分類，實現大腦警覺度的自動分期，取得了較好的分類效果。通過警覺度EEG檢測客觀評價方法，並結合主觀量表評價，驗證了6種不同的極低頻脈衝磁場參數對大腦警覺度的短時效應，篩選了最佳促眠效果的磁刺激參數。③建立了一種心腦電結合的多參數睡眠分期方法，並利用該方法探索磁誘導對失眠症患者睡眠結構的影響規律。將EEG與ECG特徵相結合，使用PCA與SVM結合的模式分類方法，平均判別正確率達85%以上。進行了磁誘導PSG監護實驗，結果表明：極低頻脈衝磁場可使受試者睡眠結構中的W期、Ⅰ期比例有不同程度的減少，Ⅱ期和Ⅲ期成分明顯增加。④在以上實驗室研究的基礎上，本項目自行研製了醫用和攜帶型家用磁療儀器，開始進行磁誘導治療失眠症的臨床試驗研究。前期試驗表明，在縮短患者入睡時間，延長第一覺覺醒時間，減少夜間覺醒次數方面，有較明顯的治療和改善效果。進一步臨床試驗和長期跟蹤觀察正在進行中。⑤進行了磁誘導對大鼠睡眠相關神經遞質影響規律的前期研究，實驗表明：1Hz磁誘導能夠有效的促進5-HT、Glu的釋放，並有效的減緩GABA、Ach、NE、DA 的釋放，對深度睡眠有幫助，動物試驗與前期睡眠實驗的結論相互應證。目前課題已發表期刊論文6篇，會議論文4篇，錄用期刊論文1篇，其中EI檢索5篇，SCI檢索1篇。有3名博士生和8名碩士生參與了課題相關研究工作，已直接培養碩士畢業生4人。在本課題研究工作基礎上，新獲一項國家自然科學基金面上項目。本課題總體較好的完成了項目預定目標,取得了階段性成果,為下一步極低頻脈衝磁場治療失眠症技術的臨床套用奠定了理論和實驗基礎。