[發明專利]一種基于生物標記識別的閉環DBS系統

在審

• 申請號: 202210105404.1
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114452531A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 李浩;馬玉龍;盧志輝
• 申請（專利權）人: 杭州承諾醫療科技有限公司
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于生物標記識別的閉環DBS系統，術中MER信號記錄單元的輸入與術前的腦部連接，輸出與術中LFP特征計算單元連接，引導手術實施以及對手術質量進行電生理指征層面的確認；術中LFP特征計算單元將MER記錄的局部場電位及Spike信號進行特征計算；腦區LFP采集單元和生物標記物采集單元均采集植入了神經刺激器的腦部的輸出信號，腦區LFP采集單元的輸出經所述信號傳輸單元至評估調控單元，評估調控單元進行參數配置和調控后反饋輸出給神經刺激器。本發明提出基于生物標記識別的閉環DBS系統，真真正正實現基于個體生物指征，進行按需刺激、定量精準刺激，最大程度改善患者生活質量。

技術領域

本發明屬于神經刺激領域，涉及一種基于生物標記識別的閉環DBS系統。

背景技術

1997年，美國FDA批準腦深部電刺激療法(Deep Brain Stimulation,DBS)用于治療特發性震顫和帕金森病(PD，Parkinson’s disease)；1998年，中國成功開展第一例DBS手術；2002年，美國FDA批準DBS用于控制和緩解中晚期帕金森病的運動癥狀；2012年，歐洲、澳大利亞、韓國等多國陸續批準癲癇作為DBS治療的適應癥。

近些年來，針對帕金森發病機制的認識以及對早期診斷生物學標志物的發現，及對其治療方法和手段的探索，都有了顯著的進步，治療方法也更加系統準確化。腦深部電刺激療法是治療帕金森(PD)病的有效方法，也是帕金森藥物治療之外的一種有效補充手段。DBS手術靶點包括蒼白球內側部GPi、丘腦腹中間核VIM和丘腦底核STN，其中在STN行DBS對改善震顫、強直、運動遲緩和異動癥的療效最為顯著。另外，DBS也在逐步用于精神疾病治療，像強迫癥(厭食癥、網癮、藥物依賴等)，還有嘗試治療抑郁癥、抽動穢語綜合征等心理疾病。

腦深部電刺激技術經過近些年的發展，在為廣大的帕金森患者帶來福音的同時也暴露了越來越多的刺激副作用，如刺痛感(感覺異常)、語言問題，如低聲說話(發音困難)及拼字困難(構音障礙)、頭昏眼花或頭暈(眩暈感)、臉部及四肢肌肉無力或部分麻木感、肢體運動有問題或協調性降低、震動或搖晃感等。

人腦的工作機制十分復雜，且隨著年齡的增長變化及疾病的自然發展，生物標記物及相關指征也在動態變化。現有醫學技術雖然有多種手段可以探測腦內的功能活動，如MRI、CT、頭皮腦電等，但局限性也尤為突出，如MRI或CT影像觀察僅能短時觀察，無時間方面自由度；頭皮腦電監測需要長時間佩戴腦電電極且經頭皮傳遞出的腦電信號與顱內核團放電產生的LFP(Local Field Potential，局部場電位)信號差異巨大。

參見圖1，所示為現有技術中開環神經調控示意圖，其描述了當前神經調控產品的工作狀態，即由評估調控單元22與患者腦部30同時在場或基于遠程網絡面對面視頻調控，由醫生問詢患者疾病狀態，進行參數配置，調控結束后神經刺激器40按照所配置的參數恒定輸出，直至患者下次發生參數調控。

發明內容

有鑒于此，為了能夠進一步分析研究神經網絡與腦內疾病的關聯特性，幫助臨床一線醫生獲知患者最真實的腦內靶點核團電生理活動，探尋復雜疾病的病理機制特性，研究服藥后的腦部神經電生理活動，研究神經核團電刺激的定量性、精準性，探尋副反應與顱內靶點核團的關聯性、與電刺激參數的相關性等，本發明提出基于生物標記識別的閉環DBS系統，真真正正實現基于個體生物指征，進行按需刺激、定量精準刺激，最大程度改善患者生活質量。

本發明的技術方案為：一種基于生物標記識別的閉環DBS系統，包括術中MER信號記錄單元、術中LFP特征計算單元、初始特征參數單元、評估調控單元、生物標記物采集單元、信號處理單元、生物信號特征提取單元、更新特征參數單元、腦區LFP采集單元和信號傳輸單元，其中，

所述術中MER信號記錄單元的輸入與術前的腦部連接，輸出與術中LFP特征計算單元連接，引導手術實施以及對手術質量進行電生理指征層面的確認；

所述術中LFP特征計算單元將MER記錄的局部場電位及Spike信號進行特征計算；