装置和磁刺激线圈相对应的最佳位置包括如下步骤:
[0042]I)按照半无界空间数学模型建立计算机仿真系统；
[0043]2)采用数值积分方法模拟磁刺激线圈在不同初始条件下产生的感应电场值，取积分区间分割的最小步长为10 7，积分精度定为10 9;
[0044]3)绘制三维空间分布特征曲线(如图1)，绘制与线圈有设定间距(如间距为Icm)的水平面上的各坐标点的感应电场值及各个位置的电场角度(如图2)，标记标定以线圈中点为圆心，线圈下方1cm，以0.5cm为半径的圆上每45°的点的电场强度和方向，共标记8个点的电场强度和电场方向(如图5点I?8)；
[0045]4)将脑电采集装置的信号采集电极、地电极和参比电极方向保持平行，导线方向也保持平行；
[0046]5)比较标记的8个点的电场大小，选择出8个点中电场最大的点X。，将脑电电极线方向与X。点电场方向保持垂直。
[0047]在本发明的一种用于经颅磁刺激大脑诱发脑电伪迹去除的方法中，当利用电场测量时，通过标定磁刺激线圈产生感应电场的方法，确定脑电采集装置和磁刺激线圈相对应的最佳位置包括如下步骤:
[0048]I)在磁刺激线圈空间中建立三维空间结构为X，y，z方向，x方向代表线圈长轴方向，y方向代表短轴方向，z方向代表与线圈长轴短轴的形成的平面相垂直的方向(即线圈厚度方向)；
[0049]2)倒置电场测量装置并固定在x，y，z轴的空间中；所述电场测量装置是采用磁刺激脑内感应电场聚焦性的仿真研究与线圈优化设计，蒲莉娜.磁刺激脑内感应电场聚焦性的仿真研究与线圈优化设计[D].北京协和医学院，2009.中所公开的装置，如图3;
[0050]3)将电场测量装置的探头从磁刺激线圈的开口向下逐步深入，保持探头方向与磁刺激线圈开口方向垂直，将检测探头固定在线圈上方Icm处标记以0.5cm为半径的圆上每45°的电场强度和方向，共标记8个点的电场强度和电场方向；
[0051]4)将脑电采集装置的信号采集电极、地电极和参比电极方向保持平行，导线方向也保持平行；
[0052]5)比较标记的8个点的电场大小，选择出8个点中电场最大的点y。，将脑电电极线方向与y。点电场方向保持垂直。
[0053]本发明的一种用于经颅磁刺激大脑诱发脑电伪迹去除的方法中，所述的检测并获取脑电信号包括如下步骤:
[0054]I)进行一定阈值经颅磁刺激(TMS)，所述的经颅磁刺激中，刺激强度为运动阈值的120 %，刺激频率为IHz，经烦磁刺激线圈与头皮无接触，逐次记录经烦磁刺激下得到的脑电信号；
[0055]2)利用脑电采集装置采集每个导联的脑电数据，删除受干扰导联数据，采集脑电数据时，脑电采集装置的脑电帽导电线能够自主转动的角度范围为5° -180° ;
[0056]3)进行数据预处理，所述的数据预处理包括:
[0057](I)将采集的脑电数据分割为刺激前1000毫秒和之后1000毫秒，进行基线矫正；
[0058](2)利用零相位的二阶巴特沃斯滤波器进行滤波，通带宽度为1-45HZ ;
[0059]将线圈和脑电线以随意方向进行排布时，所得脑电信号如图6 ;将线圈和脑电线以本发明方法排布时，经过一定预处理所得脑电信号如图7(图像横轴代表时间，单位为毫秒，纵轴代表幅值，单位为微伏)，可发现，利用本发明方法检测到的脑电信号伪迹比随意方向排布所得的脑电信号的伪迹幅值小10倍。
【主权项】
1.一种用于经颅磁刺激大脑诱发脑电伪迹去除的方法，其特征在于，包括:利用电场仿真或利用电场测量，通过标定磁刺激线圈产生感应电场的方法，确定脑电采集装置和磁刺激线圈相对应的最佳位置，检测并获取脑电信号。2.根据权利要求1所述的一种用于经颅磁刺激大脑诱发脑电伪迹去除的方法，其特征在于，当利用电场仿真时，通过标定磁刺激线圈产生感应电场的方法，确定脑电采集装置和磁刺激线圈相对应的最佳位置包括如下步骤: 1)按照半无界空间数学模型建立计算机仿真系统； 2)采用数值积分方法模拟磁刺激线圈在不同初始条件下产生的感应电场值，取积分区间分割的最小步长为10 7，积分精度定为10 9; 3)绘制三维空间分布特征曲线，绘制与线圈有设定间距的水平面上的各坐标点的感应电场值及各个位置的电场角度，标定以线圈中点为圆心，线圈下方1cm，以0.5cm为半径的圆上每45°的电场强度和方向，共标记8个点的电场强度和电场方向； 4)将脑电采集装置的信号采集电极、地电极和参比电极方向保持平行，导线方向也保持平行； 5)比较标记的8个点的电场大小，选择出8个点中电场最大的点X。，将脑电电极线方向与X。点电场方向保持垂直。3.根据权利要求1所述的一种用于经颅磁刺激大脑诱发脑电伪迹去除的方法，其特征在于，当利用电场测量时，通过标定磁刺激线圈产生感应电场的方法，确定脑电采集装置和磁刺激线圈相对应的最佳位置包括如下步骤: 1)在磁刺激线圈空间中建立三维空间结构为X，y，z方向，X方向代表线圈长轴方向，y方向代表短轴方向，z方向代表与线圈长轴短轴的形成的平面相垂直的方向； 2)倒置电场测量装置并固定在X，y，z轴的空间中； 3)将电场测量装置的探头从磁刺激线圈的开口向下逐步深入，保持探头方向与磁刺激线圈开口方向垂直，将检测探头固定在线圈上方Icm处，标记以0.5cm为半径的圆上每45°的电场强度和方向，共标记8个点的电场强度和电场方向； 4)将脑电采集装置的信号采集电极、地电极和参比电极方向保持平行，导线方向也保持平行； 5)比较标记的8个点的电场大小，选择出8个点中电场最大的点y。，将脑电电极线方向与y。点电场方向保持垂直。4.根据权利要求1所述的一种用于经颅磁刺激大脑诱发脑电伪迹去除的方法，其特征在于，所述的检测并获取脑电信号包括如下步骤: 1)进行一定阈值经颅磁刺激，经颅磁刺激线圈与头皮无接触，逐次记录经颅磁刺激下得到的脑电信号； 2)利用脑电采集装置采集每个导联的脑电数据，删除受干扰导联数据； 3)进行数据预处理。5.根据权利要求4所述的一种用于经颅磁刺激大脑诱发脑电伪迹去除的方法，其特征在于，步骤I)所述的经颅磁刺激中，刺激强度为运动阈值的120%，刺激频率为1Hz。6.根据权利要求4所述的一种用于经颅磁刺激大脑诱发脑电伪迹去除的方法，其特征在于，步骤2)中采集脑电数据时，脑电采集装置的脑电帽导电线能够自主转动的角度范围为 5。-180。。7.根据权利要求4所述的一种用于经颅磁刺激大脑诱发脑电伪迹去除的方法，其特征在于，步骤3)所述的数据预处理包括: (1)将采集的脑电数据分割为刺激前1000毫秒和之后1000毫秒，进行基线矫正，叠加平均； (2)利用零相位的二阶巴特沃斯滤波器进行滤波，通带宽度为1-45HZ，最后获得的脑电信号就是去除伪迹的脑电信号。
【专利摘要】一种用于经颅磁刺激大脑诱发脑电伪迹去除的方法，利用电场仿真或利用电场测量，通过标定磁刺激线圈产生感应电场的方法，确定脑电采集装置和磁刺激线圈相对应的最佳位置，检测并获取脑电信号。本发明在确定经颅磁刺激大脑刺激区域时将脑电采集装置和刺激线圈的相对位置和角度进行了考虑，通过仿真或测量线圈感应电场强度和方向，逐步修正导线和线圈的相对位置，修正TMS下脑电信号。能除去绝大部分TMS下EEG的伪迹，能够使TMS诱发脑电信号更加精确，减轻TMS的副作用，且保证其刺激效果，充分体现TMS在脑网络传递中的作用，对TMS诱发脑电的研究有非常重要的意义。利用本方法可将伪迹的幅值减少10～20倍，可将伪迹的持续时间减少30％。
【IPC分类】A61B5/0484
【公开号】CN105193412
【申请号】CN201510528606
【发明人】殷涛, 金芳, 刘志朋, 靳静娜
【申请人】中国医学科学院生物医学工程研究所
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月25日