经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确定方法、闭环经颅磁刺激系统及装置与流程



1.本发明涉及脑认知科学研究和医疗辅助器械领域,更具体地,涉及一种经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确定方法、闭环经颅磁刺激系统及装置。


背景技术:



2.随着经颅磁刺激技术的不断发展,经颅磁刺激技术与脑电图成像技术的融合也已经成为研究大脑功能与大脑活动的重要工具。目前,经颅磁刺激技术在实际应用中,传统的开环tms-eeg设备中,tms刺激时刻的神经活动状态不可控,诱发的tep成分的试次间差异较大,这一点影响了tms-eeg实验的可重复性。枕叶是经颅磁刺激常见的刺激靶区,目前尚没有一个有效的方法可以用来确定最佳的枕叶刺激时刻,使得试次间差异较小。另外,目前的经颅磁刺激系统大多为开环的脑调控系统,不能在记录脑电的同时,实时分析大脑反馈的信息来确定每次经颅磁刺激的刺激时刻。


技术实现要素:



3.本公开实施例的一个目的是提供一种关于经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确定方法的新的技术方案。
4.根据本公开的第一方面,提供了一种闭环经颅磁刺激系统,包括:
5.经颅磁刺激装置,经颅磁刺激装置包括机械臂和经颅磁刺激线圈,经颅磁刺激线圈安装在机械臂上;机械臂用于根据经颅磁刺激的控制指令,带动经颅磁刺激线圈在经颅磁刺激对应的刺激时刻对刺激对象的脑部进行磁刺激;
6.脑电帽,脑电帽用于采集脑部在经颅磁刺激之前处于平静状态下的多路脑电信号
7.刺激时刻确定装置,刺激时刻确定装置接收脑电帽提供的多路脑电信号,从多路脑电信号中选择位于枕叶区域的一路脑电信号作为初始脑电,并根据初始脑电生成经颅磁刺激的控制指令,及将经颅磁刺激的控制指令发送至经颅磁刺激装置进行经颅磁刺激,其中,经颅磁刺激的控制指令反映经颅磁刺激对应的枕叶刺激时刻。
8.可选地,根据初始脑电生成经颅磁刺激的控制指令,包括:对初始脑电进行预处理,得到处理后信号;根据处理后信号,确定其中与设定的目标相位对应的时间点,作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻;
9.根据经颅磁刺激的枕叶刺激时刻,生成经颅磁刺激的控制指令。
10.可选地,对初始脑电进行预处理,得到处理后信号,包括:根据初始脑电,对初始脑电进行预测延伸处理;对处理后的的初始脑电进行噪声过滤,得到处理后信号。
11.可选地,根据处理后信号,确定其中与设定的目标相位对应的时间点,作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻,包括:根据处理后信号,提取其包含的预测延伸数据中的每个时间点所对应的的相位信息;根据相位信息,获取其中与目标相位一致的相位所对应的时间点,作
为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻。
12.根据本说明书的第二方面,还提供了一种经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确定方法包括:接收脑电帽采集的脑部在经颅磁刺激之前处于平静状态下的多路脑电信号,提取多路脑电信号中位于枕叶区域的一路脑电信号作为初始脑电;对初始脑电进行预处理,得到处理后信号;根据处理后信号,确定其中与设定的目标相位对应的时间点,作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻;根据经颅磁刺激的枕叶刺激时刻,生成经颅磁刺激的控制指令。
13.可选地,对初始脑电进行预处理,得到处理后信号包括:根据初始脑电,对初始脑电进行预测延伸处理;对处理后的初始脑电进行噪声过滤,得到处理后信号。
14.可选地,根据初始脑电,对初始脑电进行预测延伸处理,包括:根据初始脑电,对初始脑电之后可能产生脑电信号进行预测,计算得到预测延伸数据;将预测延伸数据与初始脑电进行拼接,以完成预测延伸处理。
15.可选地,根据处理后信号,确定其中与设定的目标相位对应的时间点,作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻,包括:根据处理后信号,提取其包含的预测延伸数据中的每个时间点所对应的的相位信息;根据相位信息,获取其中与目标相位一致的相位所对应的时间点,作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻。经颅磁刺激的控制指令包括经颅磁刺激的枕叶刺激时刻。
16.据本发明说明书的第三方面,还提供了一种刺激时刻确定装置,包括处理器和存储器,存储器存储可在处理器上运行的程序或指令,程序或指令被处理器执行时实现如第二方面中任一项的经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确定方法的步骤。
17.本公开实施例提供的闭环经颅磁刺激系统,通过脑电帽采集脑部在经颅磁刺激之前处于平静状态下的多路脑电信号,将多路脑电信号输入刺激时刻确定装置,从多路脑电信号中选择位于枕叶区域的一路脑电信号作为初始脑电,再根据初始脑电生成经颅磁刺激的控制指令,最终将经颅磁刺激的控制指令发送至经颅磁刺激装置进行经颅磁刺激。通过这种方式,可以根据采集的经颅磁刺激的初始脑电,对经颅磁刺激的刺激时刻进行控制,提升了刺激时刻的精准性,增强了经颅磁刺激的刺激效果。
18.通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
19.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
20.图1可用于实现一个实施例的刺激时刻确定装置的硬件配置结构图;
21.图2是根据一个实施例的闭环经颅磁刺激系统的结构示意图;
22.图3是根据一个实施例的经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确认方法的流程示意图;
23.图4是根据再一个实施例的闭环经颅磁刺激系统的示意图;
24.图5是根据再一个实施例的经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确认方法的示意图;
25.图6是根据再一个实施例的经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确认方法的示意图;
26.图7是根据再一个实施例的经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确认方法的示意图;
27.图8是根据再一个实施例的刺激时刻确定装置的示意图。
具体实施方式
28.现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
29.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
30.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
31.在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
32.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
33.《实施环境和硬件配置》
34.图1为可以应用本发明实施例的经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确定方法的刺激时刻确定装置1000的硬件配置结构图。
35.如图1所示,刺激时刻确定装置1000可以包括处理器1100、存储器1200、接口装置1300、显示装置1400、输入装置1500等。其中,处理器1100用于执行计算机程序,该计算机程序可以采用比如x86、arm、risc、mips、sse等架构的指令集。存储器1200例如包括rom(只读存储器)、ram(随机存取存储器)、诸如硬盘的非易失性存储器等。接口装置1300为实体接口,例如usb接口或耳机接口等。显示装置1400可以是显示屏,该显示屏可以是触摸显示屏。输入装置1500可以包括键盘、鼠标等,也可以包括触摸装置。
36.在本实施例中,刺激时刻确定装置1000的存储器1200用于存储计算机程序,该计算机程序用于控制处理器1100进行操作以实施根据任意实施例的经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确定方法。技术人员可以根据本说明书所公开方案设计计算机程序。该计算机程序如何控制处理器1100进行操作,这是本领域公知,故在此不再详细描述。
37.本领域技术人员应当理解,尽管在图1中示出了刺激时刻确定装置1000的多个装置,但是,本公开实施例的刺激时刻确定装置1000可以仅涉及其中的部分装置,也可以还包含其他装置,在此不做限定。
38.《系统实施例》
39.在本发明实施例中,还提供一种闭环经颅磁刺激系统2000,图2示出了闭环经颅磁刺激系统2000的结构示意图,闭环经颅磁刺激系统2000包括:经颅磁刺激装置2100、脑电帽2200和刺激时刻确定装置2300。
40.其中:
41.经颅磁刺激装置2100,经颅磁刺激装置包括机械臂和经颅磁刺激线圈,经颅磁刺激线圈安装在机械臂上;机械臂用于根据经颅磁刺激的控制指令,带动经颅磁刺激线圈在经颅磁刺激对应的刺激时刻对刺激对象的脑部进行磁刺激;
42.脑电帽2200,脑电帽用于采集脑部在经颅磁刺激之前处于平静状态下的多路脑电信号;以及,
43.刺激时刻确定装置2300,刺激时刻确定装置接收脑电帽提供的多路脑电信号,从
多路脑电信号中选择位于枕叶区域的一路脑电信号作为初始脑电,并根据初始脑电生成经颅磁刺激的控制指令,及将经颅磁刺激的控制指令发送至经颅磁刺激装置进行经颅磁刺激,其中,经颅磁刺激的控制指令反映经颅磁刺激对应的枕叶刺激时刻。
44.根据本公开的一个实施例,根据初始脑电生成经颅磁刺激的控制指令,包括:对初始脑电进行预处理,得到处理后信号;根据处理后信号,确定其中与设定的目标相位对应的时间点,作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻;根据经颅磁刺激的枕叶刺激时刻,生成经颅磁刺激的控制指令。
45.根据本公开的一个实施例,对初始脑电进行预处理,得到处理后信号,包括:根据初始脑电,对初始脑电进行预测延伸处理;对处理后的的初始脑电进行噪声过滤,得到处理后信号。
46.根据本公开的一个实施例,根据处理后信号,确定其中与设定的目标相位对应的时间点,作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻,包括:根据处理后信号,提取其包含的预测延伸数据中的每个时间点所对应的的相位信息;根据相位信息,获取其中与目标相位一致的相位所对应的时间点,作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻。
47.另外,图4示出了闭环经颅磁刺激的系统2000的信号传输过程,下面进行具体描述:
48.在经颅磁刺激需要进行输出时,脑电帽采集脑部在经颅磁刺激之前处于平静状态下的多路脑电信号,并通过脑电放大器将多路脑电信号传输至刺激时刻确定装置。刺激时刻确定装置从多路脑电信号中选择位于枕叶区域的一路脑电信号作为初始脑电,再根据初始脑电生成经颅磁刺激的控制指令,并将经颅磁刺激的控制指令发送至经颅磁刺激装置。其中,经颅磁刺激的控制指令包括经颅磁刺激的枕叶刺激时刻。经颅磁刺激装置接收经颅磁刺激的控制指令,并根据该控制指令所包括的经颅磁刺激的枕叶刺激时刻对刺激对象的枕叶区域进行经颅磁刺激。
49.本公开实施例提供的闭环经颅磁刺激系统,通过脑电帽采集脑部在经颅磁刺激之前处于平静状态下的多路脑电信号,将多路脑电信号输入刺激时刻确定装置,从多路脑电信号中选择位于枕叶区域的一路脑电信号作为初始脑电,再根据初始脑电生成经颅磁刺激的控制指令,最终将经颅磁刺激的控制指令发送至经颅磁刺激装置进行经颅磁刺激。通过这种方式,可以根据采集的经颅磁刺激的初始脑电,对经颅磁刺激的枕叶刺激时刻进行控制,提升了枕叶刺激时刻的精准性,增强了经颅磁刺激的刺激效果。
50.应当注意,尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的系统的若干装置或者单元,但这种划分并非强制性的。实际上,根据本发明的实施方法,上文描述的两个或者更多装置或者单元的特性和功能可以在一个装置或者单元中具体化。反之,上文描述的一个装置或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个装置或者单元来具体化。
51.《方法实施例》
52.图3示出了根据一个实施例的经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确定方法,该经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确定方法例如可以由如图1所示的刺激时刻确定装置1000实施。
53.该经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确定方法可以包括以下步骤s1000~s1300:
54.步骤s1000,接收脑电帽采集的脑部在经颅磁刺激之前处于平静状态下的多路脑电信号,提取多路脑电信号中位于枕叶区域的一路脑电信号作为初始脑电。
55.在本公开的实施例中,首先接收脑电帽上多个电极采集的脑部在经颅磁刺激之前处于平静状态下的多路脑电信号,提取多路脑电信号中位于枕叶区域的电极所采集的一路脑电信号,作为初始脑电。本公开的实施例为针对脑部的枕叶区域,对于脑部的其它区域,此处同样不作限制。
56.步骤s1100,对初始脑电进行预处理,得到处理后信号。
57.根据本公开的一个实施例,对获取的初始脑电进行预处理,得到处理后信号。其中,预处理分为两个步骤:第一步骤,根据在当前时刻之前一段预设时间段内的初始脑电,来预测之后的一段预设时间内的脑电信号,并对当前的初始脑电进行延伸拓展;第二步骤,将当前时刻之前一段预设时间段内初始脑电中出现的毛刺或者尖峰等难以去除的片段率先舍弃掉,然后通过零相移带通滤波器对初始脑电在不影响脑电信号相位的情况下,抑制低频率的眼动伪迹和高频的肌电为伪迹以及工频噪声。
58.需要注意的是,本公开的实施例为针对刺激对象的脑电信号中枕叶alpha节律相位进行经颅磁刺激的刺激时刻确认方法。其中,枕叶alpha节律为脑部处于清醒状态下,重复节律性出现的脑电活动。波形大多为正弦样,偶有尖波样形态,主要位于枕叶区域,而对于脑部的其他区域对应的节律类型,此处不作限制。
59.在一个实施例中,该步骤s1100在对初始脑电进行预处理,得到处理后信号,可以包括如下步骤s1110至s1120,以下予以详细说明:
60.步骤s1110,根据初始脑电,对初始脑电进行预测延伸处理。
61.根据在当前时刻之前的预设时间段内的初始脑电,对当前时刻之后的预设时间段内的初始脑电进行预测,并将预测得到的预测延伸数据与当前时刻之前的预设时间段内的初始脑电进行拼接,以完成预测延伸处理。其中,当前时刻为经颅磁刺激需要进行输出时对应的当前时间点。对于当前时刻之前的预设时间段或者当前时刻之后的预设时间段的间隔时间,可以根据具体情况分别设置,此处不作限制。
62.在一个实施例中,该步骤s1110在根据初始脑电,对初始脑电进行预测延伸处理,可以包括如下步骤s1111至s1112,以下予以详细说明:
63.步骤s1111,根据初始脑电,对初始脑电之后可能产生脑电信号进行预测,计算得到预测延伸数据。
64.根据当前时刻之前的预设时间段内的初始脑电,对当前时刻之后的预设时间段内的初始脑电进行预测,计算得到预测延伸数据。其中,预测的算法具体如下:
65.对于初始脑电在时间序列上的预测,如图5所示,可以使用自回归(autoregressive,ar)模型。该自回归模型认为当前的状态由之前一段时间的状态来确定,利用前期数个时刻随机变量来进行线性回归,从而达到时间序列预测的目的。如公式所示,x
t
为当前时刻值,这个可以用之前的p个时间点的数值和白噪声ε
t
来表示,a1到a
p
为自回归模型的自回归系数。具体公式如下:
66.x
t
=a1x
t-1
+a2x
t-2
+...+a
p
x
t-p

t
67.在此公式中,x
t
为当前时刻值,这个可以用之前的p个时间点的数值和白噪声ε
t
来表示,a1到a
p
为自回归模型的自回归系数。
68.其中需要注意的是,为了对自回归模型的参数进行估计,需要对输入序列进行重组。输入序列为n各点,自回归模型的阶数为p阶,利用公式构建一个p
×
(n-p)阶的矩阵x,具
体如下:
[0069][0070]
在此基础上,再构建向量y和a,具体如下:
[0071][0072]
再根据自回归模型构建拟合公式,具体如下:
[0073]
y=xa
[0074]
在矩阵x可逆的情况下,可以根据如下公式,计算出自回归系数矩阵a,就可以得到上述内容中的自回归系数。具体如下:
[0075]
a=(x
t
x)-1
x
ty[0076]
上述算法的具体实现过程如图6所示,先利用现有脑电时间序列计算出自回归模型的系数,然后根据自回归模型逐次迭代,就可以计算出预测到的时间序列。
[0077]
在本公开的一个实施例中,根据上述内容中的算法,如图5所示,通过获取当前时刻之前的预设时间段内的初始脑电,可以估计出该脑电序列的自回归模型,再利用估计出的自回归模型对该初始脑电进行预测延拓,就可以计算得到当前时刻之后的预设时间段内的预测延伸数据。
[0078]
示范性地,如图7所示,假设当前时刻之前的预设时间为1000ms,当前时刻之后的预设时间为500ms。根据当前时刻之前1000ms内的初始脑电,估计出该脑电序列的自回归模型,并利用估计出的自回归模型对初始脑电进行延拓,可以预测出当前时刻之后500ms内的预测延伸数据。
[0079]
步骤s1112,将预测延伸数据与初始脑电进行拼接,以完成预测延伸处理。
[0080]
如图7所示,将计算得到的当前时刻之后的预设时间段内的预测延伸数据与当前时刻之前的预设时间段内的初始脑电拼接,来可以完成预测延伸处理。
[0081]
步骤s1120,对处理后的初始脑电进行噪声过滤,得到处理后信号。
[0082]
在计算得到完成预测延伸处理后的初始脑电之后,还可以对其进行噪声过滤处理,得到处理后信号。由于初始脑电中会出现毛刺或者尖峰等难以去除的片段,因此会将这一片段率先舍弃掉,然后通过零相移带通滤波器对初始脑电在不影响脑电信号相位的情况下,抑制低频率的眼动伪迹和高频的肌电为伪迹以及工频噪声。
[0083]
在本公开的一个实施例中,由于初始脑电为脑部枕叶区域的脑电信号,其对应的目标节律为枕叶alpha节律。因此,可以选择枕叶alpha的中心频率(10hz左右),对完成预测延伸处理的初始脑电进行零相移的带通滤波,获得处理后的脑电信号,即处理后信号。其中需要注意的是,对于中心频率的设定,可以根据目标节律来进行调整,若目标节律是alpha节律,则中心频率可以设置为8~13hz;若目标节律是theta节律,则中心频率可以设置为4~7hz。本领域技术人员可以理解,此处不多赘述。
[0084]
步骤s1200,根据处理后信号,确定其中与设定的目标相位对应的时间点,作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻。
[0085]
在本公开的实施例中,根据已完成预处理的经颅磁刺激的处理后信号,确定其中与预设的目标相位值一致的相位点所对应的时间点,作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻。
[0086]
在一个实施例中,该步骤s1200在确定其中与设定的目标相位对应的时间点,作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻,可以包括如下步骤s1210至s1220,以下予以详细说明:
[0087]
步骤s1210,根据处理后信号,提取其包含的预测延伸数据中的每个时间点所对应的的相位信息。
[0088]
为了在合适的刺激时刻对脑部的枕叶区域进行经颅磁刺激的输出,因此需要获得处理后信号中的预测延伸数据的每个时间点所对应的相位信息。其中,对于瞬时相位的获取,可以通过希尔伯特变换的方法得到,如下公式所示,u(t)为时间序列,通过希尔伯特变换可以得到调制信号h(u(t)),具体如下:
[0089][0090]
在此基础上,对调制信号和原始信号的比值进行反正切运算,就可以得到脑电信号瞬时相位值φ,具体公式如下:
[0091][0092]
在本公开的一个实施例中,将处理后信号作为时间序列u(t)输入上述公式,就可以获取其包含的预测延伸数据中的每个时间点所对应的的相位信息。
[0093]
步骤s1220,根据相位信息,获取其中与目标相位一致的相位所对应的时间点,作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻。
[0094]
tms-eeg信号的试次间一致性为itpc。其中,itpc的定义为:
[0095][0096]
上述公式中,n为试次的个数,φ表示刺激时的相位信息。另外,目标函数值itpc的范围为[0,1],也就是说,当目标函数值itpc=0时,则表示试次间的差异性最大;而当itpc=1,表示试次间的差异性最小,即完全一致。
[0097]
在本公开的实施例中,通过控制每次经颅磁刺激的枕叶刺激时刻所对应的相位均与预设的目标相位一致,可以使得itpc(试次间一致性)保持最小值。
[0098]
根据上述内容,本公开的实施例在获取了处理后信号包含的预测延伸数据中每个时间点对应的相位信息之后,可以根据预设的目标相位,在处理后信号包含的预测延伸数据中获取与预设的目标相位一致的相位点所对应的时间点,并将该时间点作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻。
[0099]
示范性地,如图7所示,若预设的目标相位为90度,图7中的黑标记出的相位与预设的目标相位一致,则将黑标记出现的位置所对应的时间点作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻。由此完成对处理后的脑电信号进行相位提取,确定目标相位出现的时间点,并将确定的时间点作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻。
[0100]
步骤s1300,根据经颅磁刺激的枕叶刺激时刻,生成经颅磁刺激的控制指令。
[0101]
根据上述内容中得到的经颅磁刺激的枕叶刺激时刻,生成经颅磁刺激的控制指令。
[0102]
其中需要注意的是,当经颅磁刺激需要输出时,上述算法就在当前时刻运行一次。由于初始脑电为实时记录的脑电数据,因此当前时刻之前的预设时间段内的脑电信号可以被实时获取。对初始脑电进行预处理得到处理后信号,并计算其所包含的预测延伸数据中的每个时间点所对应的的相位信息。
[0103]
在此基础上,可以从当前时刻之后的第20ms开始向后遍历,期间预留的20ms是为了给算法执行和数据传输留有时间余量。当遍历到某一时刻的相位与预设的目标相位相差小于5度时,可以将该时刻作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻。如果遍历完当前时刻之后的预设时间段,还没有时刻符合目标相位的要求,则跳过本次经颅磁刺激的输出,并等待下一次算法的执行。其中,对于当前时刻之后的遍历的开始时刻以及与预设的目标相位的差值,可以根据实际情况设定,此处不作限制。
[0104]
根据本公开的一个实施例,经颅磁刺激的控制指令包括经颅磁刺激的枕叶刺激时刻。
[0105]
在本公开的一个实施例中,生成的经颅磁刺激的控制指令包括经颅磁刺激的枕叶刺激时刻,经颅磁刺激装置根据经颅磁刺激的控制指令对脑部枕叶部位进行经颅磁刺激。
[0106]
本公开的实施例提供的经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确定方法,根据采集的脑部在经颅磁刺激之前处于平静状态下的多路脑电信号,提取多路脑电信号中位于枕叶区域的一路脑电信号作为初始脑电,对初始脑电进行预处理,得到处理后信号,再根据处理后信号,确定其中与设定的目标相位对应的时间点,作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻,最终生成经颅磁刺激的控制指令。通过这种方式,可以根据采集的经颅磁刺激的初始脑电,对经颅磁刺激的枕叶刺激时刻进行控制,提升了枕叶刺激时刻的精准性,增强了经颅磁刺激的刺激效果。
[0107]
《设备实施例》
[0108]
在本实施例中,还提供一种刺激时刻确定装置7000。如图8所示,该刺激时刻确定装置7000可以包括处理器7100和存储器7200,存储器7200中存储有计算机指令,计算机指令被处理器7100运行时执行本公开任一实施例的经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确定方法的步骤。
[0109]
《介质实施例》
[0110]
在本实施例中,还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,计算机指令被处理器运行时,实现如本公开任一实施例的经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确定方法的步骤。
[0111]
本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质,其上载有用于使处理器1100实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。
[0112]
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的
更具体的例子(非穷举的列表)包括:便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式压缩盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身,诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如,通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
[0113]
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备,或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令,并转发该计算机可读程序指令,以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
[0114]
用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码,编程语言包括面向对象的编程语言—诸如smalltalk、c++等,以及常规的过程式编程语言—诸如“c”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中,通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路,例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla),该电子电路可以执行计算机可读程序指令,从而实现本发明的各个方面。
[0115]
这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解,流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合,都可以由计算机可读程序指令实现。
[0116]
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器1100,从而生产出一种机器,使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器1100执行时,产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中,这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作,从而,存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品,其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
[0117]
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上,使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤,以产生计算机实现的过程,从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
[0118]
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程
序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分,模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是,通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。
[0119]
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。

技术特征:


1.一种闭环经颅磁刺激系统,其特征在于,包括:经颅磁刺激装置,所述经颅磁刺激装置包括机械臂和经颅磁刺激线圈,所述经颅磁刺激线圈安装在所述机械臂上;所述机械臂用于根据经颅磁刺激的控制指令,带动所述经颅磁刺激线圈在经颅磁刺激对应的刺激时刻对刺激对象的脑部进行磁刺激;脑电帽,所述脑电帽用于采集所述脑部在经颅磁刺激之前处于平静状态下的多路脑电信号;以及,刺激时刻确定装置,所述刺激时刻确定装置接收所述脑电帽提供的所述多路脑电信号,从所述多路脑电信号中选择位于枕叶区域的一路脑电信号作为初始脑电,并根据所述初始脑电生成所述经颅磁刺激的控制指令,及将所述经颅磁刺激的控制指令发送至所述经颅磁刺激装置进行经颅磁刺激,其中,所述经颅磁刺激的控制指令反映经颅磁刺激对应的枕叶刺激时刻。2.根据权利要求1所述的闭环经颅磁刺激系统,其特征在于,所述根据所述初始脑电生成所述经颅磁刺激的控制指令,包括:对所述初始脑电进行预处理,得到处理后信号;根据所述处理后信号,确定其中与设定的目标相位对应的时间点,作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻;根据所述经颅磁刺激的枕叶刺激时刻,生成经颅磁刺激的控制指令。3.根据权利要求2所述的闭环经颅磁刺激系统,其特征在于,所述对所述初始脑电进行预处理,得到处理后信号,包括:根据所述初始脑电,对所述初始脑电进行预测延伸处理;对处理后的的所述初始脑电进行噪声过滤,得到所述处理后信号。4.根据权利要求2所述的闭环经颅磁刺激系统,其特征在于,所述根据所述处理后信号,确定其中与设定的目标相位对应的时间点,作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻,包括:根据所述处理后信号,提取其包含的所述预测延伸数据中的每个时间点所对应的的相位信息;根据所述相位信息,获取其中与所述目标相位一致的相位所对应的时间点,作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻。5.一种经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确定方法,其特征在于,所述经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确定方法包括:接收脑电帽采集的脑部在经颅磁刺激之前处于平静状态下的多路脑电信号,提取所述多路脑电信号中位于枕叶区域的一路脑电信号作为初始脑电;对所述初始脑电进行预处理,得到处理后信号;根据所述处理后信号,确定其中与设定的目标相位对应的时间点,作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻;根据所述经颅磁刺激的枕叶刺激时刻,生成经颅磁刺激的控制指令。6.根据权利要求5所述的经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确定方法,其特征在于,所述对所述初始脑电进行预处理,得到处理后信号包括:根据所述初始脑电,对所述初始脑电进行预测延伸处理;对处理后的所述初始脑电进行噪声过滤,得到所述处理后信号。
7.根据权利要求6所述的经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确定方法,其特征在于,所述根据所述初始脑电,对所述初始脑电进行预测延伸处理,包括:根据所述初始脑电,对所述初始脑电之后可能产生脑电信号进行预测,计算得到预测延伸数据;将所述预测延伸数据与所述初始脑电进行拼接,以完成所述预测延伸处理。8.根据权利要求5所述的经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确定方法,其特征在于,所述根据所述处理后信号,确定其中与设定的目标相位对应的时间点,作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻,包括:根据所述处理后信号,提取其包含的所述预测延伸数据中的每个时间点所对应的的相位信息;根据所述相位信息,获取其中与所述目标相位一致的相位所对应的时间点,作为经颅磁刺激的枕叶刺激时刻。9.根据权利要求5所述的经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确定方法,其特征在于,所述经颅磁刺激的控制指令包括所述经颅磁刺激的枕叶刺激时刻。10.一种刺激时刻确定装置,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求5-9任一项所述的经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确定方法的步骤。

技术总结


本发明涉及经颅磁刺激的枕叶刺激时刻确定方法、闭环经颅磁刺激系统及装置。闭环经颅磁刺激系统包括:经颅磁刺激装置,经颅磁刺激装置包括机械臂和经颅磁刺激线圈,经颅磁刺激线圈安装在机械臂上;脑电帽,脑电帽用于采集脑部在经颅磁刺激之前处于平静状态下的多路脑电信号;刺激时刻确定装置,刺激时刻确定装置接收脑电帽提供的多路脑电信号,从多路脑电信号中选择位于枕叶区域的一路脑电信号作为初始脑电,并根据初始脑电生成经颅磁刺激的控制指令,及将经颅磁刺激的控制指令发送至经颅磁刺激装置进行经颅磁刺激。磁刺激装置进行经颅磁刺激。磁刺激装置进行经颅磁刺激。


技术研发人员:

李小俚 丁兆环

受保护的技术使用者:

江西杰联医疗设备有限公司

技术研发日:

2022.08.25

技术公布日:

2022/12/29

本文发布于:2024-09-24 16:29:24,感谢您对本站的认可!

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