[發(fā)明專利]將腦信號(hào)與腦狀態(tài)的有意改變和無(wú)意改變關(guān)聯(lián)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380011124.3
• 申請(qǐng)日: 2013-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN104135920B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P·S·洛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 諾羅維吉爾公司
• 主分類號(hào): A61B5/0476
• 分類號(hào): A61B5/0476;A61B5/0488;A61B5/0496
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民,張全信

交叉引用

本申請(qǐng)要求2012年1月24日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/590,235和2013年1月24日提交的美國(guó)實(shí)用型新專利申請(qǐng)序列號(hào)13/749,619的優(yōu)先權(quán)，這些專利申請(qǐng)的內(nèi)容以引用的方式整體并入本文。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分析以提取并評(píng)估從包括人在內(nèi)的受試動(dòng)物收集的腦數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)有意腦信號(hào)以及無(wú)意和其它非預(yù)期的腦信號(hào)的方法。將這些信號(hào)與更高的腦認(rèn)知功能或無(wú)意的潛在不良事件(如中風(fēng)或癲癇)關(guān)聯(lián)，并與這些信號(hào)到限定的觸發(fā)事件或任務(wù)的轉(zhuǎn)譯關(guān)聯(lián)。更具體地，本發(fā)明涉及一種從EEG、EMG、EOG、MEG、ECoG、iEEG、fMRI、LFP或得自由受試對(duì)象的腦活動(dòng)所調(diào)制或調(diào)制腦活動(dòng)的外圍通道的其它信號(hào)進(jìn)行的生理數(shù)據(jù)采集。

發(fā)明背景

腦電圖(EEG)是用于測(cè)量腦產(chǎn)生的電活動(dòng)的工具。腦的功能活動(dòng)由放置在頭皮上的電極收集。EEG在傳統(tǒng)上提供關(guān)于患者腦功能的重要信息。頭皮EEG被認(rèn)為是用于測(cè)量由離子流出或流入已由神經(jīng)遞質(zhì)約束的樹突所導(dǎo)致的細(xì)胞外間隙中的突觸后存在的電流聚集。因此，EEG和相似的模態(tài)在神經(jīng)學(xué)中主要用作癲癇診斷工具，但是這項(xiàng)技術(shù)也可用于研究其它病理，包括睡眠障礙。

EEG和其它信號(hào)檢測(cè)的最新進(jìn)展已經(jīng)允許通過對(duì)腦活動(dòng)數(shù)據(jù)的歸一化以及其它操作來(lái)自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測(cè)睡眠和覺醒狀態(tài)。另外，這些應(yīng)用和方法還可用于自動(dòng)獲取病理狀況和藥療效果。相關(guān)技術(shù)已經(jīng)允許利用單通道檢測(cè)器實(shí)時(shí)獲取這些數(shù)據(jù)。這繼而為進(jìn)一步剖析睡眠和覺醒狀態(tài)(包括REM與深度睡眠狀態(tài)之間的清楚差異)提供機(jī)會(huì)。為有助于有效收集這些數(shù)據(jù)，已經(jīng)利用單通道和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸開發(fā)出了頭與帶具系統(tǒng)(head?and?harness?system)。參見(例如)國(guó)際專利申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2006/018120；國(guó)際專利申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2009/064632；國(guó)際專利申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2010/054346；美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?,073,574；以及Low,Philip?Steven(2007)“A?new?way?to?look?at?sleep:separation?and?convergence”.Published?Thesis,University?of?California?San?Diego?Electronic?Theses?and?Dissertations(標(biāo)識(shí)號(hào)：b6635681)，這些文獻(xiàn)以引用的方式整體并入本文。至今，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)主要被應(yīng)用于睡眠相關(guān)診斷引用以及病理和藥療的影響。

開發(fā)已在有希望使截癱患者重新行走并且執(zhí)行他們當(dāng)前無(wú)法執(zhí)行的其它任務(wù)的外骨骼和相關(guān)假體領(lǐng)域繼續(xù)進(jìn)行。另外，這些裝置還可用于健康個(gè)體，如戰(zhàn)場(chǎng)上的士兵、現(xiàn)場(chǎng)急救人員(first?responder)、施工工程人員等。如Esko?Bionics、Parker?Hannifan以及Argo?Medical?Technologies的公司一直推進(jìn)這些技術(shù)。參見(例如)美國(guó)專利號(hào)8,096,965；國(guó)際專利申請(qǐng)?zhí)朩O2010101595A1；以及2006年11月15日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?1/600,291。另外，其它裝置被利用來(lái)允許患有ALS、MS等的嚴(yán)重缺陷個(gè)體使用語(yǔ)音合成器等進(jìn)行通信。通常，這些裝置通過頰肌、使用眼睛跟蹤器的眼睛等的移動(dòng)激活。

因此，需要無(wú)創(chuàng)方法檢測(cè)來(lái)自受試對(duì)象(包括失能個(gè)體)的有意通信和無(wú)意通信以評(píng)估并潛在響應(yīng)腦狀態(tài)的這些改變的生理暗示或?yàn)槠渥龀鰷?zhǔn)備。

發(fā)明概述

本發(fā)明提供這樣的方法：通過例如EEG、EMG、EOG、MEG、ECoG、iEEG、fMRI、LFP等來(lái)無(wú)創(chuàng)地檢測(cè)來(lái)自健康和患病受試對(duì)象(包括患有如ALS、MS等神經(jīng)疾病的失能個(gè)體)的呈生理數(shù)據(jù)形式的有意通信和無(wú)意通信，并將這些有意信號(hào)和無(wú)意信號(hào)與腦狀態(tài)的改變(包括更高認(rèn)知功能)關(guān)聯(lián)。也還需要利用這些有意通信來(lái)(例如)模擬言語(yǔ)或移動(dòng)人工假體。另外需要獲取來(lái)自患有如癲癇(或身體中的導(dǎo)致腦活動(dòng)的改變的疾病)的病理狀況的受試對(duì)象的無(wú)意信號(hào)，所述無(wú)意信號(hào)將與病理狀況關(guān)聯(lián)并可選地用于觸發(fā)警報(bào)和/或干涉以更改、抑制所述無(wú)意事件或?yàn)樗鰺o(wú)意事件做出準(zhǔn)備。