CN115300798B 经颅磁刺激脉冲信号控制方法、装置、设备和介质 （中国医学科学院生物医学工程研究所）

本发明实施例公开了一种经颅磁刺激脉冲确定实时神经兴奋特征是否与目标神经兴奋状2获取目标对象的目标脑区的脑电信号，并基于所述脑电信号确确定所述实时神经兴奋特征是否与目标神经兴奋状态对应的参考神经兴奋特征相匹对所述脑电信号进行滤波处理，得到与所述目标脑区对所述目标频带脑电信号进行失真信号处理和前向预测处理，得到前向预测脑电信确定所述前向预测脑电信号的瞬时相位和瞬时功率，作为所述确定所述实时神经兴奋特征是否与目标神经兴奋状态对应的参考神经兴奋特征确定所述实时神经兴奋特征中的瞬时相位是否为所述参考神经兴奋特征中波谷相位，滤除所述目标频带脑电信号的起始信号处和终止信号处采用预设信号预测方法对所述无滤波畸变脑电信号段进行前向对所述前向预测脑电信号进行希尔伯特黄变换，得到目标时刻将所述空间滤波信号输入到零相位有限冲击响应带通滤波器，进行获取所述目标对象的目标脑区在静息状态下的在所述静息脑电信号中提取与所述目标脑区的兴奋节律关联的目标频带静息脑电信将所述目标频带静息脑电信号中各时刻的信号幅值的平方的均值，作为所述功率阈3基于预设频谱分析模型确定所述目标频带静息脑电信号的频带峰值峰值确定对所述脑电信号进行滤波的高通截止频率脑电信号特征提取模块，用于获取目标对象的目标脑区脑电信号特征分析模块，用于确定所述实时神经兴奋特征是否与目标神脉冲信号控制模块，用于当所述实时神经兴奋特征与所述参考神经兴奋特征相匹配对所述脑电信号进行滤波处理，得到与所述目标脑区确定所述实时神经兴奋特征中的瞬时相位是否为所述参考神经兴奋特征中波谷相位，现如权利要求1_6中任一所述的经颅磁刺激脉行时实现如权利要求1_6中任一所述的经颅磁刺激脉冲信4[0007]确定实时神经兴奋特征是否与目标神经兴奋状态对应的参考神经兴奋特征相匹器实现如本发明任意实施例所提供的经颅磁刺激5设经颅磁刺激脉冲信号，解决了经颅磁刺激作用效果受脑神经活动瞬时变化影响的问题，[0027]图1为本发明实施例提供的一种经颅磁刺激脉冲信号控制方法的流程图，本实施例可适用于神经调控技术中操控脉冲信号的情况，尤其适用于经颅磁刺激脉冲信号的操6[0038]参考神经兴奋特征可以是预先确定的目标脑区达到目标的神经兴奋状态时对应[0040]将目标脑区的实时神经兴奋特征与预先设定的目标脑区达到目标的神经兴奋状态对应的神经兴奋特征相匹配，并根据匹配结果确定是否输出预设经颅磁刺激脉冲信号，确保经颅磁刺激脉冲信号在目标脑区达到目标神经兴奋状的神经兴奋性较高，当目标脑区的目标频带实时神经兴奋特征中的瞬时相位为波峰相位[0043]在目标对象的目标脑区的目标频带神经兴奋性较高时输7[0049]当目标对象的目标脑区的脑电信号的实时神经兴奋特征与该目标对象目标脑区[0050]当目标对象的目标脑区的目标频带实时神经兴奋特征中且瞬时功率大于参考神经兴奋特征对应的功率阈值时，触发输出预设经颅磁刺激脉冲信应的参考神经兴奋特征相匹配，当实时神经兴奋特征与所述参考神经兴奋特征相匹配时，[0052]图2为本发明实施例提供的另一种数据处理经颅磁刺激脉冲信号控制方法的流程脑区电极E0的距离相同，在目标脑区电极E0附近与目标脑区电极E0距离为2cm的矢状线和8于信号的前向预测，例如去掉目标脑区的脑电信号500ms信号段前64ms和最后64ms的脑电9律关联的目标频带脑电信号；然后对目标频带脑电信号进行失真信号处理和前向预测处使用德国生产的MAG&More等带有外部输入/输出端口经颅磁刺激仪，或者其它任意具有外[0078]2、脑电获取电极440获取目标脑区430的高时间分辨率脑电信号，脑电获取电极[0079]3、脑电放大模块450放大微弱的脑电信号。脑电放大模块450可以是芬兰生产的NeurOne商品化脑电放大器，也可以是具有良好脑电信号放大功能的国产脑电放大器或制[0080]4、数据获取模块460将获取的模拟脑电信号通过模数转数据获取模块460还与经颅磁刺激仪(410)、脑电信号存储模块470和脑电信号处理模块1[0081]5、脑电存储模块470将数字脑电信号存储脑电存储模块470与脑电信号处理模[0083]其中脑电信号处理模块1(480)可以是基于simulink或Labvie先获取目标对象睁眼静息状态下3分钟目标脑区430的脑电信号；(2)存储到脑电信号存储处理模块2(490)中，利用周期图谱法或自回归模型功率谱密度估计求取目标脑区(430)脑滤波的高通截止频率和低通频率为目标对象的目标频带的频带峰值加减2Hz。计算目标脑区脑电信号每个时刻点的幅值平方作为瞬时功率，并求取所有时刻点的瞬时功率平均值，[0087]图5为本发明实施例提供的一种经颅磁刺激脉冲信号控制装置的结构示意图，本实施例可适用于经颅磁刺激仪的脉冲信号输出控制，该装置可以由软件和/或硬件的方式[0096]脑电信号特征分析模块520，用于确定实时神经兴奋特征中的瞬时相位是否为参[0099]本发明实施例所提供的经颅磁刺激脉冲信号控制装置可执行本发明任意实施例现本发明实施方式的示例性计算机设备12的框图。图6显示的计算机设备12仅仅是一个示[0102]总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可[0106]计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网经颅磁刺激脉冲信号控制，例如实现本发实施例所提供的经颅磁刺激脉冲信号控制方法，[0109]确定实时神经兴奋特征是否与目标神经兴奋状态对应的参考神经兴奋特征相匹[0113]确定实时神经兴奋特征是否与目标神经兴奋状态对应的参考神经兴奋特征相匹[0116]计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波[0117]计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当[0118]可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LA