fNIRS联合运动康复任务评估抑郁症状态

抑郁症对各种医疗事件后恢复的影响已被广泛研究，比如抑郁会影响患者对康复的态度和他们参与这一过程的能力。然而抑郁症对康复过程的影响和患者的功能恢复之间的明确联系尚未建立。德克萨斯AM大学的一篇研究阐述了使用抑郁评估来提供或个性化的物理治疗的可行性。

研究背景

病后抑郁症的发生影响患者康复效果，比如卒中后抑郁、脊髓损伤抑郁等。当前抑郁症评估主观评估且很少直接指导和参与康复效果评定和方法改善。本研究的目的是开发fNIRS联合康复训练任务评估MDD的有效模式，提高康复效率。

研究方法

受试者选取

采用CES-D量表筛选受试者，随机分为MDD组（n=14）和HC组（n=17），受试者均来自德克萨斯AM大学社区。

测试流程

受试者如图1所示方式采集fNIRS基线值，然后进行抓握测试（GraspandReleaseTest，将叉子和胶带分别放入大圆圈或小圆圈），具体范式如图2所示。在0.01Hz和0.5Hz的截止频率下带通滤波以降低高频噪声和心脏周期噪声；样条曲线插值算法来检测和纠正显示出突变的运动伪影。

Fig.1.Participantinstrumentedandsittingupright.

Fig.2.Experimentalprocedure.FS/TS:ForkandTapeSmallarea;FL/TL:ForkandTapeLargearea.

Fig.3.PFCactivationsensitivitymapoffNIRSprobe.

统计学分析

选取HbO信号的10个统计学资料，包括均值、方差、活动开始时间、左斜率、右斜率、峰度、偏度、曲线下面积、全宽半最大值、峰值振幅，如图4所示。利用XGBoost和RandomForest算法进行数据处理。

Fig.4.FeatureextractionstrategyofasampleHbOsignal.

研究结果

XGBoost和RF算法处理Block3-4的统计学资料在精确性、敏感性、特殊性方面有很好的表现，如下表所示。

根据XGBoost和RF算法处理得出Block3-4的统计学资料有5个统计值有明显差异，分别为通道3的HbO方差、通道8的均值、通道14全半宽最大值、通道4的均值、通道15的峰度，可视化分析如图5所示。

Fig.5.ComparisonofhemodynamicresponsefunctionoftopfivefeaturesbetweenasamplehealthyadultandaMDDadult.

以上结果表明，通道3、4、8、14、15对应脑区为左侧DLPFC、左侧VLPFC、MPFC、右侧VLPFC、右侧DLPFC，较HC组具有显著差异，与已有研究MDD的特异性脑区具有一致性。

研究结论

本研究的