[發明專利]基于交叉頻率耦合的個體化認知功能調節裝置

在審

• 申請號: 202211038307.1
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115487418A
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 劉瀟雅;劉爽;明東;柯余峰;蘇方玥
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李林娟

1.一種基于交叉頻率耦合的個體化認知功能調節裝置，其特征在于，所述裝置包括：

峰值頻率自動化提取模塊，利用譜分析與自動化頻率提取，獲取個體基線的額葉theta振蕩與頂葉gamma振蕩的峰值頻率，作為經顱交流電刺激的刺激頻率；

靶向位點判定模塊，用于通過判定左、右腦區間峰值頻率對應的功率值正、負，自動輸出tACS的刺激位點，根據輸出的刺激位點，刺激設備將電流輸出至對應的腦區；

信噪比計算模塊，用于通過計算該峰值頻率下的信噪比值，根據信噪比值的大小自適應輸出tACS的刺激電流強度；

多模式調控模型，用于根據交叉頻率tACS，設置波峰嵌套與波谷嵌套模式，實現對記憶、注意力、情緒處理等認知功能障礙的靶向調控。

2.根據權利要求1所述的一種基于交叉頻率耦合的個體化認知功能調節裝置，其特征在于，所述利用譜分析與自動化頻率提取，獲取個體基線的額葉theta振蕩與頂葉gamma振蕩的峰值頻率具體為：

運用welch頻譜分析計算F3與F4導聯下每段epoch的theta頻段范圍的功率譜曲線，并在epoch水平上進行疊加平均；

通過譜減法獲取F3導聯減去F4導聯的theta頻段的功率譜差值曲線；

運用MATLAB中內置的峰值求取函數與最大值求取函數，獲取theta頻段的峰值頻率，通過計算P3與P4導聯下gamma頻段的相對功率曲線，獲取個體gamma峰值頻率。

3.根據權利要求1所述的一種基于交叉頻率耦合的個體化認知功能調節裝置，其特征在于，所述用于通過判定左、右腦區間峰值頻率對應的功率值正、負，自動輸出tACS的刺激位點具體為：

當theta與gamma峰值頻率下的相對功率值均大于0時，刺激位點為F4-P4；

當theta峰值頻率下的相對功率值大于0但gamma峰值頻率下的相對功率值小于0時，刺激位點為F4-P3；

當theta與gamma峰值頻率下的相對功率值均小于0時，刺激位點為F3-P3；

當theta峰值頻率下的相對功率值小于0但gamma峰值頻率下的相對功率值大于0時，刺激位點為F3-P4。

4.根據權利要求1所述的一種基于交叉頻率耦合的個體化認知功能調節裝置，其特征在于，所述方法包括：

根據計算的theta與gamma峰值頻率和刺激位點，計算目標位點下theta與gamma振蕩的信噪比，如下式：

其中，i指的是theta或gamma頻段，指的是該頻段峰值頻率下的功率值，指的是該頻段范圍下的總功率值。