CN119455253A 闭环反馈经颅交流电刺激系统及方法 （上海交通大学医学院）

本申请涉及一种闭环反馈经颅交流电刺激系统及方法。闭环反馈经颅交流电刺激系统包电刺激信号之间具有预设相位差；脑电采集系颅交流电刺激系统可以基于大脑的实时振荡信2相位刺激系统，用于生成多种电刺激信号，并基于所述电刺激脑电采集系统，用于在所述相位刺激系统对大脑进行刺激预设时间后，评估反馈系统，与所述相位刺激系统及所述脑电采集系压控波形生成装置，与所述参数输入装置相连接，用于基波形测量装置，与所述压控波形生成装置及所述电刺激信号输出单刀双掷继电器，所述单刀双掷继电器与所述脑钉、所述脑电信号收集装置及所述预处理模块，与所述脑电采集系统相连接，用于将所述脑电信号进神经振荡信号及与所述第二脑电信号对应的第二神处理模块，与所述变换模块相连接，用于基于所述即时相位信息3参数调整模块，与所述判断模块相连接，用于基于所述评估结果生成多种电刺激信号，并基于所述电刺激信号对大脑中种电刺激信号均为基于上一步骤的评估结果调整后的电设置用于生成电压波形信号的设置参数，所述设置参数包括：生成所9.根据权利要求6至8中任一项所述的闭环反馈对所述脑电信号进行预处理及带通滤波处理，以得到神经振荡信号包括与所述第一脑电信号相对应的第一神经振荡信号及与所述第二脑电信号对应的第4基于如下公式对所述相位信息进行处理，以得到所述第一脑所述基于所述评估结果对所述电刺激信号进行调整，包括：若所述5障碍和认知功能损伤在阿尔茨海默症(Alzheimer’sdisease,AD)、颅脑损伤(traumaticbraininjury,TBI)和脑卒中不同电压波形信号的相位差及所述电压波形信号6第一神经振荡信号及与所述第二脑电信号对应的第二神经[0019]变换模块，与所述预处理模块相连接，用于将所述神经振荡信号进行Hilbert变荡信号包括与所述第一脑电信号相对应的第一神经振荡信号及与所述第二脑电信号对应78[0048]图2为本申请一实施例中提供的闭环反馈经颅交流电刺激系统中的相位刺激系统[0049]图3为本申请一实施例中提供的闭环反馈经颅交流电刺激系统中的评估反馈系统有tACS刺激方式多样，例如认知功能障碍和认知功能损伤在阿尔茨海默症(Alzheimer’s脑区间协调活动模式的调控方案。神经元群体以相同的频率振荡，并且它们的相位关系通常表示为一种存在固定的相位差(prefrontalcortex,PFC)和海马体(hippocampus,HPC)之间的耦合主要表现为PFC和HPC9述相位刺激系统对大脑(即图1中的受试脑区4输出装置104与所述Howland恒流源103相连接，用于基于所述电刺激信号对大脑中不同的[0058]作为示例，所述参数输入装置101用于设置好用来生成所述电压波形信号的峰值(8_12Hz)、beta振荡(13_30Hz)以及低频与高频gamma振荡(30_150Hz，其中，低频为30_的灵敏性可以使得本申请的闭环反馈经颅交流电刺激系统能够针对患者具体的神经功能[0060]本申请的所述相位刺激系统10可以在特定的大脑区域内施加与功能性节律相对[0063]作为示例，所述电刺激信号输出装置104可以包括但不仅限于脑钉(未标示出)或出装置104停止输出所述电刺激信号。通过所述波形测量装置实时判断所述压控波形生成10的所述电刺激输出装置104与所述脑电采集系统20采集脑电信号的采集装置为同一个装述相位刺激系统10对脑区的电刺激，以确保所述脑电采集系统20采集的脑电信号的准确与所述第一脑电信号相对应的第一神经振荡信号及与所述第二脑电信号对应的第二神经[0067]作为示例，所述变换模块302基于如下公式将所述神经振荡信号进行Hilbert变[0070]作为示例，所述处理模块303基于如下公式得到所述第一脑电信号与所述第二脑AP为所述第一脑电信号与所述第二脑电信号的相位差；1(tn)为第一脑[0073]作为示例，所述参数调整模块305基于所述评估结果对所述电刺激信号进行调整述安全模块与所述参数调整模块305及所述相位刺激系统10均相连接，所述安全模块用于判定所述参数调整模块305对所述电刺激信号进行调整后的电刺激信号的电流强度是否为[0075]在一个具体示例中，可以对一只小老鼠进行开颅手术，并在他的脑部植入4个脑钉，4个脑钉可以按预设排布规则进行排布；所述评估反馈系统30是运行在PC上的一个软统30要求所述相位刺激系统10生成两路最大峰值电流为5ma的正弦波电流信号，两路信号压信号。使用所述Howland恒流源，例如使用TI的功率运算[0078]S10：生成多种电刺激信号，并基于所述电刺激信号对大脑中的不同脑区进行刺经振荡信号包括与所述第一脑电信号相对应的第一神经振荡信号及与所述第二脑电信号刺激信号的电流强度为A，相位差为AP,信息包括第一即时p1(t)和第二即时相位p2(t)。基于如下公式求解得到相位差：目标相位差Apas进行比较。若所述相位差AP与所述目标相位差Aas的差值小于预设相为刺激时间缩减1秒，刺激强度下降20若所述相位差A