[發明專利]一種睡眠節律調控方法及系統

在審

• 申請號: 202210823745.2
• 申請日: 2022-07-13
• 公開（公告）號: CN115153586A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 袁毅;王騰
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: A61B5/369
• 分類號: A61B5/369;A61B5/374;A61B5/383;A61B5/389;A61B5/395;A61B5/397;A61B5/00;A61M21/02
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 田秀芬

1.一種睡眠節律調控方法，其特征在于：包括以下步驟：

采集實驗對象超聲刺激前的睡眠時期腦電和肌電信號；

超聲刺激實驗對象；

采集實驗對象超聲刺激后的睡眠時腦電和肌電信號；

預處理的超聲刺激前后睡眠時期腦電和肌電信號，得到預處理的超聲刺激前后睡眠時期腦電和肌電信號；

計算處理所述預處理的超聲刺激前后睡眠時期腦電和肌電信號，得到刺激前后的睡眠特征值。

2.根據權利要求1所述的一種睡眠節律調控方法，其特征在于：超聲刺激實驗對象時，對試驗對象進行連續7天～15天的超聲刺激。

3.根據權利要求1所述的一種睡眠節律調控方法，其特征在于：預處理的超聲刺激前后睡眠時期腦電和肌電信號，包括以下步驟：

對所述腦電信號進行降采樣、50Hz陷波去噪和0.1-100hz濾波處理，得到預處理腦電信號；

對所述肌電信號進行50Hz陷波去噪和20-300hz濾波處理，得到預處理肌電信號。

4.根據權利要求1所述的一種睡眠節律調控方法，其特征在于：計算處理所述預處理的超聲刺激前后睡眠時期腦電和肌電信號，包括以下步驟：

對所述預處理腦電信號進行濾波處理，得到δ節律和θ節律腦電信號；

對所述預處理腦電信號和δ節律、θ節律腦電信號和肌電信號進行分析處理，得到實驗對象的non-REM睡眠比率和REM睡眠比率以及NREM睡眠腦電信號和REM睡眠腦電信號；再計算得到NREM睡眠時期的δ節律的相對功率和樣本熵；REM睡眠時期的θ節律的相對功率和樣本熵。

5.一種應用權利要求1～4所述的睡眠節律調控方法的睡眠節律調控系統，其特征在于：包括：

睡眠時期腦電和肌電信號采集模塊；

超聲刺激模塊：按照預設的參數對所述實驗對象發出超聲刺激；

處理模塊：用于接收并預處理所述實驗對象的超聲刺激前后的睡眠時期的腦電和肌電信號，以得到預處理的超聲刺激前后的睡眠時期的腦電和肌電信號，還用于計算處理所述預處理的超聲刺激前后睡眠時期腦電和肌電信號，得到刺激前后的睡眠特征值。

6.根據權利要求5所述的一種睡眠節律調控系統，其特征在于：所述處理模塊包括：

預處理模塊：用于接收所述腦電信號，并對所述腦電和肌電信號進行降采樣、陷波去噪和濾波處理，以得到預處理腦電信號；

睡眠特征值計算模塊：用于計算處理所述預處理信號，得到所述腦電特征值。

7.根據權利要求5所述的一種睡眠節律調控系統，其特征在于：所述超聲刺激模塊包括：

信號發生模塊：用于根據所述超聲刺激參數生成第一控制波形信號；

功率放大模塊：用于放大處理所述第一控制波形信號，得到第二控制波形信號；

超聲換能模塊：用于將所述第二控制波形信號使能為超聲波信號輸出；

準直模塊：用于將所述超聲波信號限定在設定空間范圍內并向所述實驗對象發射。

8.根據權利要求7所述的一種睡眠節律調控系統，其特征在于：所述超聲換能模塊的中心頻率設為500kHz。