基于眼电生物反馈技术的自闭症治疗仪的技术研发

林 栋，林丽莉，齐诗仪，章思佳
（福建中医药大学，福建 福州 350122）

据 2019 年《中国自闭症教育康复行业发展状况报告Ⅲ》显示，中国 0 ～ 14 岁的自闭症（ASD）患儿超过300 万人，且以每年近 20 万人次的量级递增。但目前全国教育康复机构的服务能力仅能满足 30 万患儿的需求且费用昂贵，这使得许多家庭面对经济、时间、心理等多重负担。于 ASD 患儿而言，“早发现、早诊断、早治疗”在其个人发展中至关重要，但由于其病因的复杂性和行为的多样性，在治疗方面以训练为主的主流干预，方法虽多但疗效有限。

1项目背景

近年来，随着国际上对儿童神经精神发育障碍类疾病的康复理念的转变，逐渐从“个人为中心”转为“家庭为中心”，并进一步凸显了专业“家庭支持”的重要性。基于此，团队于 2011 年着手探讨《黄帝内经》中关于“督脉入络脑”及其络穴长强作为促进神经发育要穴的科学内涵，并开展了针灸体表外治干预体系对神经发育障碍儿童的临床实践，设计了一系列针刺长强穴对精神发育迟滞模型小鼠的动物实验，从理论探讨、机制研究及临床实践等多角度验证其优效性。

项目组进一步认为，建立在神经生物反馈技术及AI 智能分析技术上针灸临床的“择时干预”及“择机干预”的理念有可能发展为未来潜在的针灸治疗技术。因此，研究团队于 2015 设计研发了“一种基于生物反馈技术的自闭症穴位刺激治疗仪”并获发明专利授权（ZL 201510956631.5），并于 2018 年联合福州大学电气工程与自动化学院的相关专家进行多学科交叉的合作，共同开展项目研究。

2成果创新

（1）基于视觉关注系统将采集的眼电（EOG）信号， 使用模板匹配（TM）的图像识别方法结合动态时间扭曲(DTW) 的时间序列相似性度量方法对其进行降噪处理与分析，并通过近似熵（ApEn）的非线性动力学分析技术提取具有临床意义的专注阈值及其相应的行为特征，以此构建与 ASD 患儿行为匹配的目标关注眼电的最小有效模块值。

（2）治疗仪通过针对眼电生物反馈的信号调制所研发的视觉关注系统，采集 ASD 患儿在注视物体及有意识目的的交流活动时所产生的 EOG 信号，从而调控常规电刺激信号的输出（见图 1）。该研究思路创新性地将眼电分析技术巧妙融合针灸“择时干预”与“择机干预”的原则，以评估、判定 ASD 患儿的关注状态与行为模式特点， 并直接、客观地指导干预的实施。

3应用前景

基于眼电生物反馈的闭环系统能实现“监测 - 干预” 一体化，并实现实时、全程、有效干预，在提高临床效率的同时推动家庭辅助治疗，摆脱地域限制与专业限制， 实现自闭症儿童干预的家庭普及，从而大幅降低 ASD 患儿家庭接受针刺治疗的经济成本和时间成本，以此促进自闭症的临床治疗理念和体系的进步。同时项目将针灸临床治疗方法与基于“择时干预”及“择机干预”理念的生物反馈技术相融合，有可能进一步推动针灸治疗内科疾病（如阿尔兹海默氏病、帕金森氏病等）治疗理念的发展，为现代针灸临床治疗技术的进步奠定基础。