[發(fā)明專利]腦深部電刺激促醒效果量化方法及設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011451690.4
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112587796B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)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(huán)湖醫(yī)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

本發(fā)明提供一種腦深部電刺激促醒效果量化方法及設備，所述方法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(qū)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；根據(jù)術前和術后的近紅外信號計算術前和術后的分析數(shù)據(jù)，所述分析數(shù)據(jù)包括對應于所述多個腦區(qū)的氧合血紅蛋白濃度信息、腦區(qū)信息交流強度信息和功能分化程度信息。

技術領域

本發(fā)明涉及腦深部電刺激促醒領域，具體涉及一種腦深部電刺激促醒效果量化方法及設備。

背景技術

意識障礙是指患者對周圍環(huán)境及自身狀態(tài)的識別和覺察能力出現(xiàn)障礙，這種狀態(tài)發(fā)病后連續(xù)超過28天則稱為慢性意識障礙。其致病因素有腦血管意外、創(chuàng)傷等引起的顱內(nèi)損傷、其他缺血缺氧腦病導致的非創(chuàng)傷性損傷、有害氣體中毒、腦炎等中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染等。慢性意識障礙的發(fā)病機制目前仍不十分清楚。一般認為完整的上行網(wǎng)狀激活系統(tǒng)-丘腦-皮質(zhì)和皮質(zhì)-皮質(zhì)環(huán)路是意識存在的必要條件。近年來，以腦深部電刺激(deep?brainstimulation,DBS)為代表的神經(jīng)調(diào)控技術在治療慢性意識障礙領域受到廣泛關注。目前研究顯示，神經(jīng)調(diào)控手術對患者意識及行為具有一定的改善作用，極有潛力成為一種治療慢性意識障礙的重要手段。

目前，DBS促醒手術前、后的測評主要依靠各種評分量表，受檢查者主觀因素的影響較大，缺乏客觀量化的指標。而且DBS促醒手術的效果難以即時直接觀測，可能無法立刻完全體現(xiàn)在基于評分量表的測評過程中。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種腦深部電刺激促醒效果量化方法，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(qū)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；

根據(jù)術前和術后的近紅外信號計算術前和術后的分析數(shù)據(jù)，所述分析數(shù)據(jù)包括對應于所述多個腦區(qū)的氧合血紅蛋白濃度信息、腦區(qū)信息交流強度信息和功能分化程度信息。

可選地，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。

可選地，所述聽覺刺激為在患者處于靜息狀態(tài)后，在患者視野范圍之外發(fā)布聲音指令并持續(xù)預定時間；

所述視覺刺激為在患者處于靜息狀態(tài)后，在患者臉部正前方呈現(xiàn)視威脅并持續(xù)預定時間；

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

可選地，所述多個腦區(qū)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(qū)。

可選地，每個腦區(qū)有多個通道的信號，計算氧合血紅蛋白濃度信息的步驟包括：

根據(jù)各個通道的信號質(zhì)量刪除的質(zhì)量較差通道的信號；

將保留的信號轉(zhuǎn)換為光密度信號，并根據(jù)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(zhuǎn)化為氧合血紅蛋白濃度值并進行截取，并計算氧合血紅蛋白濃度變化值。

可選地，將光密度信號轉(zhuǎn)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(tài)下的氧合血紅蛋白濃度值的均值；

截取m秒靜息狀態(tài)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。

可選地，利用如下方式計算氧合血紅蛋白濃度變化值：