專利名稱：用于治療與中樞神經(jīng)系統(tǒng)有關(guān)的醫(yī)學(xué)疾病以及用于提高認(rèn)知功能的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于診斷和治療與中樞神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的醫(yī)學(xué)疾病以及用于提高個 體認(rèn)知功能的系統(tǒng)和方法。發(fā)明概述本發(fā)明提供了被配置為識別和治療與中樞神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的各種醫(yī)學(xué)疾病的方 法和系統(tǒng)。本發(fā)明也提供了用于提高個體認(rèn)知功能的系統(tǒng)和設(shè)備。通過下面參照附圖對本發(fā)明的描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。





圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的綜合神經(jīng)認(rèn)知系統(tǒng)的示意性方框圖； 圖2是圖1的系統(tǒng)的神經(jīng)診斷模塊的示意性方框圖； 圖3是圖1的系統(tǒng)的感興趣區(qū)計(jì)算模塊的示意性方框圖； 圖4是圖1的系統(tǒng)的腦部特征計(jì)算模塊的示意性方框圖； 圖5是圖1的系統(tǒng)的治療模塊的示意性方框圖； 圖6是圖1的系統(tǒng)的刺激模塊的示意性方框圖； 圖7是圖6的刺激模塊的腦部刺激器的示意性方框圖； 圖8是圖6的刺激模塊的腦部刺激器的另一個示意圖； 圖9示出了實(shí)施方式A的系統(tǒng)； 圖10示出了實(shí)施方式B的系統(tǒng)；
圖11示出了實(shí)施方式C的系統(tǒng)；圖12是計(jì)算機(jī)應(yīng)用方框圖；圖13是結(jié)束方框圖；圖14是隨時間變化的受治療者之間(ISAT)方框圖；圖15是標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)分析(NDA)方框圖；圖16是專家決策交互系統(tǒng)(EDMIS)方框圖；圖17是阿爾茨海默氏癥診斷模塊(ADM)方框圖；圖18是腦病變定位模塊(DBLM)方框圖；圖19示出了實(shí)施方式C的刺激器的增強(qiáng)形式；和圖20示出了本發(fā)明的綜合神經(jīng)認(rèn)知系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)穩(wěn)定和反饋系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面提供的實(shí)施例詳細(xì)說明了本發(fā)明的各種實(shí)施方式。在閱讀了本文提供的詳細(xì) 說明后，除詳細(xì)說明中討論的之外的本發(fā)明的其它特征、實(shí)施方式和優(yōu)點(diǎn)對本領(lǐng)域相關(guān)技 術(shù)人員將變得更明顯。本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員將了解到，在不偏離本發(fā)明的范圍或精神的情 況下可對本發(fā)明進(jìn)行很多改變。本發(fā)明提供了被配置為識別和治療各種與中樞神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的醫(yī)學(xué)疾病的方 法和系統(tǒng)。本發(fā)明還提供了用于提高個體認(rèn)知功能的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明提供了這樣的系統(tǒng)和裝置，其被配置為識別和治療各種與腦部有關(guān)的疾病 和/或評估和調(diào)節(jié)(例如提高)個體的認(rèn)知、動作或情感功能或技能中的至少一個。該系 統(tǒng)可包括至少一個刺激器。合適的刺激器包括但不局限于第一刺激器和第二刺激器，第一 刺激器可包含侵襲性和非侵襲性腦部刺激設(shè)備中的至少一個，第二刺激器可操作地連接于 第一刺激器。第一刺激器被配置為通過利用電刺激、磁刺激、電磁刺激和光電刺激中的至少 一個來刺激與腦部疾病相關(guān)聯(lián)的至少一個腦部區(qū)域。第二刺激器被配置為調(diào)節(jié)與所識別的 腦部區(qū)域相關(guān)聯(lián)的至少一個認(rèn)知功能。第一刺激器和第二刺激器可形成單個集成設(shè)備，或 者可選擇地，第一刺激器和第二刺激器可形成該設(shè)備的獨(dú)立部件。第一刺激器和第二刺激 器被配置為同時操作或順序地操作。本發(fā)明也提供了用于診斷和治療各種腦部疾病和/或調(diào)節(jié)個體中的至少一種認(rèn) 知、行為或情感功能或技能的方法。診斷和治療與腦部有關(guān)的疾病或提高認(rèn)知功能的方法 可包括如下步驟(i)至少識別與腦部有關(guān)的疾病或認(rèn)知功能相關(guān)聯(lián)的腦部區(qū)域；(ii)通 過使用如電刺激、磁刺激、電磁刺激和光電刺激等刺激對腦部區(qū)域進(jìn)行刺激；(iii)可選擇 地，刺激與至少步驟(i)的腦部區(qū)域相關(guān)聯(lián)的至少一個認(rèn)知特征；和(iv)可選擇地，使至少 步驟(i)的腦部區(qū)域接受治療，該治療包括細(xì)胞替代療法、細(xì)胞再生療法和細(xì)胞生長中的 至少一種；和(ν)可選擇地，使至少步驟(i)的腦部區(qū)域接受藥物治療。本發(fā)明提供了綜合神經(jīng)認(rèn)知系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于診斷和治療各種與腦部有關(guān)的疾 病，和/或用于(根據(jù)結(jié)構(gòu)或功能或認(rèn)知功能與相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)健康或腦部疾病標(biāo)準(zhǔn)的個體比 較或與用于認(rèn)知提高功能的統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的個體比較)評估和提高常人的與腦部有關(guān)的認(rèn)知 功能中的特定認(rèn)知、行為或情感功能(或技能)。本發(fā)明的綜合神經(jīng)認(rèn)知系統(tǒng)也提供了隨后 的神經(jīng)電刺激或電磁刺激，以及對個體的識別腦病變區(qū)域或腦部區(qū)域的輔助提高認(rèn)知功能
9的融合認(rèn)知刺激。本發(fā)明也提供了用于區(qū)別性地對具有特定的與腦部有關(guān)的疾病的個體進(jìn)行診斷 的神經(jīng)診斷計(jì)算系統(tǒng)和方法，以及個體的特定功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知異常的規(guī)范說明。可選擇 地，本發(fā)明提供了用于識別那些特定認(rèn)知功能的神經(jīng)診斷計(jì)算系統(tǒng)和方法，所述特定認(rèn)知 功能相對于腦部功能的認(rèn)知提高標(biāo)準(zhǔn)在個體中可被進(jìn)一步提高。此外，本發(fā)明還提供了用 于計(jì)算精確的基于個體的腦部刺激和相應(yīng)的認(rèn)知刺激參數(shù)的裝置和方法，其被需要以刺激 所識別的腦病變位點(diǎn)或者提高所識別的認(rèn)知技能或功能。本發(fā)明進(jìn)一步提供了這樣的裝置和方法，其根據(jù)相關(guān)腦部功能、結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的認(rèn) 知功能的刺激前神經(jīng)診斷測量和刺激后神經(jīng)診斷測量的比較，刺激相關(guān)腦部區(qū)域和相應(yīng)的 認(rèn)知功能，并且同時不斷地監(jiān)控和調(diào)節(jié)指定個體或疾病或特定認(rèn)知提高功能的腦部和認(rèn)知 刺激參數(shù)。本發(fā)明提供了用于精確地定位和電刺激或電磁刺激相關(guān)腦病變區(qū)域的方法和系 統(tǒng)，這些區(qū)域的刺激可改善常人在特定技能方面的認(rèn)知功能。電刺激或電磁刺激可與相同 腦部區(qū)域的融合認(rèn)知刺激結(jié)合，和/或與神經(jīng)可塑性方法的體內(nèi)再生的或神經(jīng)植入結(jié)合， 其引起了由電、電磁或認(rèn)知所刺激的相同腦部區(qū)域的再生、替換或生長，從而最大化潛在的 治療或神經(jīng)可塑性效果，或者電刺激或電磁刺激可與藥物介質(zhì)或材料結(jié)合，其可促進(jìn)與正 被電磁或認(rèn)知等所刺激的相同腦部區(qū)域相關(guān)聯(lián)的神經(jīng)可塑性或者認(rèn)知功能的再生或提高。本發(fā)明還描述了用于區(qū)分具有提高的認(rèn)知功能的個體與常人的電腦統(tǒng)計(jì)評估方 法和系統(tǒng)?，F(xiàn)在參照附圖，其中相似的組件是由相似的參考數(shù)字指代的，圖1至圖8示出了本 發(fā)明的系統(tǒng)200的各種結(jié)構(gòu)組件，其被配置為診斷和治療與中樞神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的醫(yī)學(xué)疾 病和/或提高哺乳動物的認(rèn)知功能。參照圖1，其示出了個體腦部區(qū)域100，它們是個體的病理功能或結(jié)構(gòu)腦部特征或 者認(rèn)知功能特征，其是與由神經(jīng)診斷模塊101 (圖1)識別的具體與腦部有關(guān)的疾病相關(guān)聯(lián) 的。神經(jīng)診斷模塊101測量功能活動或結(jié)構(gòu)圖，或者個體在特定任務(wù)(多個任務(wù))中或在 休息期間相應(yīng)的認(rèn)知性能。神經(jīng)診斷模塊101將該信息傳輸至感興趣區(qū)計(jì)算模塊102，其識 別個體中結(jié)構(gòu)、功能或認(rèn)知功能與它們的相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)建立健康標(biāo)準(zhǔn)或者與特定任務(wù)中的認(rèn) 知提高性能的相應(yīng)統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)偏差的那些特定腦部區(qū)域。感興趣區(qū)計(jì)算模塊102輸出指定個體的這些識別的統(tǒng)計(jì)偏差或認(rèn)知提高的腦部 區(qū)域以用于在腦部特征計(jì)算模塊103中的分析。腦部特征計(jì)算模塊103判斷這些識別腦部 區(qū)域中的任意一個在統(tǒng)計(jì)上是否符合特定的與腦部有關(guān)的疾病的已知結(jié)構(gòu)、功能或認(rèn)知的 病理生理學(xué)。可選擇地，腦部特征計(jì)算模塊103判斷這些識別腦部區(qū)域中的任意一個在統(tǒng) 計(jì)上是否符合提高的或極好的認(rèn)知或行為性能(在特定任務(wù)或者技能時)的建立標(biāo)準(zhǔn)。因 此，例如，在自閉癥障礙(ASD)的情況下，統(tǒng)計(jì)建立標(biāo)準(zhǔn)指示了自閉癥兒童或個體表現(xiàn)出在 左半球(LH)的典型布洛卡和韋尼克的語言區(qū)域中的異常缺乏活動(以及結(jié)構(gòu)上減小的尺 寸)，同時對側(cè)(RH)的布洛卡和韋尼克區(qū)域異常過度活動(或結(jié)構(gòu)上擴(kuò)大)。因此，在感興 趣區(qū)計(jì)算模塊102識別這種LH的布洛卡和韋尼克的語言區(qū)域的異?；顒訙p退(存在或不 存在伴隨的對側(cè)RH的布洛卡和韋尼克區(qū)域的過度活躍)的情況下，感興趣區(qū)計(jì)算模塊102 然后將這些區(qū)域輸出至腦部特征計(jì)算模塊103，以判斷這些識別的腦部區(qū)域中的任意一個是否在統(tǒng)計(jì)上符合自閉癥障礙(ASD)的已知結(jié)構(gòu)、功能或認(rèn)知病理生理學(xué)?？蛇x擇地，在阿爾茨海默氏癥(或由于年齡、癡呆或輕度認(rèn)知障礙(MCI)導(dǎo)致的任 何其它記憶力喪失)的情況下，統(tǒng)計(jì)建立的標(biāo)準(zhǔn)指示了這種記憶障礙是與海馬和其它內(nèi)側(cè) 顳結(jié)構(gòu)的減少結(jié)構(gòu)和功能、以及前額和后腦區(qū)域與面部識別區(qū)域之間減少的連通性或小腦 的結(jié)構(gòu)、功能或認(rèn)知障礙(與動作協(xié)調(diào)障礙和語義記憶或語言能力喪失相關(guān)聯(lián))相關(guān)聯(lián)的， 或者與情緒和執(zhí)行功能區(qū)域障礙(例如左側(cè)前額區(qū)和扣帶回和額葉)相關(guān)聯(lián)的。因此，在 感興趣區(qū)計(jì)算模塊102識別這些大腦結(jié)構(gòu)的這種異常減少結(jié)構(gòu)或功能值的情況下，這些腦 部區(qū)域被輸出至腦部特征計(jì)算模塊103，以判斷這些識別的腦部區(qū)域中的任意一個在統(tǒng)計(jì) 上是否符合阿爾茨海默氏癥、MCI、癡呆或與年齡有關(guān)的記憶力喪失或者其它老化疾病的已 知結(jié)構(gòu)、功能或認(rèn)知病理生理學(xué)。在識別的興趣區(qū)域或認(rèn)知性能水平符合腦部疾病或者符 合在特定任務(wù)中的輔助認(rèn)知提高性能的中樞神經(jīng)功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知水平的情況下，治療模 塊104計(jì)算刺激所識別的個體腦部區(qū)域100的所需要的精確的基于個體的腦部和認(rèn)知刺激 參數(shù)，這些參數(shù)對于改善功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知疾病指標(biāo)或者提高特定任務(wù)中的性能是必需的。感興趣區(qū)計(jì)算模塊102還輸出指定個體的識別認(rèn)知提高腦部區(qū)域，以用于在腦部 特征計(jì)算模塊103中的分析，從而判斷這些識別的腦部區(qū)域中的任意一個是否在統(tǒng)計(jì)上與 提高的或極好的認(rèn)知或行為性能(在特定任務(wù)或者技能中)的建立標(biāo)準(zhǔn)存在偏差。因此， 例如，在正常個體的結(jié)構(gòu)、功能或認(rèn)知模式在統(tǒng)計(jì)上不同于由超?；騼?yōu)秀認(rèn)知語言能力指 示的提高語言能力標(biāo)準(zhǔn)的情況下，那么這些識別的輔助提高腦部區(qū)域的認(rèn)知刺激或電磁刺 激或者電刺激或者相應(yīng)的認(rèn)知功能將被執(zhí)行，超?；騼?yōu)秀認(rèn)知語言能力包括但不局限于 命名、發(fā)音清晰度、短期口頭記憶、語言智力度量、詞語聯(lián)想、詞匯、語法、實(shí)際語言、語義等， 并且這些能力也與提高功能活動或連通性或有效的腦部活動模式或者任何其它對功能或 結(jié)構(gòu)提高認(rèn)知語言功能能力的度量相關(guān)聯(lián)。在識別的興趣區(qū)域或認(rèn)知性能水平被計(jì)算為與 特定任務(wù)中的輔助提高神經(jīng)中樞功能或結(jié)構(gòu)或認(rèn)知相關(guān)物匹配的情況下，治療模塊104將 計(jì)算所需的精確的基于個體的腦部和認(rèn)知刺激參數(shù)，以便改善特定任務(wù)中的功能、結(jié)構(gòu)或 認(rèn)知的針對提高性能。刺激模塊105接收來自于治療模塊104的關(guān)于包含它們的綜合神經(jīng)認(rèn)知刺激參數(shù) 的基于個體的腦部和認(rèn)知刺激的輸入。此外和/或可選擇地，體內(nèi)刺激器109可與刺激模 塊105結(jié)合。在示例性的實(shí)施方式中，體內(nèi)刺激器109可包含面向相同個體腦部區(qū)域100 的神經(jīng)細(xì)胞或組織或者支持細(xì)胞的體內(nèi)移植或再生或干細(xì)胞插入。反饋也可與刺激模塊105相結(jié)合，并且它緊接著刺激模塊105。反饋可包括由神 經(jīng)診斷模塊101執(zhí)行的刺激后測量，然后神經(jīng)診斷模塊101進(jìn)行所有的順序計(jì)算步驟，其 包括感興趣區(qū)計(jì)算模塊102、腦部特征計(jì)算模塊103、治療模塊104和刺激模塊105。所有 的反饋計(jì)算步驟的目的是在管理腦部刺激和相應(yīng)的認(rèn)知刺激之后，根據(jù)個體的功能、結(jié)構(gòu) 或相應(yīng)認(rèn)知刺激的可能的改善，不斷地監(jiān)控和調(diào)節(jié)基于個體的腦部和相應(yīng)的認(rèn)知刺激參數(shù) (例如直到確定的病理生理疾病的閥值已經(jīng)被超出，其指示個體的臨床改善，或者可選擇 地，直到確定的認(rèn)知提高閥值已經(jīng)被超出，其指示個體的特定認(rèn)知功能的提高)。圖1的組件(即神經(jīng)診斷模塊101、感興趣區(qū)計(jì)算模塊102、腦部特征計(jì)算模塊 103、治療模塊104和刺激模塊105)中的每一個可單獨(dú)地或獨(dú)立地工作，或者以任何可能的 彼此組合工作。
根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式，神經(jīng)診斷模塊101被配置為將功能或結(jié)構(gòu)神經(jīng)影像 學(xué)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)計(jì)有效的個體功能活動模式和統(tǒng)計(jì)有效的個體結(jié)構(gòu)圖。神經(jīng)診斷模塊101 還可被配置為將個體認(rèn)知性能數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)建立的健康標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。現(xiàn)在參照圖2，其示出了圖1的系統(tǒng)200的神經(jīng)診斷模塊101的簡化方框圖。神經(jīng) 診斷模塊101被配置為獲得功能神經(jīng)影像學(xué)數(shù)據(jù)110、結(jié)構(gòu)神經(jīng)影像學(xué)數(shù)據(jù)111和認(rèn)知數(shù)據(jù) 112，然后這些數(shù)據(jù)被饋送至統(tǒng)計(jì)計(jì)算模塊114中。如圖2所示，統(tǒng)計(jì)計(jì)算模塊114被配置 為計(jì)算個體功能活動數(shù)據(jù)116、個體結(jié)構(gòu)圖118和個體認(rèn)知特征120。功能神經(jīng)影像學(xué)數(shù)據(jù)110包含當(dāng)具體個體執(zhí)行特定認(rèn)知或行為任務(wù)期間的不同 腦部區(qū)域的活動的各種神經(jīng)影像學(xué)測量。功能神經(jīng)影像學(xué)數(shù)據(jù)110的另一個可能的測量包 括當(dāng)具體個體休息時的神經(jīng)影像學(xué)測量。該數(shù)據(jù)可通過使用各種技術(shù)獲得，這些技術(shù)尤其 包括磁共振成像(MRI)、功能性磁共振成像((fMRI)、正電子發(fā)射斷層掃描(PET)，單光子發(fā) 射計(jì)算機(jī)斷層顯像(SPECT)、腦電圖(EEG)和事件相關(guān)電位(ERP)。結(jié)構(gòu)神經(jīng)影像學(xué)數(shù)據(jù)110包括個體腦部結(jié)構(gòu)的各種神經(jīng)影像學(xué)測量。結(jié)構(gòu)圖的非 限制實(shí)施例是MRJ (盡管，如前所述，如PET和SPECT等其它設(shè)備也能夠生成結(jié)構(gòu)圖像)。認(rèn)知數(shù)據(jù)112包括在可能認(rèn)知或行為測試的寬泛范圍內(nèi)對個體的認(rèn)知性能進(jìn)行 的測量，除其它之外，可包括但不局限于響應(yīng)時間、精度、注意力、記憶、學(xué)習(xí)、執(zhí)行功能、語 言、智力、個性度量、情緒和自尊的測量。認(rèn)知數(shù)據(jù)可通過電腦、紙和鉛筆、面試、操作測試或 實(shí)施認(rèn)知或行為測試的其它形式獲得。認(rèn)知數(shù)據(jù)可經(jīng)由以各種方式被輸入計(jì)算機(jī)的口頭、 書面、視覺或觸覺的反應(yīng)被獲得。如圖2所示，功能神經(jīng)影像學(xué)數(shù)據(jù)110、結(jié)構(gòu)神經(jīng)影像學(xué)數(shù)據(jù)111和認(rèn)知數(shù)據(jù)112 被輸入統(tǒng)計(jì)計(jì)算模塊114，統(tǒng)計(jì)計(jì)算模塊112將這些類型的數(shù)據(jù)中的每一個與統(tǒng)計(jì)建立的 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，從而確定個體功能活動數(shù)據(jù)116、個體結(jié)構(gòu)圖118和個體認(rèn)知特征120。用于 執(zhí)行那些計(jì)算和分析的各種計(jì)算軟件是可獲得的，例如，除其它以外，ICA、SPM和AutoROI。根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算模塊114對個體功能模式相對于統(tǒng)計(jì)建立標(biāo)準(zhǔn)的分析，個體功能活 動數(shù)據(jù)116提供了個體在執(zhí)行具體認(rèn)知或行為任務(wù)時或者在休息時相對于統(tǒng)計(jì)建立的標(biāo) 準(zhǔn)的唯一腦部活動模式。同樣地，根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算模塊114對個體結(jié)構(gòu)腦部圖像相對于統(tǒng)計(jì)建立標(biāo)準(zhǔn)的分 析，個體結(jié)構(gòu)圖118提供了個體的唯一腦部結(jié)構(gòu)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算模塊114對個體認(rèn)知性能相對于統(tǒng)計(jì)確定標(biāo)準(zhǔn)的分析，個體認(rèn)知特 征120包含個體的唯一認(rèn)知能力、技能或功能。神經(jīng)診斷模塊101可由功能神經(jīng)影像學(xué)數(shù)據(jù)110、結(jié)構(gòu)神經(jīng)影像學(xué)數(shù)據(jù)111和認(rèn)知 數(shù)據(jù)112 —起構(gòu)成或獨(dú)立構(gòu)成或以任意組合構(gòu)成。然而，統(tǒng)計(jì)計(jì)算模塊114是以任意組合 構(gòu)成的神經(jīng)診斷模塊101的一部分。施加于這些組件的可能組合的限制是如果功能神經(jīng)影像學(xué)數(shù)據(jù)110本質(zhì)上存在 于個體中，那么個體功能活動數(shù)據(jù)116必須存在；如果結(jié)構(gòu)神經(jīng)影像學(xué)數(shù)據(jù)111本質(zhì)上存在 于個體中，那么個體結(jié)構(gòu)圖118必須存在；并且如果感知數(shù)據(jù)112本質(zhì)上存在于個體中，那 么個體認(rèn)知特征120必須存在。現(xiàn)在參照圖3，它是圖1的系統(tǒng)200的感興趣區(qū)計(jì)算模塊102的簡化圖。感興趣區(qū) 計(jì)算模塊102被配置為識別具體疾病和具體個體病理生理的腦部區(qū)域?？蛇x擇地，感興趣區(qū)計(jì)算模塊102被配置為識別特定功能或結(jié)構(gòu)腦部位點(diǎn)或者相應(yīng)的認(rèn)知特征，它們與指定 常人在與特定腦部區(qū)域相關(guān)聯(lián)的特定認(rèn)知技能或功能中極好或提高功能的統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的相 應(yīng)屬性不同。來自于圖2的個體功能活動數(shù)據(jù)116、個體結(jié)構(gòu)圖118和個體認(rèn)知特征120的輸 入以及功能、結(jié)構(gòu)、認(rèn)知標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)121是由標(biāo)準(zhǔn)腦部區(qū)域偏離分析122接收的，其確定哪些 腦部區(qū)域與關(guān)于功能活動模式、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)的認(rèn)知功能水平的統(tǒng)計(jì)建立的健康標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)偏 離，并且作為感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124被輸出?？蛇x擇地，標(biāo)準(zhǔn)腦部區(qū)域偏離分析122被配置為確 定哪些腦部區(qū)域表現(xiàn)出與關(guān)于功能活動模式、腦部結(jié)構(gòu)和特定極好或提高認(rèn)知或行為性能 的認(rèn)知特征統(tǒng)計(jì)建立的標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)偏離，其作為感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124被輸出。三個個體功能活動數(shù)據(jù)116、個體結(jié)構(gòu)圖118和個體認(rèn)知特征120中的每一個可單 獨(dú)地或獨(dú)立地工作，或者以與其它兩個模塊任意可能的組合工作。然而，這三個模塊中的至 少一個必須伴隨功能的、結(jié)構(gòu)的、認(rèn)知標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)121和標(biāo)準(zhǔn)腦部區(qū)域偏離分析122，以計(jì)算 和輸出感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124(其為特定功能的、結(jié)構(gòu)的或相應(yīng)認(rèn)知腦部區(qū)域，這些區(qū)域相對于 正常人群的分布在統(tǒng)計(jì)上存在偏離值，或者，可選地，這些區(qū)域相對于功能的、結(jié)構(gòu)的或認(rèn) 知功能水平的提高認(rèn)知功能的分布在統(tǒng)計(jì)上存在偏離值)。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式，標(biāo)準(zhǔn)腦部區(qū)域偏離分析122取決于統(tǒng)計(jì)計(jì)算，該統(tǒng) 計(jì)計(jì)算將個體功能活動模式與統(tǒng)計(jì)建立的健康標(biāo)準(zhǔn)(其在執(zhí)行特定認(rèn)知或行為任務(wù)或者 休息時，可取決于正常腦部活動的已知標(biāo)準(zhǔn)，或者它可取決于個體與執(zhí)行特定認(rèn)知行為任 務(wù)的一組正常匹配對照中足夠的大樣本的功能活動模式的統(tǒng)計(jì)比較)進(jìn)行比較。個體功能 活動模式、腦部結(jié)構(gòu)或認(rèn)知性能與統(tǒng)計(jì)建立的健康標(biāo)準(zhǔn)的比較取決于個體認(rèn)知性能值(逐 個像素，或者逐個區(qū)域，功能的和結(jié)構(gòu)的或特定腦部區(qū)域)與正常分布的健康對照組或人 群的相應(yīng)值之間的統(tǒng)計(jì)對照。在本領(lǐng)域眾所周知地，各種統(tǒng)計(jì)過程中的任意一個的目的是確定個體功能、結(jié)構(gòu) 或認(rèn)知值(由細(xì)胞、區(qū)域、腦部結(jié)構(gòu)、葉或半球水平解析的)屬于正常對照中的相應(yīng)功能、結(jié) 構(gòu)或認(rèn)知值的正常分布的可能性。不同的置信區(qū)間、臨床意義的閾值和減少錯誤率的手段 等可被用來確定個體中不同于對照組的那些感興趣區(qū)。根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方式，標(biāo)準(zhǔn)腦部區(qū)域偏離分析122可取決于統(tǒng)計(jì)計(jì)算， 統(tǒng)計(jì)計(jì)算將個體功能活動模式與超平均個體中的極好或提高的特定認(rèn)知或行為功能統(tǒng)計(jì) 建立的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，或者用于如下的提高對應(yīng)于特定認(rèn)知功能的區(qū)域的腦部刺激或提高 對相同特定認(rèn)知功能或技能的認(rèn)知訓(xùn)練。個體功能活動模式、腦部結(jié)構(gòu)或認(rèn)知性能與展示 出在特定任務(wù)或技能中極好認(rèn)知性能的個體的功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知性能的統(tǒng)計(jì)建立標(biāo)準(zhǔn)的比 較，取決于個體的逐個像素、或逐個區(qū)域、功能和結(jié)構(gòu)或認(rèn)知性能值與正常分布健康對照組 或人群的相應(yīng)值的統(tǒng)計(jì)對照。在本領(lǐng)域眾所周知地，各種統(tǒng)計(jì)過程中的任意一個的目的是 確定個體功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知值(由細(xì)胞、區(qū)域、腦部結(jié)構(gòu)、葉或半球水平解析的)屬于個體正 常對照在特定任務(wù)或技能中極好或提高認(rèn)知功能的相應(yīng)功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知值的(正態(tài))分 布的可能性，或者如下所述對特定功能的認(rèn)知培訓(xùn)，或者通過刺激相應(yīng)的腦部區(qū)域提高認(rèn) 知功能。標(biāo)準(zhǔn)腦部區(qū)域偏離分析122輸出感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124，即偏離統(tǒng)計(jì)建立的功能或結(jié) 構(gòu)腦部標(biāo)準(zhǔn)的特定結(jié)構(gòu)腦部位點(diǎn)、功能腦部區(qū)域和認(rèn)知特征?？蛇x擇地，標(biāo)準(zhǔn)腦部區(qū)域偏離
13分析122輸出感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124，其可包括與對于特定極好或提高認(rèn)知性能的標(biāo)準(zhǔn)而統(tǒng)計(jì) 建立的功能或結(jié)構(gòu)腦部標(biāo)準(zhǔn)不同的特定結(jié)構(gòu)腦部位點(diǎn)、功能腦部區(qū)域和認(rèn)知特征。在個體存在發(fā)展(或已經(jīng)具有)與阿爾茨海默氏癥相關(guān)聯(lián)的異常功能、結(jié)構(gòu)或相 應(yīng)認(rèn)知性能異常性的風(fēng)險的情況下，可能的感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124的幾個實(shí)例如下左額、左前 額、布洛卡的、韋尼克、海馬和相關(guān)地區(qū)、前扣帶回以及運(yùn)動、內(nèi)側(cè)顳回、腦回(anthreonal gyrus)、小腦的異常缺乏活化，以及一些或所有這些區(qū)域之間的功能連接措施的減弱。結(jié)構(gòu) 異常性也可包含這些中樞神經(jīng)區(qū)域之間的這些結(jié)構(gòu)體積或光纖連接的減少。在自閉癥譜系 障礙(ASD)的情況下，結(jié)構(gòu)異常性是由逆轉(zhuǎn)功能活動證明的，即，ASD兒童(和成人)相對 于正常匹配對照由右半球RH替代左半球LH語言區(qū)域活動模式，例如LH的布洛卡區(qū)域、韋 尼克區(qū)域的過度活躍，但非ASD相對于匹配對照在RH的這些對側(cè)區(qū)域中的過度活躍。對于 “心理理論”社會認(rèn)知ASD缺欠，扁桃體、梭狀回的功能活動減退以及大腦半球之間連接測量 的功能障礙可發(fā)生。此外，在休息時或語言范式的情況下，ASD個體相對于可表示為心理理 論中的普通RH過度活躍的對照的普通RH功能障礙可發(fā)生?，F(xiàn)在參照圖4，其描繪了圖1的系統(tǒng)200的腦部特征計(jì)算模塊103。腦部特征計(jì)算 模塊103被配置為判斷所識別的感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124是否表示個體一直受與具體腦部疾病 相關(guān)的具體功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知損傷折磨的可能性。可選擇地，圖1的腦部特征計(jì)算模 塊103被配置為判斷所識別的感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124是否表示個體一直低于提高的或極好的功 能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)的認(rèn)知任務(wù)性能標(biāo)準(zhǔn)(例如，根據(jù)相對于具有極好功能的個體的實(shí)例中的 相應(yīng)值的功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知值)的可能性。感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124(其為功能活動、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能已經(jīng)被確定為在統(tǒng)計(jì)上 在個體中不同于對照組的那些腦部區(qū)域，或者可選擇地，相對于認(rèn)知提高性能的實(shí)例)被 輸入腦部特征閥值計(jì)算126。腦部特征閥值計(jì)算126確定具有不同于具體疾病統(tǒng)計(jì)閥值的 功能活動或結(jié)構(gòu)特性或相應(yīng)感知性能值的那些感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124，由于在測試時或者預(yù)期 地在不同的時間點(diǎn)時個體具有具體疾病，因此這些具體疾病統(tǒng)計(jì)閥值具有高預(yù)測值?？蛇x 擇地，感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124被輸出至腦部特征閥值計(jì)算126，其判斷這些感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124是 否具有這樣的功能活動或結(jié)構(gòu)值，即，其與特定提高認(rèn)知功能的統(tǒng)計(jì)確定的功能或結(jié)構(gòu)閥 值相同或不同。在腦部特征閥值計(jì)算126確定感興趣區(qū)(ROI)數(shù)據(jù)124等于或超出已經(jīng)被確定為 描述特定疾病的特定區(qū)域的功能或結(jié)構(gòu)閥值的情況下，它將輸出ROI閥值數(shù)據(jù)128和腦部 疾病數(shù)據(jù)129。對于那些特征是低于正常對照人群的統(tǒng)計(jì)計(jì)算值的特定的與腦部有關(guān)的疾 病的功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能閥值，如果個體的感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124低于上述具體疾病閥 值，那么腦部特征閥值計(jì)算126將輸出ROI閥值數(shù)據(jù)128，其由所有由腦部疾病數(shù)據(jù)129指 定的特定的與腦部有關(guān)的疾病的低閥值區(qū)的感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124構(gòu)成。在腦部特征閥值計(jì) 算126檢測出統(tǒng)計(jì)的重要的個體功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能值的那些情況下，即其超出具 體疾病閥值，或者可選擇地，在功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)的認(rèn)知功能值已經(jīng)被確定為在統(tǒng)計(jì)上低于 正常對照的那些情況下其低于具體疾病閥值，腦部特征閥值計(jì)算126還將輸出腦部疾病數(shù) 據(jù)129，說明了什么樣的特定的與腦部有關(guān)的疾病與特定個體的這些超閥值(或上述低閥 值)、功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能值在統(tǒng)計(jì)上可靠地關(guān)聯(lián)。在個體的功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能值還未超出具體疾病閥值的情況下(或者在具體疾病閥值低于正常人群的統(tǒng)計(jì)值并且個體的ROI閥值數(shù)據(jù)128高于這些具體疾病閥值 的情況下)，腦部特征閥值計(jì)算126將輸出無差數(shù)據(jù)130 (例如其指示個體中不存在與常 人的統(tǒng)計(jì)分布不同的功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知模式)。在該情況下，無差數(shù)據(jù)130發(fā)起終止治療和 報告正常結(jié)果131，其通過告知個體或者治療醫(yī)師該個體將不可能遭受任何與腦部有關(guān)的 疾病并且因此無需治療的方式來終止本發(fā)明的診斷階段。在腦部治療閥值計(jì)算126確定感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124等于或超出已經(jīng)被確定為在特定 認(rèn)知任務(wù)或技能中表現(xiàn)出提高性能或功能的特定區(qū)域的功能或結(jié)構(gòu)值的閥值的情況下，它 將輸出ROI閥值數(shù)據(jù)128和腦部疾病數(shù)據(jù)129。對于與表現(xiàn)為一直低于正常對照人群的統(tǒng)計(jì) 計(jì)算值的特定提高認(rèn)知技能或功能相關(guān)聯(lián)的那些功能或結(jié)構(gòu)值，如果個體的感興趣區(qū)數(shù)據(jù) 124低于上述認(rèn)知提超閥值，那么腦部特征閥值計(jì)算126將輸出ROI閥值數(shù)據(jù)128，其由低 閥值區(qū)域的所有感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124構(gòu)成。在腦部特征閥值計(jì)算126檢測出這樣的統(tǒng)計(jì)重要 的個體功能或結(jié)構(gòu)值的情況下，即其超出認(rèn)知提超閥值，或者可選擇地，在功能或結(jié)構(gòu)值已 經(jīng)被確定為在統(tǒng)計(jì)上低于正常對照的那些時，其低于認(rèn)知提超閥值，腦部特征閥值計(jì)算126 還將輸出腦部疾病數(shù)據(jù)129，其說明了什么樣的特定認(rèn)知提高技能或功能與指定個體的超 閥值(如上所述低閥值)、功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能值在統(tǒng)計(jì)上可靠地關(guān)聯(lián)。在腦部特征閥值計(jì)算126輸出ROI閥值數(shù)據(jù)128和腦部疾病數(shù)據(jù)129的情況下， ROI閥值數(shù)據(jù)128包含對所有這樣的像素或細(xì)胞或區(qū)域或半球腦部區(qū)域的識別，即，它們在 個體中的功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能水平被計(jì)算為超出個體的具體疾病閥值或者低于具體 疾病閥值(如上所示)，并且ROI閥值數(shù)據(jù)128還包含對這些像素或細(xì)胞或區(qū)域或半球位點(diǎn) 中的每一個的精確功能或結(jié)構(gòu)或認(rèn)知值相對于它們相應(yīng)的具體疾病閥值的指示。在腦部特 征閥值計(jì)算126輸出ROI閥值數(shù)據(jù)128和腦部疾病數(shù)據(jù)129的那些情況下，并且其中ROI 閥值數(shù)據(jù)128包含對個體功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能水平已經(jīng)被計(jì)算出低于特定認(rèn)知任務(wù) 或功能(或者低于上述特定提高認(rèn)知閥值)的提高認(rèn)知功能水平的所有像素或細(xì)胞或區(qū)域 或半球腦部區(qū)域的識別，ROI閥值數(shù)據(jù)128還指出所識別的像素、細(xì)胞或者區(qū)域或半球位點(diǎn) 中每一個處的精確功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知值以及它們相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算閥值。在個體的功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能值還未超出具體疾病閥值的情況下(或者在 具體疾病閥值低于正常人群的統(tǒng)計(jì)值并且個體的ROI閥值數(shù)據(jù)128高于那些具體疾病閥值 的情況下)，腦部特征閥值計(jì)算126輸出無差數(shù)據(jù)130(例如其指示個體中不存在與常人 的統(tǒng)計(jì)分布不同的功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知模式)。在該情況下，無差數(shù)據(jù)130發(fā)起終止治療和報 告正常結(jié)果131，其通過告知個體或者治療醫(yī)師該個體將不可能遭受任何與腦部有關(guān)的疾 病并且因此無需治療的方式來終止本發(fā)明的診斷階段。在個體的功能或結(jié)構(gòu)值還未超出認(rèn)知提高的閥值的情況下(或者在認(rèn)知提高閥 值低于正常人群的統(tǒng)計(jì)值并且個體的ROI閥值數(shù)據(jù)128高于這些特定認(rèn)知提高閥值的情況 下)，腦部特征閥值計(jì)算126輸出無差數(shù)據(jù)130(例如，指示個體中不存在與認(rèn)知提高功能或 結(jié)構(gòu)特征的統(tǒng)計(jì)分布不同的功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知模式)。在該情況下，無差數(shù)據(jù)130發(fā)起終止 治療和報告正常結(jié)果131，其通過告知個體或者治療醫(yī)師該個體將不可能受益于任何認(rèn)知 提高治療的方式來終止本發(fā)明的診斷階段。由腦部治療閥值計(jì)算126執(zhí)行的計(jì)算是基于個體功能活動、腦部結(jié)構(gòu)或認(rèn)知性能 與特定的與腦部有關(guān)的疾病中相應(yīng)的功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知性能的統(tǒng)計(jì)分布的統(tǒng)計(jì)比較。可選擇地，由腦部特征閥值計(jì)算126執(zhí)行的計(jì)算可基于個體功能活動、腦部結(jié)構(gòu)或認(rèn)知性能與 特定提高認(rèn)知技能或功能的相應(yīng)功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知性能的統(tǒng)計(jì)分布的統(tǒng)計(jì)比較。這些統(tǒng)計(jì) 比較是由個體的感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124與具體疾病的，或者可選擇地，特定提高認(rèn)知功能的其 相應(yīng)統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的逐個像素、細(xì)胞、區(qū)域或半球比較構(gòu)成的。正常功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能 的這些統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可通過統(tǒng)合分析(或其它統(tǒng)計(jì)過程)獲得，該分析用于按科學(xué)的方法對公 布的數(shù)據(jù)進(jìn)行平均，從而對不同像素、細(xì)胞、區(qū)域或半球水平處以及貫穿具體疾病和該具體 疾病的特定輔助顯型或階段的不同影像學(xué)范式的功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能水平進(jìn)行定 量?？蛇x擇地，正常腦部功能、結(jié)構(gòu)和相應(yīng)認(rèn)知性能的這些統(tǒng)計(jì)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)可通過常人 與患有具體疾病的患者的比較的足夠多的樣本來獲得，接下來的統(tǒng)計(jì)方法被用于使正常對 照分布與患者的比較規(guī)范化，這將導(dǎo)致對每個像素、細(xì)胞、區(qū)域或半球的具體統(tǒng)計(jì)閥值的計(jì) 算一在個體中高于或低于該值可能表示具體疾病、特定疾病的輔助顯型或階段?？蛇x擇 地，正常腦部功能、結(jié)構(gòu)和相應(yīng)認(rèn)知性能的這些統(tǒng)計(jì)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)可通過足夠多的常人與針對 具體技能的提高認(rèn)知技能功能的個體比較來獲得，接下來的統(tǒng)計(jì)方法被用于使正常對照與 提高認(rèn)知性能的個體的分布規(guī)范化，這將導(dǎo)致對每個像素、細(xì)胞、區(qū)域或半球的具體統(tǒng)計(jì)閥 值的計(jì)算一在個體中高于或低于該值可能表示具體提高認(rèn)知性能或者技能。此外，對重要 水平、置信區(qū)間、測試能力、作用范圍或其它統(tǒng)計(jì)測量的改變可允許人們獲得用于區(qū)分與腦 部有關(guān)的疾病與正常對照值之間的不同統(tǒng)計(jì)(預(yù)測)閥值，所述統(tǒng)計(jì)測量用于根據(jù)對特定 患病人群與正常對照人群進(jìn)行采樣以對它們之間的差別進(jìn)行定量。腦部特征閥值計(jì)算126對這樣的統(tǒng)計(jì)閥值進(jìn)行確定取決于對正常與疾病樣本分 布的比較的分析，其中功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能水平高于或低于該統(tǒng)計(jì)閥值可能表示特 定腦部疾病、輔助顯型或疾病階段(即，在統(tǒng)計(jì)分析已經(jīng)表明對于特定像素、細(xì)胞、區(qū)域或 半球，正常樣本產(chǎn)生了比疾病樣本統(tǒng)計(jì)可靠性更高的功能或結(jié)構(gòu)值的情況下，腦部特征閥 值計(jì)算126將確定個體中低于正常人群的計(jì)算閥值的該特定像素、細(xì)胞、區(qū)域半球等的值 將被標(biāo)注上具有特定疾病的疾病區(qū)域)。因此，例如，統(tǒng)計(jì)分析已經(jīng)表明正常樣本在LH的 布洛卡和韋尼克區(qū)產(chǎn)生了比孤獨(dú)癥樣本在統(tǒng)計(jì)上可靠性更高的功能或結(jié)構(gòu)值。因此，腦部 特征閥值計(jì)算126將確定展示出低于相應(yīng)正常人群的計(jì)算閥值的那些特定腦部區(qū)域的功 能活動、結(jié)構(gòu)體積或認(rèn)知值的個體將被標(biāo)注為在該特定個體中的孤獨(dú)癥的疾病區(qū)域。類似 地，統(tǒng)計(jì)分析已經(jīng)表明對于海馬、顳結(jié)構(gòu)、前額和后額之間的連接或面部識別或小腦或扣帶 值，正常樣本產(chǎn)生了比阿爾茨海默氏癥或MCI或神經(jīng)錯亂的或老化樣本在統(tǒng)計(jì)上可靠性更 高的功能活動、結(jié)構(gòu)體積或認(rèn)知值。因此，腦部特征閥值計(jì)算126將確定在特定腦部區(qū)域展 示出低于相應(yīng)正常人群值的計(jì)算閥值的功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知值的個體將被標(biāo)注為阿爾茨海默 氏癥或MCI或老化疾病的疾病區(qū)域。相反地，在那些統(tǒng)計(jì)分析已經(jīng)表明對于特定像素、細(xì)胞、區(qū)域或半球正常樣本產(chǎn)生 了比疾病樣本統(tǒng)計(jì)可靠性更低的功能或結(jié)構(gòu)值的情況下，腦部特征閥值計(jì)算126將確定對 于該特定像素、細(xì)胞、區(qū)域半球等個體中高于正常人群值的計(jì)算閥值的值將被標(biāo)注上具有 特定疾病的疾病區(qū)域。因此，例如，統(tǒng)計(jì)分析已經(jīng)表明正常樣本在RH的對側(cè)布洛卡或韋尼 克區(qū)產(chǎn)生了比孤獨(dú)癥兒童在統(tǒng)計(jì)上可靠性更低的功能或結(jié)構(gòu)值。因此，腦部特征閥值計(jì)算 126將確定個體中高于正常人群的相應(yīng)計(jì)算閥值的RH的對側(cè)布洛卡或韋尼克區(qū)的值將被
16標(biāo)注上自閉癥譜系障礙的疾病區(qū)域。類似地，為了使腦部特征閥值計(jì)算126計(jì)算指示個體在特定任務(wù)時提高認(rèn)知性能 的功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)值的閥值，正常樣本或人群與提高樣本或人群的統(tǒng)計(jì)比較將針對逐個 像素、細(xì)胞、區(qū)域或半球功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知測量而被執(zhí)行。在那些統(tǒng)計(jì)分析已經(jīng)表明對 于特定像素、細(xì)胞、區(qū)域或半球，提高樣本產(chǎn)生了比正常樣本或人群統(tǒng)計(jì)可靠性更高的功能 或結(jié)構(gòu)值的情況下，腦部特征閥值計(jì)算126將確定對于個體中特定像素、細(xì)胞、區(qū)域或半球 等低于提高人群或樣本的計(jì)算閥值的這些值將被確定為指示這些細(xì)胞、區(qū)域或半球區(qū)域表 示該特定個體的輔助提高功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能水平。因此，對個體中這些識別的輔助 提高腦部區(qū)域的興奮刺激可提高它們相應(yīng)的認(rèn)知性能。相反地，在那些統(tǒng)計(jì)分析已經(jīng)表明對于特定像素、細(xì)胞、區(qū)域或半球，提高樣本比 正常樣本或人群產(chǎn)生了統(tǒng)計(jì)可靠性更低的功能或結(jié)構(gòu)值的情況下，腦部特征閥值計(jì)算126 將確定個體中高于提高樣本或人群閥值的可指示對于特定認(rèn)知特征、性能或技能的個體的 輔助提高功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知水平。因此，對個體中這些識別的輔助提高腦部區(qū)域的抑制 刺激可提高它們相應(yīng)的認(rèn)知性能。腦部特征閥值計(jì)算126判斷指定個體的個體功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能水平相對 于正常人群的相應(yīng)值統(tǒng)計(jì)上是“相同的”或“不同的”。一旦腦部特征閥值計(jì)算126已經(jīng)確 定特定感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124確實(shí)超出具體疾病統(tǒng)計(jì)閥值，或者可選擇地，低于特定提高功能 閥值，那么它輸出腦部特征數(shù)據(jù)127，該數(shù)據(jù)指示哪些腦部區(qū)域功能、結(jié)構(gòu)異常，或者根據(jù)與 特定削弱的認(rèn)知性能的關(guān)聯(lián)，或者可選擇地，該數(shù)據(jù)指示哪些腦部區(qū)域可被神經(jīng)刺激或認(rèn) 知刺激從而提高特定認(rèn)知功能或技能。腦部特征閥值計(jì)算126還輸出腦部閥值數(shù)據(jù)128，其包括逐個像素、細(xì)胞、腦部區(qū) 域或半球值以及認(rèn)知性能閥值，該認(rèn)知性能閥值為正常腦部功能的認(rèn)知性能閥值，或者可 選擇地，該認(rèn)知性能閥值為提高與如重要水平、置信區(qū)間等那些計(jì)算閥值相關(guān)聯(lián)的腦部功 能以及各種統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的認(rèn)知性能閥值，或者該認(rèn)知性能閥值為提高對感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124功 能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知值與正常腦部功能的統(tǒng)計(jì)建立閥值之間的統(tǒng)計(jì)差別進(jìn)行評估的任何其它統(tǒng) 計(jì)測量的認(rèn)知性能閥值。另一方面，如果腦部特征閥值計(jì)算確定所有感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124未 超出具體疾病統(tǒng)計(jì)閥值，或者，可選擇地，未低于特定提高認(rèn)知性能閥值，那么腦部特征閥 值計(jì)算126輸出無差數(shù)據(jù)129，然后其進(jìn)入終止治療和報告正常結(jié)果130 (其終止醫(yī)學(xué)設(shè)備 的操作并且告知患者或醫(yī)生個體是正常的并且未患明顯的與腦部有關(guān)的疾病，或者可選擇 地，極好地執(zhí)行特定認(rèn)知任務(wù)，并且因此不能受益于用于提高特定認(rèn)知技能的腦部和認(rèn)知 刺激)?，F(xiàn)在參照圖5，其示出了圖1的系統(tǒng)200的治療模塊104。治療模塊104被配置為 確定具有具體與腦部有關(guān)的疾病的個體的精確腦部刺激、認(rèn)知刺激和神經(jīng)認(rèn)知刺激參數(shù)。 可選擇地，治療模塊104能夠確定正常個體的精確腦部刺激、認(rèn)知刺激和神經(jīng)認(rèn)知刺激參 數(shù)，以提高特定認(rèn)知功能。治療模塊104包括圖4的ROI閥值數(shù)據(jù)128和腦部疾病數(shù)據(jù)129，它們被輸入特征 閥值逆刺激計(jì)算132，其包括腦部刺激分析儀133、認(rèn)知刺激分析儀134和神經(jīng)認(rèn)知刺激分 析儀136，它們依次產(chǎn)生相應(yīng)的腦部刺激數(shù)據(jù)138、認(rèn)知刺激數(shù)據(jù)140和神經(jīng)認(rèn)知刺激數(shù)據(jù) 140。
特征閥值逆刺激計(jì)算132被配置為將高于或低于具體疾病閥值或者高于或低于 個體中提高認(rèn)知功能水平以及它們相應(yīng)的功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能閥值的ROI閥值數(shù)據(jù) 128的功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知性能水平與腦部疾病數(shù)據(jù)129進(jìn)行比較，以確定最佳腦部、認(rèn)知或 神經(jīng)認(rèn)知刺激參數(shù)。指導(dǎo)特征閥值逆刺激計(jì)算132的功能的關(guān)鍵計(jì)算原則是，為了改善遭受特定的與 腦部有關(guān)的疾病的個體的功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能水平，或者可選擇地，為了提高正常個 體的功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能水平，必須按照相對于指定個體的超閥值或低閥值閥值水 平的逆興奮或抑制刺激方向，對特定識別的ROI閥值數(shù)據(jù)128區(qū)域進(jìn)行刺激。通過這種方 式，在個體功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)的認(rèn)知性能水平低于相應(yīng)正常功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知性能的閥值的 那些情況下，特征閥值逆刺激計(jì)算132將計(jì)算普通興奮的腦部或認(rèn)知刺激。例如，在那些個 體功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)的認(rèn)知性能水平已經(jīng)表現(xiàn)為屬于低于相應(yīng)正常功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知性能 的閥值的LH的布洛卡和韋尼克語言區(qū)域或者扁桃體或梭狀回的自閉癥譜系障礙的活動減 退(或異常小的結(jié)構(gòu)體積)的情況下，特征閥值逆刺激計(jì)算132將計(jì)算普通興奮腦部或這 些腦部區(qū)域的認(rèn)知刺激。同樣地，在那些個體功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能水平已經(jīng)表現(xiàn)為屬 于阿爾茨海默氏癥、老化、癡呆或MCI的情況下，這些疾病是通過海馬的活動減退(或者異 常小的結(jié)構(gòu)體積)、內(nèi)側(cè)顳結(jié)構(gòu)、前額和后額之間連接的損害或面部識別區(qū)或者小腦或扣帶 功能或結(jié)構(gòu)被檢測的，特征閥值逆刺激計(jì)算132將計(jì)算普通興奮腦部或這些腦部區(qū)域的認(rèn) 知刺激。相反地，在個體功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能水平高于相應(yīng)的正常功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng) 認(rèn)知性能水平的情況下，特征閥值逆刺激計(jì)算132將計(jì)算普通抑制腦部或認(rèn)知刺激。例如， 在個體功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能水平已經(jīng)表現(xiàn)為屬于特征為RH的對側(cè)布洛卡和韋尼克 區(qū)域的活動減退(或異常小的結(jié)構(gòu)體積)的自閉癥譜系障礙的情況下，特征閥值逆刺激計(jì) 算132將計(jì)算普通興奮腦部或這些腦部區(qū)域的認(rèn)知刺激。相同的特征閥值逆刺激原則也被應(yīng)用于特征閥值逆刺激計(jì)算132以用于認(rèn)知提 高。具體地，在那些個體功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能水平低于提高的認(rèn)知性能閥值的情況 下，特征閥值逆刺激計(jì)算132將計(jì)算普通刺激腦部或認(rèn)知刺激。相反地，在個體功能、結(jié)構(gòu) 或相應(yīng)認(rèn)知性能水平高于認(rèn)知提高閥值的情況下，特征閥值逆刺激計(jì)算132將計(jì)算普通抑 制腦部或認(rèn)知刺激。在那些個體功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能水平高于相應(yīng)提高的功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知性 能(即，例如與在特定技能或者功能方面具有提高認(rèn)知性能的個體的特定腦部區(qū)域的減少 活動相反，與正常認(rèn)知性能相關(guān)聯(lián)的某個腦部區(qū)域的過度活躍)的閥值的情況下，特征閥 值逆刺激計(jì)算132將計(jì)算普通抑制腦部或認(rèn)知刺激。因此，特征閥值逆刺激原則也被應(yīng)用 于特征閥值逆刺激計(jì)算132，以用于認(rèn)知提高，也就是說在個體功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性 能水平低于提高的認(rèn)知性能閥值的情況下，特征閥值逆刺激計(jì)算132將計(jì)算普通興奮腦部 或認(rèn)知刺激。相反地，在個體功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能水平高于認(rèn)知提高閥值的情況下， 特征閥值逆刺激計(jì)算132將計(jì)算普通抑制腦部或認(rèn)知刺激。具體地，腦部刺激分析儀133將指定個體中高于或低于具體疾病閥值或者高于或 低于特定認(rèn)知提高閥值的ROI閥值數(shù)據(jù)128功能水平與它們相應(yīng)的功能閥值進(jìn)行比較，并 且同時考慮腦部疾病數(shù)據(jù)129的特定的與腦部有關(guān)的疾病或者特定認(rèn)知提高目的，以確定指定個體的最佳腦部刺激參數(shù)。例如，在個體功能或結(jié)構(gòu)活動參數(shù)在某些ROI閥值數(shù)據(jù)128 區(qū)域中低于正常閥值的情況下，腦部刺激分析儀133將輸出興奮腦部刺激參數(shù)。相反地，在 個體功能或結(jié)構(gòu)活動參數(shù)在某些ROI閥值數(shù)據(jù)128區(qū)域中高于正常閥值的情況下，腦部刺 激分析儀133將輸出抑制腦部刺激數(shù)據(jù)138參數(shù)。同樣地，認(rèn)知刺激分析儀134將指定個體中高于或低于具體疾病閥值或者高于或 低于特定認(rèn)知提高閥值的ROI閥值數(shù)據(jù)128水平與它們相應(yīng)的認(rèn)知閥值進(jìn)行比較，并且同 時考慮腦部疾病數(shù)據(jù)129的特定的與腦部有關(guān)的疾病或者特定認(rèn)知提高目的，以確定指定 個體的最佳認(rèn)知刺激參數(shù)。例如，在特定任務(wù)或功能中個體認(rèn)知性能水平低于正常閥值的 情況下，腦部刺激分析儀133將輸出興奮認(rèn)知刺激參數(shù)。相反地，在特定認(rèn)知功能中的個體 認(rèn)知性能水平高于正常閥值的情況下，腦部刺激分析儀133將輸出抑制認(rèn)知刺激數(shù)據(jù)142 參數(shù)(即試圖直接地或通過訓(xùn)練或刺激其相反的或者表達(dá)或其它認(rèn)知功能的方式來抑制 異常(或輔助提高)認(rèn)知功能的認(rèn)知刺激范式或訓(xùn)練方法，其有效地抑制或削弱特定異常 或輔助提高認(rèn)知功能)。同樣地，神經(jīng)認(rèn)知刺激分析儀136將指定個體中高于或低于具體疾病閥值或者高 于或低于特定認(rèn)知提高閥值的ROI閥值數(shù)據(jù)128功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能水平與它們相 應(yīng)的功能閥值進(jìn)行比較，同時考慮特定的與腦部有關(guān)的疾病的腦部疾病數(shù)據(jù)129或者特定 認(rèn)知提高目的，以確定指定個體的最佳腦部刺激參數(shù)。然而，在神經(jīng)認(rèn)知刺激分析儀136的 情況下，計(jì)算是用于識別最佳神經(jīng)認(rèn)知刺激參數(shù)(例如，根據(jù)以興奮的或抑制的方式刺激 具體腦部區(qū)域(或多個區(qū)域)以及以興奮的或抑制的方式對相同腦部區(qū)域(或多個區(qū)域) 的相應(yīng)認(rèn)知刺激之間的一致性，相同或不同腦部區(qū)域之間的神經(jīng)腦部刺激與認(rèn)知刺激之間 的臨時交疊或分離，等)。因此，根據(jù)ROI閥值數(shù)據(jù)128對高于或低于具體疾病或認(rèn)知提高 閥值的特定腦部區(qū)域(或多個區(qū)域)的指示以及對那些超閥值或低閥值個體水平所屬的腦 部疾病數(shù)據(jù)129疾病的指示，神經(jīng)認(rèn)知刺激分析儀136計(jì)算上述最佳神經(jīng)認(rèn)知刺激參數(shù)。由腦部刺激分析儀133計(jì)算的腦部刺激的具體強(qiáng)度、持續(xù)時間、位點(diǎn)、間隔和其它 參數(shù)是基于來自于腦部疾病數(shù)據(jù)129的輸入以及上述特征閥值逆刺激原則被確定的(即 在個體ROI閥值數(shù)據(jù)128功能或結(jié)構(gòu)水平與腦部疾病數(shù)據(jù)129疾病閥值或認(rèn)知提高閥值相 差較大的情況下，抑制或興奮刺激參數(shù)將具有更高強(qiáng)度、持續(xù)時間、多個腦部位點(diǎn)等，反之 亦然)。為了提高各種認(rèn)知功能或技能，相應(yīng)的腦部區(qū)域應(yīng)該被興奮地刺激，S卩，用于記憶 或?qū)W習(xí)提高的海馬或顳葉或扣帶回、用于執(zhí)行功能、專注、學(xué)習(xí)和智能的額葉皮層或前額葉 皮層、用于運(yùn)動功能和協(xié)調(diào)的運(yùn)動皮層或小腦、用于提高視覺功能的視覺皮層、在具有或不 具有左額葉或左前額葉興奮刺激的情況下減小恐懼和憂慮的抑制扁桃體、提高自尊心或心 情或幸福一對左前額葉或左額葉進(jìn)行興奮刺激或?qū)τ仪邦~葉腦回進(jìn)行抑制刺激。在所有 這些實(shí)例中，相應(yīng)的認(rèn)知刺激可被應(yīng)用，例如，其改善或提高了患病腦部或認(rèn)知功能或者提 高了期望的認(rèn)知功能。本發(fā)明的示例性實(shí)施方式包括治療模塊104的特定的與腦部有關(guān)的疾病的實(shí)驗(yàn) 性ROI閥值數(shù)據(jù)128，例如阿爾茨海默氏癥和ASD的腦部疾病數(shù)據(jù)129等。具體地，在阿 爾茨海默氏癥的情況下，ROI閥值數(shù)據(jù)128被希望包含這些區(qū)域中的任意一個或它們的任 意組合，其中左額葉、左前額葉、布絡(luò)卡、韋尼克、海馬及相關(guān)區(qū)域、前扣帶回以及運(yùn)動、內(nèi)
19側(cè)顳回、腦回、小腦等的異常缺乏活動，并且這些區(qū)域的部分或全部之間的功能連接測量下 降。由于這些神經(jīng)區(qū)域之間的這些結(jié)構(gòu)體積或連接纖維的減小，結(jié)構(gòu)異常也可存在。在自閉癥譜系障礙(ASD)的情況下，ROI閥值數(shù)據(jù)128被希望包含這些區(qū)域中的 任意一個或它們的任意組合，其中ASD兒童(和成人)相對于正常匹配對照由右半球RH 替代左半球LH語言區(qū)域活動模式的逆功能活動(例如LH的布洛卡區(qū)域、韋尼克區(qū)域的過 度活躍，但非ASD相對于匹配對照在RH的這些對側(cè)區(qū)域中的活動減退)。對于“心理理論” 社會認(rèn)知ASD缺欠，扁桃體、梭狀回的功能過度活躍以及大腦半球之間連接測量的功能障 礙可發(fā)生。此外，在休息時或語言范式的情況下，ASD個體相對于可表示為心理理論中的普 通RH過度活躍的對照的普通RH功能障礙可發(fā)生。因此，本發(fā)明的系統(tǒng)的示例性和僅說明性的實(shí)施方式包括腦部刺激數(shù)據(jù)138或認(rèn) 知刺激數(shù)據(jù)142或神經(jīng)認(rèn)知刺激數(shù)據(jù)140，其為對左額葉或左前額葉或布絡(luò)卡或韋尼克或 海馬及相關(guān)區(qū)域、或前扣帶回或運(yùn)動或內(nèi)側(cè)顳回或腦回或小腦等的興奮刺激，或者這些區(qū) 域的部分或全部之間的功能連接或者這些區(qū)域中的任意組合的刺激一在阿爾茨海默氏癥 的情況下。同樣地，輕度認(rèn)知功能損害的較輕病例(或任意其它形式的與年齡有關(guān)的記憶 力衰退或癡呆)可需要對這些腦部區(qū)域中的部分或所有進(jìn)行相似的刺激。在ASD的情況下， 本發(fā)明的系統(tǒng)的示例性實(shí)施方式可包括腦部刺激數(shù)據(jù)138或認(rèn)知刺激數(shù)據(jù)140或神經(jīng)認(rèn)知 刺激數(shù)據(jù)140，其為對下述區(qū)域中的任意一個或它們的組合進(jìn)行的興奮刺激，即布洛卡區(qū) 或韋尼克區(qū)或者扁桃體或梭形回或跨半球連接。此外，ASD可需要腦部刺激數(shù)據(jù)138、或認(rèn) 知刺激數(shù)據(jù)140、或神經(jīng)認(rèn)知刺激數(shù)據(jù)140，其為對側(cè)布洛卡或韋尼克的RH區(qū)域的抑制刺激 或者對RH的普通抑制刺激。為了提高各種認(rèn)知功能或技能，相應(yīng)的腦部區(qū)域應(yīng)該被興奮地刺激，S卩，用于記憶 或?qū)W習(xí)提高的海馬或顳葉或扣帶回、用于執(zhí)行功能、專注、學(xué)習(xí)和智能的額葉皮層或前額葉 皮層、用于運(yùn)動功能和協(xié)調(diào)的運(yùn)動皮層或小腦、用于提高視覺功能的視覺皮層、在具有或不 具有左額葉或左前額葉興奮刺激的情況下減小恐懼和憂慮的抑制扁桃體、提高自尊心或心 情或幸福一對左前額葉或左額葉進(jìn)行興奮刺激或?qū)τ仪邦~葉腦回進(jìn)行抑制刺激。在所有 這些情況下，相應(yīng)的認(rèn)知刺激可被應(yīng)用(例如，改善或提高了患病腦部或認(rèn)知功能或者提 高了期望的認(rèn)知功能的刺激。)特征閥值刺激計(jì)算132的重要方面是疾病特異性或認(rèn)知提高特異性神經(jīng)可塑性 計(jì)算的原則，其為由神經(jīng)認(rèn)知刺激分析儀136執(zhí)行的計(jì)算的基礎(chǔ)。該原則基于對與這些特 定腦部疾病以及認(rèn)知提高協(xié)議相關(guān)聯(lián)的具體神經(jīng)可塑性特征的識別，體現(xiàn)了各種神經(jīng)認(rèn)知 刺激參數(shù)與具體腦部疾病或特定認(rèn)知提高協(xié)議的適應(yīng)性。因此，神經(jīng)認(rèn)知刺激分析儀136 考慮了具體腦部疾病數(shù)據(jù)129的特定個體的腦部疾病或認(rèn)知提高目的，并且基于該信息與 涉及ROI閥值數(shù)據(jù)128和腦部疾病數(shù)據(jù)129的已知神經(jīng)可塑性信息的結(jié)合，ROI閥值數(shù)據(jù) 128確定最佳神經(jīng)認(rèn)知刺激數(shù)據(jù)140。例如，除其它以外，神經(jīng)可塑性刺激參數(shù)可包括如下以下項(xiàng)腦部及相應(yīng)認(rèn)知刺激 的強(qiáng)度、它們的持續(xù)時間、起始時間和終止時間、暫時交疊或分離、所有可能腦部刺激位點(diǎn) 及其相應(yīng)認(rèn)知刺激的順序和組合。這些參數(shù)都可基于刺激后神經(jīng)診斷模塊100和感興趣區(qū) 計(jì)算模塊102和腦部特征計(jì)算模塊103和治療模塊105被動態(tài)地改變或調(diào)節(jié)。這種神經(jīng)認(rèn)知刺激分析儀136的一個實(shí)例是用于治療阿爾茨海默氏癥的記憶喪失或其它MCI、癡呆、記憶力喪失疾病或記憶增強(qiáng)疾病的最佳神經(jīng)可塑性刺激的計(jì)算，其可 包括以任意可能的組合對海馬或其它額顳葉區(qū)域或額葉區(qū)域或前額葉區(qū)域或扣帶回的興 奮的10-20HZ TMS刺激，其將與記憶提高或編碼或恢復(fù)或回憶或認(rèn)知或記憶或知覺或聽覺 或語義記憶提高認(rèn)知訓(xùn)練或刺激方法同步，以獲得與記憶力改善有關(guān)的最佳神經(jīng)可塑性潛 在改變(例如基于對最佳神經(jīng)可塑性參數(shù)的計(jì)算，其允許與這些特定ROI閥值數(shù)據(jù)128和 腦部疾病數(shù)據(jù)129相關(guān)的大多數(shù)學(xué)習(xí)、編碼記憶恢復(fù)或形成)。由神經(jīng)認(rèn)知刺激分析儀136對特定ROI閥值數(shù)據(jù)128和腦部疾病數(shù)據(jù)129做出的 最佳神經(jīng)可塑性參數(shù)的確定可根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)發(fā)現(xiàn)得到，這些現(xiàn)有技術(shù)發(fā)現(xiàn)涉及ROI閥值數(shù) 據(jù)128和腦部疾病數(shù)據(jù)129的任意特定組合。可選擇地，它可根據(jù)本發(fā)明的刺激后動態(tài)反 饋回路被計(jì)算，該刺激后動態(tài)反饋回路具有上面提到的神經(jīng)診斷模塊100、感興趣區(qū)計(jì)算模 塊102、腦部特征計(jì)算模塊103、治療模塊105和刺激模塊105。后面的反饋回路計(jì)算可允許 或者通過對指定個體的動態(tài)監(jiān)控或調(diào)節(jié)，或者通過統(tǒng)計(jì)薈萃分析或其它統(tǒng)計(jì)分析，對最有 效的學(xué)習(xí)曲線或特定ROI閥值數(shù)據(jù)128和腦部疾病數(shù)據(jù)129組合的神經(jīng)認(rèn)知刺激數(shù)據(jù)140 的計(jì)算，其它統(tǒng)計(jì)分析為用于分析多個個體之間的特定ROI閥值數(shù)據(jù)128和腦部疾病數(shù)據(jù) 129的各種神經(jīng)認(rèn)知刺激參數(shù)的有效性的統(tǒng)計(jì)分析，所述個體具有相同的ROI閥值數(shù)據(jù)128 和腦部疾病數(shù)據(jù)129組合。通過該方式，神經(jīng)認(rèn)知刺激分析儀136 (當(dāng)被嵌入和集成在上述 刺激后反饋回路中時)提供了用于對任意特定ROI閥值數(shù)據(jù)128和腦部疾病數(shù)據(jù)129組合 的神經(jīng)認(rèn)知刺激參數(shù)進(jìn)行最優(yōu)化的自動學(xué)習(xí)潛能。本發(fā)明的重要方面是腦部特征計(jì)算模塊103提供鑒別診斷統(tǒng)計(jì)工具的能力，該鑒 別診斷統(tǒng)計(jì)工具用于篩查、評估和診斷個體在測試時特定的與腦部有關(guān)的疾病的存在，或 者本發(fā)明的重要方面是腦部特征計(jì)算模塊103基于感興趣區(qū)124與正常人群或樣本的相應(yīng) 功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知功能分布的統(tǒng)計(jì)的可靠偏差來提供可靠預(yù)測診斷工具的能力。通過該方 式，腦部特征計(jì)算模塊103可被認(rèn)為是獨(dú)立的鑒別診斷工具，其用于在測試時或者預(yù)期地 評估個體一直受特定的與腦部有關(guān)的疾病折磨的可能性，該工具具有確定概率的預(yù)測能力 (例如與本發(fā)明的神經(jīng)診斷模塊101、感興趣區(qū)計(jì)算模塊102相結(jié)合，或者組成完全獨(dú)立的 鑒別診斷神經(jīng)行為工具)。更具體地說，因?yàn)楦信d趣區(qū)計(jì)算模塊102可包括以任意可能的組合或獨(dú)立地三個 個體功能活動數(shù)據(jù)116、個體結(jié)構(gòu)圖118和個體認(rèn)知特征中的任意一個、以及功能結(jié)構(gòu)認(rèn)知 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)121，因此標(biāo)準(zhǔn)腦部區(qū)域偏差分析122能夠輸出感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124，其作為個體的 功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知統(tǒng)計(jì)重要偏差特征。因此，腦部特征閥值計(jì)算126能夠基于功能、結(jié)構(gòu)或 認(rèn)知偏差的感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124(獨(dú)立地或以任意可能的組合一起)鑒別地診斷個體一直受 特定的與腦部有關(guān)疾病折磨的可能性。因此，腦部特征計(jì)算模塊103還能夠提供鑒別診斷工具，其用于基于獨(dú)立的個體 功能活動數(shù)據(jù)116、個體結(jié)構(gòu)圖118或個體認(rèn)知特征120或它們的任意組合，在測試時或者 預(yù)期地在一段設(shè)定時間周期內(nèi)，評估個體一直受特定的與腦部有關(guān)的疾病折磨的可能性。 因此，腦部特征計(jì)算模塊103還可用作獨(dú)立的或非獨(dú)立的神經(jīng)行為鑒別診斷工具，其能夠 基于(從各種認(rèn)知或行為測試中得到的)簡單的認(rèn)知數(shù)據(jù)112或者基于更廣泛的功能神經(jīng) 影像108和結(jié)構(gòu)神經(jīng)影像數(shù)據(jù)111，篩查具有任何存在的或預(yù)期的與腦部有關(guān)的疾病的廣 泛人群(或者可選擇地該工具能夠篩查具有提高認(rèn)知功能能力的個體)，簡單的認(rèn)知數(shù)據(jù)112是通過統(tǒng)計(jì)計(jì)算模塊114分析的并且導(dǎo)致個體認(rèn)知特征120，功能神經(jīng)影像108和結(jié)構(gòu) 神經(jīng)影像數(shù)據(jù)111也是通過統(tǒng)計(jì)計(jì)算模塊114分析的并且導(dǎo)致個體功能活動數(shù)據(jù)116和個 體結(jié)構(gòu)圖118以及上述認(rèn)知數(shù)據(jù)112 (以任意可能的組合)。實(shí)際上，考慮到僅獲得了認(rèn)知數(shù)據(jù)112(然而，其可通過統(tǒng)計(jì)計(jì)算模塊114和標(biāo)準(zhǔn) 腦部區(qū)域偏差分析122計(jì)算，從而產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)重要的鑒別診斷或預(yù)測診斷能力)的主篩查測 試的低成本，該認(rèn)知或行為測試可被用作初始的廣泛人群篩查工具，其用于評估各種腦部 疾病的發(fā)展的存在或可能性。在用于特定腦部疾病的普通人群的低成本普通篩查測試(其 具有正常到良好的鑒別診斷或未來預(yù)測診斷能力)之后，人們可利用第二級、更復(fù)雜的、費(fèi) 用昂貴的、完整的神經(jīng)診斷模塊101，其利用了個體功能活動數(shù)據(jù)116、個體結(jié)構(gòu)圖118和個 體認(rèn)知特征120 (或者任意可能的組合)，以獲得更精確(具有更低的假陽性率)的特定腦 部疾病的鑒別診斷。本發(fā)明的另一個重要方面是腦部特征計(jì)算模塊103的能力，其提供了這樣的預(yù)測 統(tǒng)計(jì)工具，即該工具用于篩查、評估和診斷個體具有特定技能的可能性，或者可選擇地，該 工具用于診斷或評估提高個體的特定認(rèn)知功能的可能性，它是基于感興趣區(qū)124與正常人 群或樣本中的相應(yīng)功能結(jié)構(gòu)或認(rèn)知性能分布的統(tǒng)計(jì)比較被計(jì)算的。腦部特征計(jì)算模塊103 可被認(rèn)為是這樣的獨(dú)立鑒別診斷工具，即，其用于在測試時或者預(yù)期地評估個體一直受特 定腦部疾病折磨的可能性，該工具具有某一概率的預(yù)測能力，即，與本發(fā)明的神經(jīng)診斷模塊 101、感興趣區(qū)計(jì)算模塊102相結(jié)合，或者組成完全獨(dú)立的鑒別診斷神經(jīng)行為工具。更具體地說，考慮到感興趣區(qū)計(jì)算模塊102是以任意可能組合的或獨(dú)立的三個個 體功能活動數(shù)據(jù)116、個體結(jié)構(gòu)圖118和個體認(rèn)知特征中的任意一個、以及功能結(jié)構(gòu)認(rèn)知標(biāo) 準(zhǔn)數(shù)據(jù)121的上述可能性，標(biāo)準(zhǔn)腦部區(qū)域偏差分析122能夠輸出感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124，其為個 體與認(rèn)知提高統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之間的功能或結(jié)構(gòu)或認(rèn)知統(tǒng)計(jì)重要偏差特征。因此，腦部特征閥值 計(jì)算126能夠基于功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知偏差的感興趣區(qū)數(shù)據(jù)124 (獨(dú)立地或以任意可能的組合 一起)鑒別地診斷個體具有提高認(rèn)知功能或者可選擇地在特定技能中具有輔助認(rèn)知性能 的可能性。因此，腦部特征計(jì)算模塊103還能夠提供這樣的鑒別診斷工具，即，其基于獨(dú)立 的或任意組合的個體功能活動數(shù)據(jù)116、個體結(jié)構(gòu)圖118或個體認(rèn)知特征120評估個體在 特定技能中具有輔助(或提高)認(rèn)知功能的可能性。因此，腦部特征計(jì)算模塊103還可用 作單獨(dú)的或獨(dú)立的神經(jīng)行為預(yù)測評估統(tǒng)計(jì)工具，其能夠基于(通過各種認(rèn)知或行為測試得 到的)簡單的認(rèn)知數(shù)據(jù)112或者基于更廣泛的功能神經(jīng)影像108和結(jié)構(gòu)神經(jīng)影像數(shù)據(jù)110 來判斷個體是否具有提高的認(rèn)知性能能力，簡單的認(rèn)知數(shù)據(jù)112是由統(tǒng)計(jì)計(jì)算模塊114分 析的并且導(dǎo)致個體認(rèn)知特征120，而功能神經(jīng)影像108和結(jié)構(gòu)神經(jīng)影像數(shù)據(jù)110也是由統(tǒng)計(jì) 計(jì)算模塊114分析的并且導(dǎo)致個體功能活動數(shù)據(jù)116和個體結(jié)構(gòu)圖118以及上述認(rèn)知數(shù)據(jù) 112(以任意可能的組合)。實(shí)際上，考慮到僅獲得認(rèn)知數(shù)據(jù)112的主要篩查測試的潛在低成本，然而其可通 過統(tǒng)計(jì)計(jì)算模塊114和標(biāo)準(zhǔn)腦部區(qū)域偏差分析122計(jì)算，從而產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)重要的鑒別預(yù)測評 估能力，這種認(rèn)知或行為測試可被用作初始的廣泛人群篩查工具，其用于評估任意特定技 能中的提高或輔助提高認(rèn)知功能。它可為這樣的情況，即，在用于特定認(rèn)知提高技能的普通 人群的低成本普通篩查測試(其具有正常到良好的鑒別診斷或未來預(yù)測診斷能力)之后， 人們可利用第二級、更復(fù)雜的、費(fèi)用昂貴的、完整的神經(jīng)診斷模塊101，其利用了個體功能活動數(shù)據(jù)116、個體結(jié)構(gòu)圖118和個體認(rèn)知特征120 (或者任意可能的組合)，以獲得更精確且 具有更低的假陽性率的特定的與腦部有關(guān)的認(rèn)知提高特征的鑒別診斷?，F(xiàn)在參照圖6，其詳細(xì)地給出了圖1的系統(tǒng)200的刺激模塊105。刺激模塊105被 配置為刺激特定個體的特定腦部區(qū)域或相應(yīng)認(rèn)知刺激。刺激模塊105包括圖5的腦部刺激 數(shù)據(jù)138、認(rèn)知刺激數(shù)據(jù)140和神經(jīng)認(rèn)知刺激數(shù)據(jù)140，它們被輸入至神經(jīng)認(rèn)知刺激器144。 順序地，神經(jīng)認(rèn)知刺激器144包含腦部刺激器146和認(rèn)知刺激器148。具體地，腦部刺激數(shù) 據(jù)138和神經(jīng)認(rèn)知刺激數(shù)據(jù)140被輸入腦部刺激器146，而神經(jīng)認(rèn)知刺激數(shù)據(jù)140和認(rèn)知刺 激數(shù)據(jù)142被輸入認(rèn)知刺激器148?；谀X部刺激數(shù)據(jù)138、認(rèn)知刺激數(shù)據(jù)140和神經(jīng)認(rèn)知 刺激數(shù)據(jù)140，腦部刺激器146和認(rèn)知刺激器148確定個體腦部區(qū)域100，其為所識別的腦 部區(qū)域的實(shí)際刺激，并且其包含根據(jù)由特征閥值逆刺激計(jì)算132確定的特定刺激參數(shù)的抑 制或興奮腦部和認(rèn)知刺激。神經(jīng)認(rèn)知刺激器144的示例性實(shí)施方式包括集成的腦部刺激器146和認(rèn)知刺激器 148，其可以任意可能的順序，同時地或按照腦部位點(diǎn)與這些腦部位點(diǎn)的相應(yīng)認(rèn)知刺激之間 的時間間隔，刺激相同的個體腦部區(qū)域100。因此，神經(jīng)認(rèn)知刺激器144根據(jù)興奮或抑制腦 部刺激參數(shù)來刺激單個或多個個體腦部區(qū)域100，這些參數(shù)包括刺激腦部位點(diǎn)中的每一個 的強(qiáng)度、持續(xù)時間或間隔獨(dú)立地或一起變化，并且還獨(dú)立地或一起改變這些腦部位點(diǎn)中的 每一個的認(rèn)知“興奮”或“抑制”刺激(例如，給所刺激的腦部區(qū)域中的每一個提供認(rèn)知刺 激或訓(xùn)練，其對應(yīng)于特定位點(diǎn)的腦部刺激的興奮或抑制特征)。例如，旨在改善或提高個體 的情緒或幸福感的左前額皮層的刺激10-20HZ TMS可與基于貝克的“正面思考”或者自我 構(gòu)建認(rèn)知刺激或培訓(xùn)模式的改變的計(jì)算的、聽覺的、或視覺的表達(dá)相耦合，它們可以任意可 能的順序并置在一起并且在它們的開始時間、終止時間以及刺激長度之間具有任意顳的分 罔。同樣地，扣帶回的興奮的10-20HZ刺激可通過以興奮的認(rèn)知刺激或訓(xùn)練的任意顳 的順序和長度或強(qiáng)度并置耦合，該興奮的認(rèn)知刺激或訓(xùn)練可由短期記憶力認(rèn)知鍛煉或注意 力分配鍛煉組成，扣帶回的興奮的10-20HZ刺激用于改善注意力或集中度或者與顳的或海 馬的興奮的10-20HZ TMS刺激的結(jié)合，以改善或提高缺乏的記憶力、執(zhí)行功能或注意力或使 之增強(qiáng)?？蛇x擇地，對患有精神分裂癥的與“視覺”或“聽覺”錯覺相關(guān)聯(lián)的右半球顳的或 頂骨進(jìn)行抑制IHz TMS刺激可與認(rèn)知刺激或訓(xùn)練以任意順序和顳長度或強(qiáng)度被耦合，以逐 漸減小發(fā)生幻覺的可能性(例如，通過提高的知覺訓(xùn)練，如提高知覺幻想模式或其它知覺 模式中的知覺暗示，或者可選擇地，通過提高精確的知覺訓(xùn)練或通過知覺刺激或訓(xùn)練以提 高注意力或注意力分配能力或者增加心理判斷能力)。可選擇地，已經(jīng)表現(xiàn)出具有孤獨(dú)癥的功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知異常的個體可按照這種方 式被刺激，即，通過神經(jīng)認(rèn)知刺激器144對LH的布洛卡和韋尼克區(qū)域進(jìn)行興奮的10-20HZ TMS刺激以及對異常過度活躍(或者結(jié)構(gòu)放大的)的對側(cè)RH的布洛卡和韋尼克語言區(qū)域進(jìn) 行抑制IHz TMS刺激的結(jié)合，它們與認(rèn)知或行為刺激耦合，以尤其提高語言發(fā)展、發(fā)音清晰 度、命名、指示或共同注意力技能。在又一個示例性實(shí)施方式中，神經(jīng)認(rèn)知刺激器144還可促進(jìn)神經(jīng)可塑性改變，以 改善與特定腦部疾病相關(guān)聯(lián)的功能、結(jié)構(gòu)或相應(yīng)認(rèn)知性能能力，或者可選擇地，以通過對單 個或多個個體腦部區(qū)域100腦部位點(diǎn)進(jìn)行興奮腦部刺激或抑制腦部刺激來提高特定認(rèn)知功能，所述刺激是與“相反方向”抑制或興奮認(rèn)知刺激相結(jié)合的。在又一個實(shí)施方式中，神 經(jīng)認(rèn)知刺激器144可通過對單個或多個個體腦部區(qū)域100腦部位點(diǎn)進(jìn)行興奮腦部刺激或抑 制腦部刺激來提高特定認(rèn)知功能，所述刺激是與明顯“相反方向”的抑制或興奮認(rèn)知刺激相 結(jié)合的。這種“相反方向”的腦部刺激和認(rèn)知刺激的實(shí)例可以是在休息時或在進(jìn)行非社會 性認(rèn)知任務(wù)時對扁桃體或梭形回的抑制的IHz TMS腦部刺激(其已經(jīng)被示為在面部識別和 社會認(rèn)知任務(wù)時或在非社會通信模式或休息時ASD個體的過度活躍)，所述刺激可與關(guān)注 的社會認(rèn)知刺激鍛煉相結(jié)合(在休息狀態(tài)或非社會通信任務(wù)期間的抑制TMS刺激之前或之 后)。可選擇地，神經(jīng)認(rèn)知刺激器144可在相同的或不同的時間點(diǎn)或時間間隔時，在相同的 或不同的腦部位點(diǎn)處，分別地或者通過相對的興奮與抑制刺激參數(shù)的對比，激活腦部刺激 器146或認(rèn)知刺激器148。神經(jīng)認(rèn)知刺激器144還可動態(tài)地調(diào)節(jié)或改變單個或多個個體腦部區(qū)域100腦部位 點(diǎn)的腦部或認(rèn)知刺激的強(qiáng)度或間隔，或者根據(jù)特征閥值逆刺激計(jì)算132的可能改變而對單 個或多個腦部刺激位點(diǎn)的顳并列及其相應(yīng)的認(rèn)知刺激進(jìn)行調(diào)節(jié)或改變，所述特征閥值逆刺 激計(jì)算132作為神經(jīng)診斷模塊101的刺激后反饋測量以及感興趣區(qū)計(jì)算模塊102、腦部特征 計(jì)算模塊103和治療模塊105的接下來的計(jì)算的結(jié)果而產(chǎn)生。在又一個實(shí)施方式中，神經(jīng)認(rèn)知刺激器144、腦部刺激器146和認(rèn)知刺激器144形 成了單個集成醫(yī)療設(shè)備，其能夠使單個或多個個體腦部區(qū)域100腦部位點(diǎn)的腦部刺激以及 相同腦部位點(diǎn)的認(rèn)知刺激同步，這可通過特征閥值逆刺激計(jì)算132輸出腦部刺激數(shù)據(jù)138、 認(rèn)知刺激數(shù)據(jù)140和神經(jīng)認(rèn)知刺激數(shù)據(jù)140被控制的。可選擇地，神經(jīng)認(rèn)知刺激器144可 包括至少兩個獨(dú)立的醫(yī)療設(shè)備腦部刺激器146和認(rèn)知刺激器148，它們是通過相同的特征 閥值逆刺激計(jì)算132輸出腦部刺激數(shù)據(jù)138、認(rèn)知刺激數(shù)據(jù)140和神經(jīng)認(rèn)知刺激數(shù)據(jù)140被 控制的。認(rèn)知刺激器148可具有如視覺、聽覺和觸覺等各種傳感形態(tài)刺激的單個或多個顯 示，例如，以任意可能的組合被一直使用的各種響應(yīng)形態(tài)，其包括但不局限于按鍵響應(yīng)、具 有或不具有響應(yīng)反饋元件(例如，其提供了關(guān)于在不同的時間點(diǎn)主體響應(yīng)的精確度或性能 的反饋，或者其提供了關(guān)于即將到來的任務(wù)的各個階段的反饋)的發(fā)音、書面、觸覺或視覺 引導(dǎo)響應(yīng)。腦部刺激器146可包括這樣的醫(yī)療設(shè)備，其能夠?qū)蝹€或多個個體腦部區(qū)域100 的腦部像素、區(qū)域、組織、功能神經(jīng)單元或半球進(jìn)行電磁刺激、電刺激、磁刺激和/或光電刺 激以及抑制刺激或興奮刺激，通過腦部特征閥值計(jì)算126并且基于腦部刺激分析儀133的 控制和腦部刺激數(shù)據(jù)138的直接輸入，所述單個或多個個體腦部區(qū)域100的腦部像素、區(qū) 域、組織、功能神經(jīng)單元或半球被認(rèn)為在功能、結(jié)構(gòu)或認(rèn)知上是患病的。可選擇地，腦部刺激 器146可為這樣的醫(yī)療設(shè)備，其能夠?qū)蝹€或多個個體腦部區(qū)域100的腦部像素、區(qū)域、組 織、功能神經(jīng)單元或半球進(jìn)行電磁刺激、電刺激、磁刺激、或光電刺激，通過腦部特征閥值計(jì) 算126并且基于腦部刺激分析儀133的控制和腦部刺激數(shù)據(jù)138的直接輸入，所述單個或 多個個體腦部區(qū)域100的腦部像素、區(qū)域、組織、功能神經(jīng)單元或半球在功能上或結(jié)構(gòu)上與 特定輔助提高認(rèn)知功能相關(guān)聯(lián)。在又一個實(shí)施方式中，腦部刺激器146可包括這樣的醫(yī)療設(shè)備，其能夠通過以任
24意可能組合的至少兩個電的、磁的、電磁的或光電源或刺激的集合對單個或多個腦部像素、 區(qū)域、組織、功能神經(jīng)單元或半球進(jìn)行電磁刺激、電刺激、磁刺激和/或光電刺激以及抑制 刺激或興奮刺激。這些單個或多個電源、磁源、電磁源或光電源可被放置在顱骨的頂部上、 頭皮表面、臉或頸部的任意點(diǎn)處，其是廣泛地定義的或非入侵地位于頭部的任意開口中，例 如耳朵、鼻子、鼻竇、口腔、喉部和眼睛。此外，這些刺激的或接收的電源、磁源、電磁源或光 電源中的每一個是由神經(jīng)認(rèn)知刺激器144單獨(dú)地或一起控制的，且更具體地說，通過來自 于腦部刺激數(shù)據(jù)138的動態(tài)輸入被控制的。在ROI神經(jīng)認(rèn)知刺激150之后，反饋測量是由圖1描繪的神經(jīng)診斷模塊101、感興 趣區(qū)計(jì)算模塊102、腦部特征計(jì)算模塊103、治療模塊104和刺激模塊105執(zhí)行的，如前詳 述。這種“反饋回路”(即從刺激模塊105至神經(jīng)診斷模塊101)的包含物允許在刺激后不 斷地監(jiān)控和調(diào)節(jié)基于個體疾病的或認(rèn)知提高刺激參數(shù)。它還允許發(fā)生在質(zhì)量模塊104處的 動態(tài)自動學(xué)習(xí)，即，基于刺激前和刺激后ROI閥值128和腦部患病數(shù)據(jù)129的比較，根據(jù)特 征閥值逆刺激計(jì)算132對特定疾病或個體的最優(yōu)化(也即是說，統(tǒng)計(jì)薈萃分析或任何其它 統(tǒng)計(jì)過程，這些統(tǒng)計(jì)過程能夠?qū)Ω鶕?jù)具體腦部疾病數(shù)據(jù)129的疾病或特定認(rèn)知提高協(xié)議和 特定ROI閥值128改變由腦部刺激分析儀133、認(rèn)知刺激分析儀134或神經(jīng)認(rèn)知刺激分析儀 136輸出的刺激前參數(shù)與刺激后測量的ROI閥值128和腦部疾病數(shù)據(jù)129之間的關(guān)系進(jìn)行 累計(jì)評估，以確定最有效的腦部刺激、認(rèn)知刺激和相應(yīng)的神經(jīng)認(rèn)知刺激參數(shù))?，F(xiàn)在參照圖7，其詳細(xì)描述了圖6的腦部刺激器146。腦部刺激器146被配置為根 據(jù)來自于腦部刺激數(shù)據(jù)138和神經(jīng)認(rèn)知刺激數(shù)據(jù)140的輸入對特定的單個或多個腦部位點(diǎn) 進(jìn)行刺激，其將與電極刺激器108的定位、位點(diǎn)、刺激軸和方向有關(guān)的信息輸出至電極活化 模塊107，用于刺激單個或多個腦部位點(diǎn)。反過來，電極活化模塊107接收對當(dāng)前的定位、 軸、刺激方向和腦部區(qū)域的監(jiān)控，其被輸出至電極刺激器108。電極定位模塊106不斷地輔 助電極活化模塊107，以使電極(或任意其它電刺激設(shè)備或電磁刺激設(shè)備)位于對所確定的 單個或多個腦部區(qū)域個體腦部區(qū)域100進(jìn)行刺激的位置和軸處或者位于刺激的精確位置 處。一旦電極刺激器108被定位在這種單個或多個腦部位置處，電極刺激器108將刺激期 望的個體腦部區(qū)域100，所述位置允許對期望的單個或多個個體腦部區(qū)域100進(jìn)行刺激，如 通過電極活化模塊107與電極定位模塊106之間的連續(xù)相互作用所確定的。電極刺激器108的物理操作或結(jié)構(gòu)可以使得它幾乎不需要或不需要電極活化模 塊107的物理活化，相反地，其是基于腦部刺激數(shù)據(jù)138被激活的。這種實(shí)施方式的例子包 括電極刺激器108，其包括放置在頭皮頂部的多個位置處或被放置在口、鼻、眼、耳洞內(nèi)的數(shù) 量眾多的大量電磁、磁、電和/或光電刺激器，且每一個由計(jì)算機(jī)信號控制，所述計(jì)算機(jī)信 號允許將它們的電磁方向或電方向或刺激軸或者由它們中的每一個刺激的區(qū)域的旋轉(zhuǎn)。此 外，電極刺激器108可被構(gòu)造為以使它在電極之間發(fā)送或接收電信號、電磁信號、磁信號和 /或光電信號(或它們的任意組合)。電極刺激器108還可包括放置在上述位置中的任意 一個處的磁、電、電磁和/或光電刺激器，并且所述刺激器是由交互式計(jì)算機(jī)控制的，因此 其允許對腦部的任意單個或多個點(diǎn)、位點(diǎn)以及區(qū)域進(jìn)行匯聚刺激、發(fā)射刺激或接收刺激。根據(jù)腦部刺激器146對期望的個體腦部區(qū)域100正在進(jìn)行的連續(xù)刺激，腦部刺激 器146的功能可被不斷地調(diào)節(jié)，以根據(jù)圖1中所描繪的以及上述發(fā)明對相同的或不同的個 體腦部區(qū)域100進(jìn)行刺激。因此，腦部刺激器146可用作這樣的裝置，其用于治療諸如阿爾茨海默氏癥、抑郁癥、自閉癥或上面提到的其它疾病等的各種與腦部有關(guān)的疾病，或者腦部 刺激器146可用作用于提高常人的特定認(rèn)知功能或技能的裝置。現(xiàn)在參照圖8，其詳細(xì)地描述了圖6的腦部刺激器146的另一個示意圖。腦部刺 激器146的形式是頭盔或相似設(shè)備300 (如圖8示意性所示，其覆蓋了個體頭部301的至 少一部分)，其包括單個或多個電極刺激器108，它們是能夠刺激單個或多個腦部區(qū)域、點(diǎn)、 細(xì)胞、葉或半球的電刺激介質(zhì)或電磁刺激介質(zhì)。電極刺激器108是圖7的由腦部刺激數(shù)據(jù) 138和神經(jīng)認(rèn)知刺激數(shù)據(jù)142共同控制的。單個或多個電極刺激器108中的每一個還可由 相鄰或相關(guān)聯(lián)的電極定位模塊106評估，電極定位模塊106可確定這些電極刺激器108中 的每一個相對于人的個體腦部結(jié)構(gòu)的位置以及它們相應(yīng)區(qū)域，其可由電極刺激器108在該 位置或刺激軸處刺激。然后，每個電極刺激器108的個體腦部具體位置與來自于腦部刺激 數(shù)據(jù)138的刺激劑具體輸入一起被利用，并且神經(jīng)認(rèn)知刺激數(shù)據(jù)142被輸出至電極定位模 塊106，以通過電極活化模塊107調(diào)節(jié)定位、刺激軸、方向要求、或區(qū)域、細(xì)胞、葉、半球或單 個或多個腦部點(diǎn)或位置的任何要求。反過來，電極活化模塊107將反饋發(fā)送至電極定位模 塊106，從而允許對電極刺激器108中的每一個的精確定位的不斷調(diào)節(jié)和優(yōu)化，以使它能夠 刺激所有確定的單個或多個個體腦部區(qū)域100。一旦這些電極刺激器108中的每一個已經(jīng) 通過其伴隨的電極定位模塊106被確定，那么單個或多個電極刺激器108將與圖6的認(rèn)知 刺激器148 —起開始刺激所確定的個體腦部區(qū)域100，所述電極定位模塊106將被定位在合 適的位置處以基于相應(yīng)的腦部刺激數(shù)據(jù)138并且基于來自于神經(jīng)認(rèn)知刺激數(shù)據(jù)142的輸入 對相應(yīng)的單個或多個個體腦部區(qū)域100進(jìn)行刺激。如圖8所示，設(shè)備300的電極刺激器108可被放置在頭皮、頭部、面部或頸部上或 者可被放置在眼睛、耳朵、口或鼻洞或孔/間隙中，并且它們可被旋轉(zhuǎn)或移動，或者以其它 方式對不同的單個或多個腦部位置、區(qū)域或點(diǎn)的刺激方向進(jìn)行改變。不同的這樣的電極刺 激器108的匯聚、發(fā)射和接收允許對個體腦部內(nèi)的任意三維點(diǎn)、細(xì)胞、組織、區(qū)域、葉或半球 進(jìn)行刺激，并且這些電極刺激器108中的每一個可基于來自于腦部刺激數(shù)據(jù)138的輸入并 結(jié)合神經(jīng)認(rèn)知刺激數(shù)據(jù)142被獨(dú)立控制，從而治療任何與腦部有關(guān)的疾病或者提高個體的 任意認(rèn)知功能。腦部刺激器146的示例性實(shí)施方式包括多個電極刺激器108，它們以這樣的方式 被獨(dú)立地放置在人的牙齒上，或放置在口腔、咽喉、耳朵、鼻子和眼睛內(nèi)以及頭皮、面部、和 頸部的表面上的任何地方，即，該方式允許電極活化模塊107轉(zhuǎn)變、改變或控制這些具體電 極刺激器108中的每一個的電刺激、電磁刺激或這兩種類型的刺激的任意組合的方向，該 方式允許每個電極刺激器108通過任意單個或多個腦部點(diǎn)或區(qū)域來發(fā)送、傳送或接收這種 刺激，并且其中，由于來自于多個電極刺激器108的刺激的匯聚或者通過單個或多個這種 電極刺激器108的電或電磁刺激的發(fā)射和接收，可使刺激的任意線、段、方向或區(qū)域的精度 更加精準(zhǔn)或精確。因此，通過單個或多個這種電極刺激器108的發(fā)射或接收或通過匯聚，整 個腦部變成了潛在的刺激的數(shù)量眾多的大量點(diǎn)、線、球、區(qū)域、器官、葉、細(xì)胞或半球的場所， 它們是由來自于腦部刺激數(shù)據(jù)138的輸入并且基于上述發(fā)明被控制的。現(xiàn)在，將參照圖9至圖20、實(shí)施方式A-C及其變體和增強(qiáng)形式對本發(fā)明進(jìn)行描述。實(shí)施方式A實(shí)施方式A的系統(tǒng)包括下面參照圖9至圖13描述的元件。實(shí)施方式A可在由保健醫(yī)師識別的位置處或者由算法識別的阿爾茨海默病大腦區(qū)域給患者提供綜合TMS磁刺 激和認(rèn)知訓(xùn)練刺激。該系統(tǒng)可包括計(jì)算機(jī)、TMS刺激器(905、907)、適合于患者的具有TMS 線圈的遮蔽單元(904)。計(jì)算機(jī)可包括兩個屏幕(901、908)和鍵盤(902、908)，一個屏幕(908)允許與操 作者(909)交互作用，另一個屏幕(901)提供了認(rèn)知刺激并且受執(zhí)行控制模塊(ECM)支配。 患者(910)可通過使用鍵盤(902)給計(jì)算機(jī)(905)提供反饋。此外，在應(yīng)用TMS刺激后，計(jì) 算機(jī)(905)通過使用兩個單元(911)之間的連接在預(yù)定的時間周期內(nèi)命令TMS單元(907) 輸出脈沖。患者(910)坐在舒適的椅子(912)上。椅子允許以直立的方式或斜倚的方式就座。 患者的頭部可通過使用限制器(903)被限制移動，并且遮蔽單元(904)可通過使用合適的 緊固技術(shù)被固定于患者。通過使用遮蔽單元，TMS磁刺激經(jīng)由TMS線圈(904)被應(yīng)用于患者(910)，TMS線 圈是溫度可控的。TMS磁刺激單元將在下面被更詳細(xì)的討論。用于本發(fā)明的示例性實(shí)施方式A的系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用(906、1400)可提供下面的 功能，優(yōu)選的組件模塊的細(xì)節(jié)將在下文中被分別描述。執(zhí)行控制模塊負(fù)責(zé)管理療程(1408) 和刺激應(yīng)用的先后順序和狀態(tài)。END(1404,1505)的ISAT(1505)組件使用MRI圖像序列，以 隨著時間的推移識別腦部質(zhì)量或結(jié)構(gòu)的改變。END(1404、1505)的ISAT(1505)也可利用任 意組合的其它END選擇(NDA或ADM)中的任意一個。EDMIS模塊(1405)使用認(rèn)知測試結(jié) 果、來自于END (1404)的輸出以及來自于照顧者或未在場工作人員的輸入，以基于存儲的 腳本(1413)確定最佳刺激位置和訓(xùn)練制度。認(rèn)知訓(xùn)練模塊CSM(1412)基于動態(tài)可變的腳 本(1413)將刺激應(yīng)用于患者(910)。腦病變定位模塊(DBLM) (1406)獲得由EDMIS(1405) 識別的位置，以及將所識別的位置與具體患者的剖析相關(guān)聯(lián)，并且基于腦部圖(1407)定位 正確的刺激位置。腦部配準(zhǔn)組件(907、1409)確定患者的將被刺激的位置的精確坐標(biāo)，以及 指示并控制TMS線圈位置(904)、應(yīng)用的磁脈沖和患者期望的刺激位置之間的配準(zhǔn)。根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性的實(shí)施方式，實(shí)施方式A的選擇可定制為針對提高常 人的認(rèn)知功能，例如，通過利用等效模塊完全替代EDMIS，該等效模塊被稱作提高認(rèn)知功能 決策系統(tǒng)(ECFDM)。該模塊可類似地識別應(yīng)該被刺激的具體腦部區(qū)域，以便基于END和認(rèn)知 測試模塊的輸入提高特定認(rèn)知功能或技能，并且該模塊類似地被連接于執(zhí)行控制模塊，然 后，執(zhí)行控制模塊在對ECFDM所識別的腦部區(qū)域或位點(diǎn)的電磁刺激與認(rèn)知刺激的傳輸之間 進(jìn)行調(diào)整(并同步)，所述腦部區(qū)域或位點(diǎn)需要被刺激以提高常人的特定認(rèn)知功能。在使用來自于實(shí)施方式A的系統(tǒng)的刺激進(jìn)行治療期間或者在任意單個或多個療 程之后，EDMIS(1405)—基于患者的響應(yīng)(902)或者基于由END-ISAT(1505)、NDA(1507) 或ADM(1506)不斷地或間歇地測量患者腦部結(jié)構(gòu)、功能、神經(jīng)可塑性或神經(jīng)生理學(xué)等的改 變一基于該響應(yīng)做出這樣的決定，即如所需要的改變操作者(909)或調(diào)節(jié)腳本(1413)， 以使認(rèn)知訓(xùn)練最優(yōu)化。在該實(shí)施方式中，在電磁刺激和/或認(rèn)知刺激的單個或多個療程之前并且在單個 或多個療程之后，反饋回路測量患者的功能、結(jié)構(gòu)、神經(jīng)可塑性或神經(jīng)生理學(xué)狀態(tài)(例如， 根據(jù)退化或刺激后再生/神經(jīng)可塑性隨著時間的改變，ISAT ；或相對于正常年齡、教育或 其它參數(shù)匹配人群，NDA ；或相對于阿爾茨海默氏癥的患者或相對于任何其它腦部疾病的人群)。該反饋回路利用END (ISAT、NDA或ADM)重復(fù)測量，并且因此EDMIS調(diào)節(jié)腦部刺激位 點(diǎn)、強(qiáng)度、持續(xù)時間、頻率等的參數(shù)，并且也可調(diào)節(jié)這些電磁刺激腦部區(qū)域的相應(yīng)認(rèn)知刺激。實(shí)施方式B實(shí)施方式B的系統(tǒng)提高了實(shí)施方式A的系統(tǒng)的功能，其添加了下面的功能END模 塊的完整功能，其優(yōu)選的實(shí)施方式將在下面進(jìn)行詳細(xì)描述。END模塊利用下面算法中的一個 或多個對刺激位置進(jìn)行確定隨時間變化的受治療者之間(ISAT) (END-ISAT) (1505、1600)。標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)分析(END-NDA)(1507、1800)。阿爾茨海默氏癥的診斷模塊(END-ADM) (1506,2000)。實(shí)施方式B的系統(tǒng)可進(jìn)一步添加磁刺激(1010)的計(jì)算機(jī)控制。該特征可通過利 用腦部配準(zhǔn)的功能在閉合回路法中實(shí)現(xiàn)。實(shí)施方式C實(shí)施方式C的系統(tǒng)提高了實(shí)施方式B的系統(tǒng)的功能，其添加了下面的組件和功能， 包括圖19所示的刺激器。圖19的刺激器通過利用電刺激、電磁刺激和磁刺激、或這些中的 任何或全部的組合提供了對腦部區(qū)域的提高刺激。該刺激可包括多個線圈、表面電極和植 入的神經(jīng)電極、或這些中的任何或全部的組合，它們被放置在患者的頭部周圍并且被植入 性地或非植入性地放置在患者頭部的空穴中(2501)，以使針對特定腦部區(qū)域(2505)的強(qiáng) 度最優(yōu)化。圖19的刺激器包括頭盔和/或框架(2506)，其具有利用定位反饋以及諸如回轉(zhuǎn)位 置傳感器和回轉(zhuǎn)穩(wěn)定系統(tǒng)(2501)等速率反饋機(jī)制的線圈位置控制和穩(wěn)定，以精確地且自 動地控制刺激并使其最優(yōu)?；剞D(zhuǎn)組件可不斷地傳感、調(diào)節(jié)、移動和控制頭盔或框架(2506) 的磁體或電極中的每一個的位置和向量。通過給刺激控制器(2503)提供反饋，圖19的刺激器提供了應(yīng)用的磁場相對于患 者頭部或腦部區(qū)域的向量幅度和方向控制，并且其可包括冷卻管理和熱管理(1105)。此外， 圖19的刺激器包括根據(jù)反饋的標(biāo)準(zhǔn)或其它指示對刺激位置和強(qiáng)度進(jìn)行的調(diào)節(jié)。圖19的刺激器能夠?qū)Υ碳ぞ€圈和電極(2502、1104)、定位致動器和傳感器進(jìn)行手 動控制或計(jì)算機(jī)控制。在計(jì)算機(jī)控制(1106)下，系統(tǒng)提供了對刺激位置和強(qiáng)度的實(shí)時反 饋，并且按需要提供校正。實(shí)施方式C的系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用提高了如下特征a.磁場控制模塊，其用于通過使用圖19的刺激器控制所應(yīng)用的磁場向量。b.電刺激脈沖模塊，其用于植入性地和非植入性地控制和應(yīng)用電刺激。c.回轉(zhuǎn)控制模塊，其監(jiān)控慣性傳感器的反饋并控制圖19的刺激器的回轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。d.療程期間的認(rèn)知進(jìn)展監(jiān)控，其在療程期間通過實(shí)施方式C的計(jì)算機(jī)應(yīng)用跟蹤認(rèn) 知測試結(jié)果，允許在療程期間通過使用EDMIS模塊的反饋對認(rèn)知功能進(jìn)行實(shí)時評估。e.會議期間收集的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫存儲和取回，其包括患者刺激位置精度、患者刺 激水平和認(rèn)知訓(xùn)練結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，上述實(shí)施方式C的系統(tǒng)包括下面實(shí)施方式中描述 的所有子系統(tǒng)。系統(tǒng)的子組件
執(zhí)行控制模塊(ECM)ECM(1408)可為計(jì)算機(jī)應(yīng)用組件，其控制興奮刺激(1411)和認(rèn)知刺激(1410)的 應(yīng)用。ECM可以(1)對來自于DBLM(1406)的聚集刺激位置輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行管理；(2)在由 DBLM(1406)指定的位置處對應(yīng)用于患者的TMS應(yīng)用刺激和認(rèn)知刺激按順序排列；和/或 (3)對EDMIS(1405)和DBLM(1406)的輸出進(jìn)行監(jiān)控，以提供對由EDMIS和DBLM確定的治療 剖面圖的修改。ECM(1408)可以(4)在興奮刺激(1411)后將認(rèn)知刺激(1410)定時約50至500 毫秒；(5)給TMS單元提供觸發(fā)輸出以命令對所應(yīng)用的TMS脈沖(1410)的應(yīng)用；和(6)利 用腦部配準(zhǔn)(1409)模塊以識別線圈(904、1004和1104)的理想位置并且控制和定位TMS 刺激(1410)。此外，ECM(1408)可指示線圈的錯誤位置，或者使用計(jì)算機(jī)控制定位(1010)以校 正刺激位置并與CSM(1412)進(jìn)行通信以調(diào)整和控制對患者的認(rèn)知刺激。END 模塊(1500):END模塊(1500)包括一組用于確定阿爾茨海默氏癥(AD)存在的算法。這些算法 可為更大的應(yīng)用的一部分，或者可為與EDMIS(1405)結(jié)合以用于早期或晚期的疾病診斷的 獨(dú)立診斷應(yīng)用。END模塊接收MRI (1503)、FMRI (1502)數(shù)據(jù)、專家診斷(1501)或認(rèn)知測試結(jié) 果(1504)形式的輸入，并且輸出AD鑒別診斷(1511、1607、1807和2008)的診斷輸出。END 模塊使用一個或多個下面的算法，用于確定刺激位置隨時間變化的受治療者之間(END-ISAT) (1505、1600)ISAT可被實(shí)現(xiàn)為應(yīng)用(1400)中的計(jì)算機(jī)算法，并且使用時間周期內(nèi)所需的多個 MRI圖像(1601)，其在時間間隔內(nèi)被獲取以用于確定指示阿爾茨海默氏癥的腦部組織質(zhì)量 或結(jié)構(gòu)改變。ISAT模塊(1505、1600)獲取MRI并且執(zhí)行旋轉(zhuǎn)和縮放，以實(shí)現(xiàn)圖像之間的最 佳相關(guān)性。ISAT模塊(1505、1600)也鑒別這些圖像，并且鑒別高通濾波后的圖像以及邊緣 提高的圖像，以查找腦部中的結(jié)構(gòu)改變和質(zhì)量改變。ISAT模塊(1505、1600)給用戶指示可 疑的變化區(qū)域的位置，允許用戶輸入、復(fù)查以及輸入或調(diào)節(jié)治療位置。ISAT模塊讀取來自于 業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)MRI裝備(1503)的MRI數(shù)據(jù)。ISAT輸出(1606)指示將被刺激的具體腦部區(qū)域并且ISAT輸出(1606)包含每個 區(qū)域的瞄準(zhǔn)光點(diǎn)，允許快速確定退化或改善。標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)分析(END-NDA)(1800)NDA (1805)被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)算法，并利用MRI (1802)和FMRI (1803)數(shù)據(jù)或認(rèn)知 測試結(jié)果(1801)。NDA(1805)將下面的疾病指示與標(biāo)準(zhǔn)化值(1804)進(jìn)行比較，該標(biāo)準(zhǔn)化 值(1804)是根據(jù)行業(yè)公認(rèn)的準(zhǔn)則或由申請人提出的標(biāo)準(zhǔn)的分析得到的。NDA標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù) (1804)是與患者的年齡匹配的。NDA(1805)對數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放、旋轉(zhuǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化，以與相同年齡 的正常主體結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的內(nèi)部分類表示(1806)進(jìn)行比較。NDA(1804)使用這樣的算法，其包含應(yīng)用的縮放、旋轉(zhuǎn)和強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)化圖像與參考圖 像之間的數(shù)據(jù)差別，將差分?jǐn)?shù)據(jù)與預(yù)定閥值進(jìn)行比較，該閥值是通過標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)患者數(shù) 據(jù)與來自于腦病變組織的患者數(shù)據(jù)的比較而被確定的。NDA疾病確定閥值是3度空間中的空間閥值，其包含4維值?；诩膊〉念愋突?qū)?被確定的疾病進(jìn)程的水平，NDA包含多個閥值。這些NDA利用多個閥值計(jì)算疾病進(jìn)程梯度、輸出上的標(biāo)記、疾病進(jìn)程的數(shù)量和方向，其給EDMIS算法(1808)指示了所計(jì)算的指標(biāo)和所 識別的腦部區(qū)域。NDA輸出數(shù)據(jù)可單獨(dú)使用，以識別和跟蹤用于診斷目的的疾病進(jìn)程。NDA 模塊可選擇地接收輸入形式的認(rèn)知性能測量。阿爾茨海默氏癥的診斷模塊(END-APM) (2000)ADM(2005)可被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)算法。ADM(2005)指示非常早期的疾病的存在，理想 地，發(fā)作前約4至10年。ADM的輸出是將被刺激的腦病變區(qū)域(2006)。ADM利用MRI (2003)、 FMRI (2004)和在FMRI (2004)成像期間所聚集的認(rèn)知測試結(jié)果數(shù)據(jù)(2002)。通過對與阿 爾茨海默氏癥或MCI患者(2001)相關(guān)聯(lián)的特征進(jìn)行的分析，ADM(2005)確定腦病變的區(qū) 域。ADM(2005)對數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放旋轉(zhuǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化，以與患病的主體結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的內(nèi)部分類表示 (2008)進(jìn)行比較。ADM(2005)使用這樣的算法，其包含應(yīng)用的縮放、旋轉(zhuǎn)和強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)化圖像與參考圖 像之間的數(shù)據(jù)差別，從而將差分?jǐn)?shù)據(jù)與預(yù)定閥值進(jìn)行比較，該閥值是由與標(biāo)準(zhǔn)化的患者數(shù) 據(jù)的比較而被確定的。ADM疾病確定閥值是3度空間中的空間閥值，其包含4維值?；诩膊〉念愋突?qū)?被確定的疾病進(jìn)程的水平，ADM (2005)包含多個閥值。這些ADM (2005)利用多個閥值計(jì)算 疾病進(jìn)程梯度、輸出上的標(biāo)記、疾病進(jìn)程的數(shù)量和方向，其給EDMIS算法(2007)指示了所計(jì) 算的指標(biāo)和所識別的腦部區(qū)域。ADM(2005)輸出數(shù)據(jù)可單獨(dú)使用，以識別和跟蹤用于診斷目 的的疾病進(jìn)程(2008)。ADM標(biāo)準(zhǔn)閥值是根據(jù)Α·Ι數(shù)據(jù)庫、外部數(shù)據(jù)庫或其它AD指示數(shù)據(jù) (2001)計(jì)算的。ADM (2005)的輸出是腦病變區(qū)域(2006)，其可用于診斷臨床癥狀前約4至約10年 的疾病，或者用于在治療上刺激這些腦病變區(qū)域。腦病變定位模塊(DBLM) (2100)DBLM(2100)可被實(shí)現(xiàn)為軟件模塊或計(jì)算機(jī)應(yīng)用。DBLM(2100)基于腦部圖(2102) 和患者的MRI (2106)識別患病的腦部位置。通過允許用戶在表示大腦的圖像或患者的重構(gòu) MRI圖像上點(diǎn)擊計(jì)算機(jī)“鼠標(biāo)”，DBLM(2100)允許用戶指示將被刺激的腦部的位置(2104)。 DBLM(2100)接收來自于EDMIS(2105)的輸入，以建立具體患者的治療位置。DBLM(2100)連 接TMS刺激器，將刺激脈沖置于在合適的位置。DBLM使用定位算法(2103)通過利用MRI數(shù)據(jù)(2106)將腦部圖(2101)的輸出與 患者的精確位置進(jìn)行最佳擬合。DBLM定位算法(2103)對圖像進(jìn)行縮放旋轉(zhuǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化，以將 該圖像與腦部圖內(nèi)部圖像(2102)進(jìn)行比較。DBLM(2100)執(zhí)行表示之間的相關(guān)，把將被使用 的偏差指標(biāo)定位為存儲的腦部像與患者圖像之間的相關(guān)偏差。偏差、縮放和旋轉(zhuǎn)值將 被用于定位患者數(shù)據(jù)(2104)中的刺激點(diǎn)。DBLM(2100)確定刺激點(diǎn)的3度空間坐標(biāo)位置，并將那些位置輸出至用于刺激的 ECM(1408)。DBLM(2100)與ECM連接，以允許通過一組期望刺激應(yīng)用位置進(jìn)行排序。腦部圖(1407)優(yōu)選地，腦部圖(1407)是DBLM應(yīng)用(1406、2100)的組件。腦部圖(1407)包含 已知結(jié)構(gòu)腦部區(qū)域的數(shù)據(jù)庫。腦部圖(1407)包含腦部的多個表示，其是由取決于輸入患 者數(shù)據(jù)、年齡和大小等的值索引的。腦部圖(1407)是由DBLM(1406、2100)參考的，以通過 EDMIS(1405)給一組特定結(jié)果建立理想的刺激位置。
專家決策交互系統(tǒng)(EDMIS) (1900)EDMIS(1900)是這樣的過程，其包括軟件模塊或計(jì)算機(jī)應(yīng)用和與內(nèi)部數(shù)據(jù)庫、未 在場人員和/或異地?cái)?shù)據(jù)庫的接口。EDMIS(1900)利用END(1902)的輸出、認(rèn)知測試結(jié)果 (1903)和用戶的輸入(1901)，以確定最佳刺激位置。EDMIS (1900)輸出用于診斷目的的信 息(1912)。通過利用END (1902)的輸入和/或認(rèn)知測試結(jié)果(1903)以及培訓(xùn)人員(1901)， EDMIS系統(tǒng)(1900)基于治療醫(yī)師(1909)的專家診斷和/或?qū)＜覜Q策系統(tǒng)(1906)確定將被 刺激的區(qū)域以及治療特點(diǎn)。EDMIS (1900)在療程期間或之后，利用來自于CSM(1412)的患者反饋(1908)，對 刺激特征進(jìn)行再評估并對CSM進(jìn)行指示以通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行再分析在療程期間調(diào)節(jié)其操作。 EDMIS (1900)允許在治療(1901)期間、治療后以及來自于系統(tǒng)的早期輸出的結(jié)果(1909)的 輸入，以對患者進(jìn)行再評估，基于END的再分析或?qū)φJ(rèn)知性能(1905)的再檢查，對治療剖面 圖進(jìn)行合適的改變。EDMIS計(jì)算機(jī)應(yīng)用或模塊包括用戶界面(1904)。EDMIS(1900)確定將 對患者執(zhí)行的刺激的類型和特征(1905、1907)。EDMIS(1900)確定在治療期間將被使用的 認(rèn)知刺激的類型(1907)。EDMIS(1900) ^DMLB(1911)連接，以對具體患者(1906)的精確 刺激位置進(jìn)行定位，如MRI圖像(2106)確定的。腦部配準(zhǔn)(1409)腦部配準(zhǔn)(1409)可被實(shí)現(xiàn)為軟件模塊或計(jì)算機(jī)應(yīng)用。該系統(tǒng)可利用現(xiàn)成的腦部 配準(zhǔn)組件，其執(zhí)行一個或多個下述功能。腦部配準(zhǔn)(1409)確定將被刺激的或在線圈對準(zhǔn)或 刺激過程中一直由TMS線圈(1411)刺激的腦部區(qū)域。腦部配準(zhǔn)(1409)可實(shí)時地評估應(yīng)用 磁場與刺激位置和/或強(qiáng)度之間的配準(zhǔn)。腦部配準(zhǔn)(1409)允許手動地或機(jī)械地使刺激位 置相對于預(yù)先識別目標(biāo)區(qū)域最優(yōu)化。腦部配準(zhǔn)(1409)通過使用腦部的3-D圖像告知用戶 一直被刺激的腦部位置。腦部配準(zhǔn)(1409)通過使用顏色編碼告知刺激的相對長度。認(rèn)知刺激模塊(CSM) (1412)CSM(1412)是實(shí)施方式A至C的組件，并且可包括計(jì)算機(jī)應(yīng)用或另一個應(yīng)用的組 件，并且可由被ECM(1408)控制的腳本(1413)操作。CSM腳本(1413)可指示將被應(yīng)用的認(rèn) 知刺激(1410)、所應(yīng)用的磁刺激或電刺激與所應(yīng)用的認(rèn)知刺激(1410)之間的時間延遲。腳 本(1413)可包括對患者反饋的評分響應(yīng)，其允許確定患者進(jìn)程，響應(yīng)被標(biāo)記上分?jǐn)?shù)，用于 由患者進(jìn)程的CSM的確定。在ECM(1408)和TMS(1411)已經(jīng)應(yīng)用刺激脈沖之后，CSM(1412) 可在合適的間隔內(nèi)將腳本刺激應(yīng)用于患者監(jiān)控器。CSM(1412)可接收對認(rèn)知刺激的回答或 響應(yīng)形式的患者反饋，實(shí)時地決定治療路徑。磁刺激實(shí)施方式A和B優(yōu)選地，適合于在實(shí)施方式A和B中使用的示例性的TMS(經(jīng)顱磁刺激器)(907)為 認(rèn)可的FDA 510K，并且可被用于臨床試驗(yàn)以及對治療診所的調(diào)度。TMS刺激器(907)可提供 對所選擇的腦部區(qū)域的刺激，并且允許手動放置在一直被治療的患者的頭部(904)上。用 于固定于患者頭部的合適的緊固套被提供。在治療間隔期間TMC刺激器的位置應(yīng)該保持一致，并且被連接于ECM(905)以允許 應(yīng)用的磁脈沖的定時達(dá)到+/_5毫秒的精度。在約1至5秒時段內(nèi)適合的刺激頻率可為約1 至20Hz，對于每個一直被刺激的皮層區(qū)域，脈沖包絡(luò)持續(xù)20分鐘。TMS刺激器(907)的線 圈不應(yīng)該使患者在任意應(yīng)用點(diǎn)處受到高于40°C的溫度。
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實(shí)施方式C的磁刺激也可由實(shí)施方式A和B使用的實(shí)施方式C的示例性的磁刺激器(2503)是圍繞患 者頭部(2501)的位置可調(diào)的多個磁刺激線圈(例如12個線圈)。集成的系統(tǒng)結(jié)合多個磁 發(fā)射器和/或電發(fā)射器、和/或電子芯片和/或相關(guān)聯(lián)的回轉(zhuǎn)，所述回轉(zhuǎn)能夠檢測每個電磁 /電刺激器的電磁刺激的精確位置和向量。此外，每個電磁/電刺激器具有相關(guān)聯(lián)的傳感 器，其能夠檢測每個電磁/電刺激器的強(qiáng)度和向量以及其它電磁/電刺激器的電磁刺激，以 使集成回轉(zhuǎn)傳感器系統(tǒng)能夠?qū)崟r地識別或三角測量精確的三維、單個或多個皮層或分皮層 點(diǎn)ο額外的傳感器可被放置在頭皮上或顱骨孔內(nèi)的其它位置處。此外，皮層或分皮層 腦部定位系統(tǒng)允許當(dāng)電磁向量被應(yīng)用于特定皮層或分皮層區(qū)域時對一直被刺激的皮層或 分皮層區(qū)域的推斷/計(jì)算。并且，基于集成回轉(zhuǎn)_傳感器_皮層_分皮層定位系統(tǒng)，對一直 被刺激的皮層或分皮層區(qū)域以及刺激強(qiáng)度的實(shí)時識別可被提供。這些特征允許對電磁/電 刺激器中的每一個的刺激參數(shù)進(jìn)行實(shí)時連續(xù)地調(diào)節(jié)和監(jiān)控，直到已經(jīng)得到目標(biāo)(單個或多 個)皮層或分皮層區(qū)域的刺激的最優(yōu)化。與磁刺激器相關(guān)聯(lián)的回轉(zhuǎn)組合和傳感器的系統(tǒng)可不斷地感知、調(diào)節(jié)、發(fā)動和控制 磁體或電極中的每一個的位置和向量。此外，通過使用回轉(zhuǎn)_傳感器交互作用矢量三角測 量可提供磁刺激器的精確位置，并且特定腦部區(qū)域內(nèi)的能量匯聚位置可被識別。相應(yīng)磁刺 激器的每個線圈的強(qiáng)度可由計(jì)算機(jī)(1107)控制。磁刺激器(2503)可包括可插入鼻子中的 線圈、可插入耳朵中的線圈和用于口腔和眼睛的合適線圈(2501)。如上所述，或者在商業(yè) 上可獲得的腦部配準(zhǔn)或相似設(shè)備的指導(dǎo)下，磁刺激器(2503)調(diào)節(jié)線圈(2501)中的電流，以 便按照上述方式控制所應(yīng)用的磁場的精確位置和強(qiáng)度。大的刺激器線圈(2501)能夠在線 圈中產(chǎn)生約2至3特斯拉，并且在頭皮中的約5cm深處產(chǎn)生約0. 5至0. 75特斯拉。小的磁 線圈能夠在線圈中產(chǎn)生約1. 5至2特斯拉，并且在頭皮中的約3至4cm深處產(chǎn)生約0. 1至 0. 5特斯拉。實(shí)施方式C的磁刺激器控制系統(tǒng)(2503)控制磁場的所應(yīng)用的回轉(zhuǎn)率，并且產(chǎn)生約 50至2000微秒的磁場上升時間。在計(jì)算機(jī)(2501)的指導(dǎo)下，鼻子和口腔線圈能夠引導(dǎo)和 優(yōu)化磁場梯度(強(qiáng)度)至深處的腦部區(qū)域，如海馬。刺激器線圈(2501)可被安裝在頭盔或 置于患者頭部(2502)上的相似結(jié)構(gòu)或框架中。實(shí)施方式C的刺激器(2501)允許通過控制應(yīng)用的磁場向量以對單個或多個皮層 或分皮層的腦部區(qū)域進(jìn)行刺激。通過計(jì)算機(jī)對磁場梯度的控制和對頭盔或框架中的線圈進(jìn) 行機(jī)械移動或慣性移動，磁刺激位置可被控制。實(shí)施方式C的磁刺激器(2503)通過位于頭 部(2504、2501)的孔中的輔助線圈提供磁場優(yōu)化，允許場達(dá)到更深且更精確的位置。在合 適的情況下，線圈可為溫度可控的。正如實(shí)施方式A和B的刺激器，實(shí)施方式C的磁刺激器(2503)可具有與ECM (1408) 的接口，以允許將所應(yīng)用的磁脈沖定時至+/_5毫秒的精度，并且允許在約1至5秒時段內(nèi) 刺激頻率可為約1至20Hz，并且對于每個一直被刺激的皮層區(qū)域脈沖包絡(luò)持續(xù)30分鐘。實(shí)施方式C的電刺激通過使用合適的定位表面、植入電極(2501)、電線圈、電磁線圈、導(dǎo)體應(yīng)用電刺激， 實(shí)施方式C的電刺激器(2503)提供了腦部刺激。通過根據(jù)針對患者的MRI (1403)得到的腦部圖，電刺激器(2503)提供了精確的電極植入位置細(xì)節(jié)。電刺激器(2503)可提供與ECM 的接口，以允許與所應(yīng)用的TMS脈沖結(jié)合或單獨(dú)地將脈沖觸發(fā)應(yīng)用至患者的腦部。電刺激 器可允許使用表面電極或皮下電極、或內(nèi)部地或神經(jīng)地置于或位于在患者腦部的電極。電刺激器(2503)可使用多個電極(例如約20個電極)，由ECM(1408)控制，提 供10至100微安刺激脈沖。脈沖可具有約1至20Hz的頻率，脈沖寬度約為0. 5毫秒至約 10毫秒，包絡(luò)持續(xù)時間在10至200毫秒之間。電刺激器(2503)應(yīng)該控制應(yīng)用于刺激電極 的電流，以使電流梯度最大值位于期望的刺激位置處。圖20示意性地示出了本發(fā)明的集成神經(jīng)認(rèn)知系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)穩(wěn)定和反饋系統(tǒng)(2700) 的示例性實(shí)施方式。系統(tǒng)(2700)包括回轉(zhuǎn)穩(wěn)定器(2701)、電機(jī)(2702)、回轉(zhuǎn)傳感器和反饋 控制器(2703)。系統(tǒng)(2700)還包括至少一個磁刺激線圈(2704)和安裝架(2705)。盡管本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選的實(shí)施方式被描述，但是很多修改和變體對于本領(lǐng)域相 關(guān)人員將是明顯的。雖然本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式已經(jīng)在上面被描述和示出，但是應(yīng)該了解 到，它們是本發(fā)明的示例并且不被認(rèn)為以任何方式限制。因此，不意味著將本發(fā)明限制為所 示的實(shí)施方式，而其僅僅是由所附權(quán)利要求限制。
權(quán)利要求
一種神經(jīng)醫(yī)學(xué)設(shè)備，包括分析儀系統(tǒng)，該分析系統(tǒng)包括腦分析儀和認(rèn)知分析儀中的至少一個，所述分析儀系統(tǒng)操作為測量個體疾病的至少一個特性以獲得測量的特性，所測量的特性涉及至少一個腦部區(qū)域和至少一個認(rèn)知特征中的至少一個，其中所述分析儀系統(tǒng)也根據(jù)健康個體組或患病個體組的所述至少一個腦部區(qū)域或所述至少一個認(rèn)知特征計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值，所述分析儀系統(tǒng)將所測量的特性與所述標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并且提供作為結(jié)果的值；和刺激器系統(tǒng)，該刺激器系統(tǒng)與所述分析儀系統(tǒng)連接，所述刺激器系統(tǒng)包括腦部刺激器模塊和腦部刺激器與認(rèn)知刺激器中的至少一個，其中所述腦部刺激器包括至少一個非植入腦部刺激器，該非植入腦部刺激器操作為通過釋放興奮的或抑制的刺激能量而在至少一個腦部區(qū)域選擇地刺激單個或多個腦部位點(diǎn)，所述刺激器模塊操作為設(shè)置所述刺激器以使刺激能量被導(dǎo)向至少一個腦部區(qū)域處的所述單個或多個腦部位點(diǎn)，其中根據(jù)所述作為結(jié)果的值，所述腦部區(qū)域位于左前額區(qū)域、額葉、扣帶回、半球、顳葉、額葉、頂葉、枕葉、扁桃體區(qū)域、小腦、海馬、anthreonal、胼胝體、小半鞘翅、纏結(jié)、腦干、骨髓、器官頸狀組織、皮層下區(qū)域、皮層、腦回、白質(zhì)和灰質(zhì)內(nèi)，和認(rèn)知刺激器，該認(rèn)知刺激器被配置為提供至少一個認(rèn)知刺激，以根據(jù)所述作為結(jié)果的值調(diào)節(jié)與所述腦部區(qū)域相關(guān)聯(lián)的至少一個認(rèn)知特征。
2.—種神經(jīng)醫(yī)療設(shè)備，包括分析儀系統(tǒng)，該分析儀系統(tǒng)包括腦部分析儀和認(rèn)知分析儀中的至少一個，所述分析儀 系統(tǒng)操作為提供與至少一個腦部區(qū)域和至少一個認(rèn)知特征中的至少一個相關(guān)的測量的特 性，所述分析儀系統(tǒng)根據(jù)健康個體組或患病個體組的所述至少一個腦部區(qū)域或所述至少一 個認(rèn)知特征計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值，并且所述分析儀系統(tǒng)提供了作為結(jié)果的比較值；和刺激器系統(tǒng)，該刺激器系統(tǒng)與所述分析儀系統(tǒng)連接，并且所述刺激器系統(tǒng)操作為通過 釋放興奮的或抑制的刺激能量，而在至少一個腦部區(qū)域處選擇地至少非植入地刺激單個或 多個腦部位點(diǎn)，所述刺激器系統(tǒng)包括多個單獨(dú)的非植入刺激器以釋放刺激能量，并且所述 刺激器系統(tǒng)是可定位的以根據(jù)所述作為結(jié)果的值將刺激能量導(dǎo)向在左前額區(qū)域、額葉、扣 帶回、半球、顳葉、額葉、頂葉、枕葉、扁桃體區(qū)域、小腦、海馬、anthreonal、胼胝體、小半鞘 翅、纏結(jié)、腦干、骨髓、器官頸狀組織、皮層下區(qū)域、皮層、腦回、白質(zhì)和灰質(zhì)中的至少一個內(nèi) 的單個或多個腦部位點(diǎn)處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療設(shè)備，其中所述腦部刺激器和所述認(rèn)知刺激器形成了單 個集成設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的醫(yī)療設(shè)備，其中所述單個集成設(shè)備包括與個體的耳朵、鼻子、 頭皮和嘴中的至少一個進(jìn)行通信的至少一個電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療設(shè)備，其中所述腦部刺激器包括至少一個植入刺激器， 該植入刺激器操作為選擇地給所述至少一個腦部區(qū)域或不同腦部區(qū)域提供單個或多個位 置刺激。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療設(shè)備，其中所述腦部刺激器配置為提供電刺激、磁刺激、 電磁刺激和光電刺激中的至少一個。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療設(shè)備，其中所述腦部刺激器包括至少一個電磁刺激器和 另一個神經(jīng)刺激源。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療設(shè)備，進(jìn)一步包括與所述分析儀系統(tǒng)和所述刺激器系統(tǒng) 連接的控制器，以操作所述腦部刺激器和所述認(rèn)知刺激器中的至少一個。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療設(shè)備，進(jìn)一步包括治療模塊，該治療模塊操作為連接到所述分析儀系統(tǒng)，所述治療模塊配置為響應(yīng)于所 述作為結(jié)果的值而輸出數(shù)據(jù)到所述刺激器系統(tǒng)；和體內(nèi)刺激器，該體內(nèi)刺激器配置為使所述腦部區(qū)域接受治療，所述治療包括細(xì)胞替代 療法、細(xì)胞再生療法和細(xì)胞生長中的至少一個。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療設(shè)備，其中所述刺激器是可定位的，以將刺激能量導(dǎo)向 與以下各項(xiàng)相關(guān)聯(lián)的腦部區(qū)域中的單個或多個腦部位點(diǎn)阿爾茨海默氏癥、老年癡呆癥、自 閉癥譜系障礙、輕度認(rèn)知功能損害、記憶喪失、老化、ADHD、帕金森氏癥、抑郁、吸毒、藥物濫 用、精神分裂癥、雙相情感障礙、記憶提高、智力提高、注意力提高、幸福或情緒提高、自信心 提高、語言能力、語言技能、詞匯技能、發(fā)音技能、警覺、聚焦、放松、感知能力、思考、分析能 力、執(zhí)行功能、睡眠提高、動作技能、協(xié)調(diào)技能、運(yùn)動技能、音樂技能、人際關(guān)系技巧、社交技 巧和情感技巧。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的醫(yī)療設(shè)備，其中所述刺激器是可定位的，以將刺激能量導(dǎo) 向與阿爾茨海默氏癥相關(guān)聯(lián)的腦部區(qū)域中的單個或多個腦部位點(diǎn)。
12.一種用于治療與腦部有關(guān)的疾病或用于提高個體認(rèn)知功能的醫(yī)療設(shè)備，包括刺激器系統(tǒng)，該刺激器系統(tǒng)包括至少一個腦部刺激器，該至少一個腦部刺激器配置為至少選擇地和非植入地刺激定位的腦部區(qū)域，其中所定位的腦部區(qū)域是與所述與腦部有關(guān)的疾病或與所述認(rèn)知功能相關(guān)聯(lián)的；和至少一個認(rèn)知刺激器，該至少一個認(rèn)知刺激器配置為選擇地刺激與所定位的腦部區(qū)域相關(guān)聯(lián)的至少一個認(rèn)知特征；和體內(nèi)刺激器，該體內(nèi)刺激器配置為使所定位的腦部區(qū)域接受治療，所述治療包括細(xì)胞 替代療法、細(xì)胞再生療法和細(xì)胞生長中的至少一個。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的醫(yī)療設(shè)備，進(jìn)一步包括分析儀系統(tǒng)，該分析儀系統(tǒng)包括腦部分析儀和認(rèn)知分析儀中的至少一個，所述分析儀 系統(tǒng)操作為測量所述與腦部有關(guān)的疾病的至少一個特性以獲得測量的特性，所測量的特性 是與至少一個腦部區(qū)域和至少一個認(rèn)知特征中的至少一個相關(guān)聯(lián)的，其中所述分析儀系統(tǒng) 也根據(jù)健康個體組或患病個體組的至少一個腦部區(qū)域或至少一個認(rèn)知特征計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值，所 述分析儀系統(tǒng)將所測量的特性與所述標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并且給所述刺激器系統(tǒng)提供作為結(jié) 果的值；和控制器，該控制器與所述分析儀系統(tǒng)和所述刺激系統(tǒng)連接以操作所述腦部刺激器和所 述認(rèn)知刺激器中的至少一個。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的醫(yī)療設(shè)備，其中所述腦部刺激器系統(tǒng)是頭盔。
15.一種醫(yī)療設(shè)備，包括分析儀系統(tǒng)，該分析儀系統(tǒng)包括腦部分析儀和認(rèn)知分析儀中的至少一個，所述分析儀 系統(tǒng)操作為測量個體疾病的至少一個特性以獲得測量的特性，所測量的特性涉及至少一個 腦部區(qū)域和至少一個認(rèn)知特征中的至少一個，其中所述分析儀系統(tǒng)也根據(jù)健康個體組或患病個體組的所述至少一個腦部區(qū)域或所述至少一個認(rèn)知特征來計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值，所述分析儀系 統(tǒng)將所測量的特性與所述標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并且提供作為結(jié)果的值；治療模塊，該治療模塊操作地連接于所述分析儀系統(tǒng)，所述治療模塊配置為響應(yīng)于所 述作為結(jié)果的值而輸出數(shù)據(jù)；第一刺激器，該第一刺激器操作為釋放興奮刺激或抑制刺激，并且配置為從所述治療 模塊和位置能量釋放刺激器接收數(shù)據(jù)，以刺激所述至少一個腦部區(qū)域；和第二刺激器，該第二刺激器與所述第一刺激器相關(guān)聯(lián)，所述第二刺激器配置為激活所 述個體的所述至少一個認(rèn)知特征。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的醫(yī)療設(shè)備，其中所述第一刺激器包括至少一個非植入腦部 刺激器和至少一個植入腦部刺激器，其中所述至少一個非植入腦部刺激器和所述至少一個 植入腦部刺激器配置為可選擇地刺激所述至少一個腦部區(qū)域。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的醫(yī)療設(shè)備，其中所述非植入腦部刺激器包括電極、磁電極、 電磁電極和光電電極中的至少一個。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的醫(yī)療設(shè)備，其中所述第一刺激器包括至少一個植入腦部刺 激器，該植入腦部刺激器配置為可選擇地刺激所述至少一個腦部區(qū)域。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的醫(yī)療設(shè)備，其中所述第二刺激器被配置為提供與所述認(rèn)知 特征相關(guān)聯(lián)的至少一個認(rèn)知刺激。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的醫(yī)療設(shè)備，其中所述第一刺激器提供非植入刺激能量。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的醫(yī)療設(shè)備，進(jìn)一步包括評估設(shè)備，所述評估設(shè)備配置為根 據(jù)對來自于所述第一刺激器和所述第二刺激器的刺激的響應(yīng)，給所述第一刺激器和所述第 二刺激器中的至少一個提供反饋。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的醫(yī)療設(shè)備，進(jìn)一步包括控制器，該控制器配置為響應(yīng)于所 述作為結(jié)果的值而操作所述第一刺激器和所述第二刺激器。
23.一種治療認(rèn)知損傷的方法，包括如下步驟 識別與認(rèn)知損傷相關(guān)聯(lián)的腦部區(qū)域；使所述腦部區(qū)域接受電刺激、磁刺激、電磁刺激和光電刺激中的至少一個；和 同時，調(diào)節(jié)與所述腦部區(qū)域相關(guān)聯(lián)的認(rèn)知功能。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，進(jìn)一步包括如下步驟使所述腦部區(qū)域接受治療，所述治療包括細(xì)胞替代療法、細(xì)胞再生療法和細(xì)胞生長中 的至少一個；和可選擇地，使所述腦部區(qū)域接受藥理學(xué)治療。
25.一種用于治療受損認(rèn)知功能的方法，所述方法包括如下步驟在無需物理刺激相鄰腦部區(qū)域的情況下，提供對個體的預(yù)定腦部區(qū)域的第一刺激，所 述預(yù)定腦部區(qū)域在功能上與受損認(rèn)知功能相關(guān)聯(lián)；和給患者提供至少一個認(rèn)知刺激，以引起涉及所述受損認(rèn)知功能的響應(yīng)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，進(jìn)一步包括如下步驟測量所述預(yù)定腦部區(qū)域的至少一個局部腦部功能以獲得局部測量； 將所述局部測量與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較以獲得評價數(shù)據(jù)；和響應(yīng)于所述評價數(shù)據(jù)而調(diào)整提供第一刺激和提供至少一個認(rèn)知刺激的步驟中的至少一個步驟。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，進(jìn)一步包括測量對所述第一刺激和所述認(rèn)知刺激的響應(yīng)，以獲得認(rèn)知數(shù)據(jù)；和 基于所述認(rèn)知數(shù)據(jù)，調(diào)整提供第一刺激和提供至少一個認(rèn)知刺激的步驟中的至少一個步驟。
28.一種腦部治療方法，包括提供分析儀系統(tǒng)，所述分析儀系統(tǒng)包括腦部分析儀和認(rèn)知分析儀中的至少一個； 所述分析儀系統(tǒng)測量個體疾病中的至少一個特性，以獲得與至少一個腦部區(qū)域和至少 一個認(rèn)知特征中的至少一個有關(guān)的測量的特性；所述分析儀系統(tǒng)根據(jù)健康個體組或患病個體組的至少一個腦部區(qū)域或至少一個認(rèn)知 特征來計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值；和所述分析儀系統(tǒng)將所測量的特性與所述標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，以提供作為結(jié)果的值。
29.一種治療方法，包括 測量至少一個腦部區(qū)域的局部腦部功能，以產(chǎn)生相對于個體的正常值的局部測量； 相對于一組個體的標(biāo)準(zhǔn)值評價所述局部測量，以產(chǎn)生評價數(shù)據(jù)； 響應(yīng)于所述評價數(shù)據(jù)而調(diào)節(jié)一個或多個非植入刺激器以及一個或多個認(rèn)知刺激器中 的至少一個；和根據(jù)至少一個或多個非植入刺激器以及所述至少一個或多個認(rèn)知刺激器，給所述至少 一個腦部區(qū)域提供刺激。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，進(jìn)一步包括 測量對所述刺激的響應(yīng)，以產(chǎn)生認(rèn)知測量；和響應(yīng)于所述認(rèn)知測量而調(diào)節(jié)所述非植入刺激器和認(rèn)知刺激器中的至少一個。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中提供非植入刺激的步驟包括提供電磁刺激和 另一種形式的神經(jīng)刺激，以選擇地刺激所述至少一個腦部區(qū)域。
32.—種疾病的認(rèn)知癥狀的治療方法，包括在無需對鄰近區(qū)域進(jìn)行物理刺激的情況下，選擇地刺激與認(rèn)知癥狀功能地關(guān)聯(lián)的至少 一個腦部區(qū)域；和提供被選擇的至少一個認(rèn)知刺激，以得出包含所述認(rèn)知癥狀的響應(yīng)。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，進(jìn)一步包括在所述至少一個腦部區(qū)域處測量局部腦部功能，以產(chǎn)生局部測量； 相對于標(biāo)準(zhǔn)值評價所述局部測量，以產(chǎn)生評價數(shù)據(jù)；和響應(yīng)于所述評價數(shù)據(jù)而調(diào)節(jié)腦部區(qū)域刺激和所述至少一個認(rèn)知刺激中的至少一個。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，進(jìn)一步包括 測量對所述刺激的響應(yīng)，以產(chǎn)生認(rèn)知測量；和響應(yīng)于所述認(rèn)知測量而調(diào)節(jié)所選擇的刺激和所述至少一個認(rèn)知刺激中的至少一個。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述至少一個腦部區(qū)域是腦部缺陷區(qū)域。
36.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述至少一個腦部區(qū)域是與記憶功能疾病相關(guān) 聯(lián)的。
37.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述至少一個腦部區(qū)域是與阿爾茨海默氏癥相關(guān)聯(lián)的。
38.一種神經(jīng)治療的方法，包括提供分析儀系統(tǒng)，該分析儀系統(tǒng)包括腦部分析儀和認(rèn)知分析儀中的至少一個； 所述分析儀測量個體疾病的至少一個特性，所測量的特性是與至少一個腦部區(qū)域和至 少一個認(rèn)知特征中的至少一個相關(guān)聯(lián)的；所述分析儀根據(jù)健康個體組或患病個體組的至少一個腦部區(qū)域或至少一個認(rèn)知特征 來計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值；所述分析儀將所測量的特性與所述標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并且提供作為結(jié)果的值； 提供刺激器系統(tǒng)，包括提供一個或多個非植入刺激器，以選擇地給所述特性相關(guān)聯(lián)的至少一個腦部區(qū)域提供 單個或多個位置刺激；提供一個或多個認(rèn)知刺激器，以選擇地給與所述至少一個特性有關(guān)的至少一個認(rèn)知功 能提供認(rèn)知刺激；和提供控制器并將所述控制器與所述分析儀系統(tǒng)和所述刺激器系統(tǒng)連接，所述控制器操 作所述一個或多個非植入腦部刺激器以及一個或多個認(rèn)知刺激器的至少一個。
39.一種神經(jīng)治療方法，包括提供具有多個分立的能量發(fā)射刺激器的模塊； 將所述模塊放置在患者上；對所述分立的刺激器進(jìn)行定位，以將刺激能量導(dǎo)向與以下各項(xiàng)相關(guān)聯(lián)的腦部區(qū)域中的 單個或多個腦部位點(diǎn)阿爾茨海默氏癥、老年癡呆癥、自閉癥譜系障礙、輕度認(rèn)知功能損害、 記憶喪失、老化、ADHD、帕金森氏癥、抑郁、吸毒、藥物濫用、精神分裂癥、雙相情感障礙、記 憶提高、智力提高、注意力提高、幸?；蚯榫w提高、自信心提高、語言能力、語言技能、詞匯技 能、發(fā)音技巧、警覺、聚焦、放松、感知能力、思考、分析能力、執(zhí)行功能、睡眠提高、動作技能、 協(xié)調(diào)技能、運(yùn)動技能、音樂技能、人際關(guān)系技巧、社交技巧和情感技巧；和 刺激所述相關(guān)聯(lián)的單個或多個腦部位點(diǎn)。
40.一種用于神經(jīng)評估和治療的系統(tǒng)，包括 計(jì)算機(jī)和可選控制模塊；用戶能量刺激模塊，該用戶能量刺激模塊可選擇地包括TMS刺激器； 認(rèn)知刺激模塊； 腦病變定位模塊；和 可選認(rèn)知測試模塊。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括認(rèn)知過程監(jiān)控模塊。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與所述計(jì)算機(jī)連接的相關(guān)比較標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù) 庫模塊。
43.一種醫(yī)療治療設(shè)備，包括 具有用戶訪問的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；用于施加刺激的同步磁刺激器系統(tǒng)和認(rèn)知訓(xùn)練刺激器系統(tǒng)；執(zhí)行控制模塊，用于管理療程的順序和狀態(tài)以及刺激的施加；基于患者響應(yīng)的決策系統(tǒng)，該決策系統(tǒng)根據(jù)該響應(yīng)做出決定，改變操作員或調(diào)節(jié)腳本以使認(rèn)知訓(xùn)練最優(yōu)化；和END模塊，用于確定阿爾茨海默氏癥的存在。全文摘要
用于診斷和治療各種與腦部有關(guān)的疾病和/或用于調(diào)節(jié)個體的認(rèn)知、動作或情感功能或技能中的至少一個的系統(tǒng)和方法。診斷和治療與腦部有關(guān)的疾病的方法包括如下步驟(i)至少確定與腦部有關(guān)的疾病相關(guān)聯(lián)的腦部區(qū)域；(ii)通過使用至少一個電刺激、磁刺激、電磁刺激和光電刺激對腦部區(qū)域進(jìn)行刺激；(iii)可選擇地，刺激與腦部區(qū)域相關(guān)聯(lián)的至少一個認(rèn)知特征；和(iv)可選擇地，使腦部區(qū)域接受治療，該治療包括細(xì)胞替代療法、細(xì)胞再生療法和細(xì)胞生長中的至少一個。
文檔編號A61N1/36GK101888875SQ200880119152
公開日2010年11月17日 申請日期2008年10月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月4日
發(fā)明者喬納森·本特威奇 申請人:紐若尼克斯有限公司