[發明專利]腦深部電刺激促醒效果量化方法及設備

有效

• 申請號: 202011451690.4
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112587796B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 梁思泉;韓建達;于洋;于寧波;李海濤;吳靜超;舒智林
• 申請（專利權）人: 天津市環湖醫院;南開大學
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36
• 代理公司: 北京力致專利代理事務所(特殊普通合伙) 11900
• 代理人: 陳博旸

1.一種腦深部電刺激促醒效果量化方法，其特征在于，包括：

獲取患者在接受腦深部電刺激促醒術之前和之后的多個腦區的近紅外信號，其中所述近紅外信號是在患者接受視/聽覺刺激時所采集的信號，每個腦區有多個通道的所述近紅外信號；

根據術前和術后的近紅外信號計算術前和術后的分析數據，所述分析數據包括對應于所述多個腦區的氧合血紅蛋白濃度信息、腦區信息交流強度信息和功能分化程度信息，其中

計算氧合血紅蛋白濃度信息的步驟包括：根據各個通道的信號質量刪除的質量較差通道的信號；將保留的信號轉換為光密度信號，并根據設定閾值去除其中的偽跡；通過帶通濾波方式去除所述光密度信號中的生理噪聲和基線漂移；將光密度信號轉化為氧合血紅蛋白濃度值并進行截取，并利用如下方式計算氧合血紅蛋白濃度變化值：

，

其中為腦區A所包含的通道個數，為腦區A中包含通道的集合，為數據長度，為通道的第個點的氧合血紅蛋白濃度值，為腦區A的氧合血紅蛋白濃度變化值；

計算腦區信息交流強度信息的步驟包括：根據近紅外信號計算每兩個通道間的連通強度，將所述通道作為節點構建功能連通性權重矩陣；根據所述連通強度計算所述矩陣中各個節點的度；根據對應于各個腦區的度和設定權重計算腦區信息交流強度信息，其中對于不同的視/聽覺刺激方式所采用的設定權重不相同；

計算功能分化程度信息的步驟包括：根據近紅外信號計算每兩個通道間的連通強度，將所述通道作為節點構建功能連通性權重矩陣；根據所述連通強度計算所述矩陣中各個節點的度；根據所述連通強度計算所述矩陣中的三角形個數；根據對應于各個腦區的度、三角形個數和設定權重計算腦區信息交流強度信息，其中對于不同的視/聽覺刺激方式所采用的設定權重不相同。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述視/聽覺刺激為單獨的聽覺刺激、單獨的視覺刺激或者視聽覺同時刺激。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述聽覺刺激為在患者處于靜息狀態后，在患者視野范圍之外發布聲音指令并持續預定時間；

所述視覺刺激為在患者處于靜息狀態后，在患者臉部正前方呈現視威脅并持續預定時間；

所述視聽覺同時刺激為在患者處于靜息狀態后，在患者臉部正前方呈現視威脅的同時在患者視野范圍之外發布聲音指令并持續預定時間。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，所述多個腦區為左額葉、右額葉、左頂葉、右頂葉、左枕葉、右枕葉、左顳葉和右顳葉八個腦區。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將光密度信號轉化為氧合血紅蛋白濃度值并進行截取具體包括：

計算前n秒靜息狀態下的氧合血紅蛋白濃度值的均值；

截取m秒靜息狀態下的氧合血紅蛋白濃度值并分別減去所述均值，其中m大于n。

6.一種腦深部電刺激促醒效果量化設備，其特征在于，包括：至少一個處理器；以及與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，所述存儲器存儲有可被所述一個處理器執行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執行，以使所述至少一個處理器執行如權利要求1-5中任意一項所述的腦深部電刺激促醒效果量化方法。