[發明專利]產生刺激參數的方法、電刺激控制裝置以及電刺激系統

在審

• 申請號: 202011492650.4
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN114515381A
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 張家齊;林沛辰;鄭丞翔;陳柏皇
• 申請（專利權）人: 晶神醫創股份有限公司
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 張娜;劉芳

本發明提供一種產生刺激參數的方法、電刺激控制裝置以及電刺激系統。在接收腦波信號之后，拆解腦波信號而獲得第一子信號與第二子信號。接著，分析第一子信號以獲得本質頻率序列。并且，轉換第二子信號為布爾信號。之后，以本質頻率序列與布爾信號作為一組刺激參數而輸出至刺激器，使得刺激器產生刺激信號。

技術領域

本發明涉及一種神經學的疾病控制，尤其涉及一種產生刺激參數的方法、電刺激控制裝置以及電刺激系統。

背景技術

癲癇是慢性神經疾病最常見的癥候群，全世界約有六千萬人罹患癲癇，其中近三成的人仍無法以目前的抗癲癇藥物獲得有效的控制發作，需要非藥物的輔助治療。癲癇手術雖然有效但仍然有病人不適用腦部切除的治療方法，只能選用神經調控手術以減少嚴重的發作。無論是傳統癲癇手術或新的神經調控手術都需要對發作腦波做精準的分析判斷，確定發作的腦區或是讓神經調控術的植入器確定發作時間。

癲癇的發作期間，依照病理生理的表征及腦波信號的特征，大致可分為下述幾個階段，包含：發作間(inter-ictal)、發作前(pre-ictal)、不規則期(irregular phase)、爆發期(bursting phase)，其中，后三階段屬于癲癇發作的病癥階段(ictal phase)。近期研究指出，在特定的階段輸出對應的電刺激信號，對于神經調控的效果有很大的影響。然而，最近的研究指出當提供到各個發作階段時，刺激并非同樣地有效。延續很久的電刺激會增加此病患的耐受性，因此對病患的電刺激有效性會漸漸將低。而且，電刺激是很耗能源的。因此，如何在檢測到癲癇發作判斷出特定的階段之后，給與對應的電刺激，為目前智能神經刺激器很大的課題。

發明內容

本發明是針對一種產生刺激參數的方法、電刺激控制裝置以及電刺激系統，能夠針對所接收的腦波信號來產生對應的刺激參數。

本發明的產生刺激參數的方法，包括：獲取腦波信號；拆解腦波信號而獲得第一子信號與第二子信號，其中第一子信號的頻率高于第二子信號的頻率；分析第一子信號以獲得本質頻率序列(intrinsic frequency series)，本質頻率序列包括至少一頻率成分；轉換第二子信號為布爾信號；以及以本質頻率序列與布爾信號作為一組刺激參數而輸出至刺激器，使得刺激器產生刺激信號。

在本發明的一實施例中，上述拆解腦波信號而獲得第一子信號與第二子信號的步驟包括：利用經驗模態分解(Empirical Mode Decomposition，EMD)將腦波信號拆解為第一子信號與第二子信號。

在本發明的一實施例中，上述分析第一子信號以獲得本質頻率序列的步驟包括：對第一子信號執行頻譜分析算法以獲得本質頻率序列，其中頻譜分析算法為傅立葉變換(Fourier transform)算法、小波轉換(wavelet transform)算法以及正規化希爾伯特轉換(Hilbert transform)算法其中一個。

在本發明的一實施例中，上述轉換第二子信號為布爾信號的步驟包括：對第二子信號執行二值化演算來獲得布爾信號。

在本發明的一實施例中，上述執行二值化演算包括：計算第二子信號的主頻率；以及基于主頻率來產生布爾信號。

在本發明的一實施例中，上述產生刺激參數的方法還包括：接收腦波信號以及與腦波信號相對應的序號，并將序號記錄至參數表的指定序列中。在獲得本質頻率序列與布爾信號之后，將本質頻率序列與布爾信號的頻率作為一組刺激參數而記錄至參數表中與所述序號對應的位置。

在本發明的一實施例中，上述在將本質頻率序列與布爾信號的頻率作為一組刺激參數而記錄至參數表中與序號對應的位置之后，還包括：基于指定序列，依序將記錄在參數表中的一組刺激參數輸入至刺激器，以產生刺激信號。