一种经颅交流电刺激方法及装置与流程

本申请涉及医疗相关，尤其涉及一种经颅交流电刺激方法及装置。

背景技术：

1、经颅交流电刺激(transcranialalternatingcurrentstimulation，tacs)是一种无创脑刺激技术，因具有安全性、低成本、便于携带的特点，其在医疗领域应用情景广泛，该技术在抑郁障碍的治疗中也越来越受重视。tacs是通过置于头皮的电极，将特定频率的低强度交流电作用于目标脑区，实现大脑皮层神经活动的调控，改善抑郁状况。

2、目前，尚未有意见一致的指南来指导刺激参数的设计。10hz的α频率或40hz的γ频率是采用较多的刺激频率，但是，这种固定频率的刺激方法不具有个体特异性，相关研究表明，神经调控的有效性依赖于个体的内源性振荡，个性化频率的选择有助于夹带内源性振荡，提高疗效。

3、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种经颅交流电刺激方法及装置，可以采用个体特异性的alpha频率对抑郁症患者进行经颅交流电刺激治疗，其解决了现有的tacs技术进行抑郁治疗的方法存在有效性低、个体特异性差的问题。

3、(二)技术方案

4、有鉴于此，本申请实施例至少提供一种经颅交流电刺激方法及装置，可以采用个体特异性的alpha频率对抑郁症患者进行经颅交流电刺激治疗。

5、本申请主要包括以下几个方面：

6、第一方面，本申请实施例提供一种经颅交流电刺激方法，所述方法包括：

7、采集目标人员的脑电信号，根据所述脑电信号在预设阈值内获取目标人员的脑电数据；

8、对所述脑电数据进行数据预处理得到目标脑电数据；

9、提取所述目标脑电数据中alpha频率的峰值，得到目标alpha频率；

10、根据实时采集的脑电数据预判目标人员当前alpha波的相位与刺激频率相位的差值，根据预判的相位差设置刺激开始时间，并根据所述目标alpha频率对所述目标人员进行经颅交流电刺激。

11、在一种可能的实施方式中，在所述提取所述目标脑电数据中alpha频率的峰值，得到目标alpha频率之前，还对所述alpha频率的峰值进行迭代拟合，包括：

12、获取所述目标脑电数据中的神经功率谱密度，所述神经功率谱密度包括周期性参数和非周期性参数；

13、将所述神经功率谱密度与预设非周期性参数进行拟合，并从所述神经功率谱密度中减去所述预设非周期性参数，得到周期性震荡峰值和噪声混合的残差峰值；

14、当所述噪声混合的残差峰值小于噪声阈值，或所述噪声混合的残差峰值达到预设峰值数量时，完成迭代。

15、在一种可能的实施方式中，当所述噪声混合的残差峰值大于所述噪声阈值时，则基于所述噪声混合的残差峰值的频率、能量以及预设带宽，通过高斯函数对所述噪声混合的残差峰值进行拟合，再减去拟合的高斯函数，直至所述噪声混合的残差峰值小于噪声阈值，或所述噪声混合的残差峰值达到预设峰值时，完成迭代。

16、在一种可能的实施方式中，所述周期性参数包括中心频率、能量值以及带宽，所述非周期性参数包括偏移参数和指数参数。

17、在一种可能的实施方式中，所述数据预处理包括：

18、对所述脑电数据进行降采样；

19、去除所述脑电数据中的工频噪声干扰、基线漂移干扰和肌电干扰；

20、重参考所述脑电数据；

21、去除所述脑电数据中伪差及噪声超过预设值的时间片段。

22、在一种可能的实施方式中，所述根据所述目标alpha频率对所述目标人员进行经颅交流电刺激，还包括：

23、根据所述目标alpha频率确定频率参数，并根据当前alpha波的相位确定刺激开始时间，通过蓝牙发送指令对所述目标人员进行经颅交流电刺激，刺激过程中根据对脑电信号的实时采集和分析进行刺激频率和相位值的调整。

24、第二方面，本申请实施例还提供一种经颅交流电刺激装置，所述装置包括：

25、采集模块，所述采集模块被配置为采集目标人员的脑电信号，根据所述脑电信号在预设阈值内获取目标人员的脑电数据；

26、数据处理模块，所述数据处理模块被配置为对所述脑电数据进行数据预处理得到目标脑电数据；

27、频率确定模块，所述频率确定模块被配置为提取所述目标脑电数据中alpha频率的峰值，得到目标alpha频率；

28、治疗模块，所述治疗模块被配置为根据所述目标alpha频率对所述目标人员进行经颅交流电刺激。

29、在一种可能的实施方式中，所述频率确定模块还被配置为：

30、获取所述目标脑电数据中的神经功率谱密度，所述神经功率谱密度包括周期性参数和非周期性参数；

31、将所述神经功率谱密度与预设非周期性参数进行拟合，并从所述神经功率谱密度中减去所述预设非周期性参数，得到周期性震荡峰值和噪声混合的残差峰值；

32、当所述噪声混合的残差峰值小于噪声阈值，或所述噪声混合的残差峰值达到预设峰值数量时，完成迭代。

33、本申请实施例提供的一种经颅交流电刺激的治疗方法及装置，通过提取额叶alpha频率(即alpha频率)的峰值，并将其作为目标人员的最终个性化alpha频率(即目标alpha频率)参数，通过蓝牙等设备发送指令进行经颅交流电刺激，与现有技术中采用固定的频率对抑郁症患者进行刺激治疗相比，本申请可以提取到基于目标人员其个体特异性的alpha频率，进一步的，个体特异性的alpha频率更能够夹带内源性振荡，提高神经调控的效果，从而提高对抑郁症患者治愈的疗效。

34、(三)有益效果

35、本申请的有益效果是：

36、本申请实施例提供的一种经颅交流电刺激的治疗方法及装置，通过提取额叶alpha频率(即alpha频率)的峰值，并将其作为目标人员的最终个性化alpha频率(即目标alpha频率)参数，通过蓝牙等设备发送指令进行经颅交流电刺激，与现有技术中采用固定的频率对抑郁症患者进行刺激治疗相比，本申请可以提取到基于目标人员其个体特异性的alpha频率，进一步的，个体特异性的alpha频率更能够夹带内源性振荡，提高神经调控的效果，从而提高对抑郁症患者治愈的疗效。

技术特征：

1.一种经颅交流电刺激方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述提取所述目标脑电数据中alpha频率的峰值，得到目标alpha频率之前，还对所述alpha频率的峰值进行迭代拟合，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述噪声混合的残差峰值大于所述噪声阈值时，则基于所述噪声混合的残差峰值的频率、能量以及预设宽带，通过高斯函数对所述噪声混合的残差峰值进行拟合，再减去拟合的高斯函数，直至所述噪声混合的残差峰值小于噪声阈值，或所述噪声混合的残差峰值达到预设峰值时，完成迭代。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标alpha频率对所述目标人员进行经颅交流电刺激，还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标alpha频率对所述目标人员进行经颅交流电刺激，还包括：

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述周期性参数包括中心频率、能量值以及带宽，所述非周期性参数包括偏移参数和指数参数。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据预处理包括：

8.一种经颅交流电刺激装置，其特征在于，所述装置包括：

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述交流电刺激模块还被配置为：

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述交流电刺激模块还被配置为：

技术总结
本申请涉及医疗技术领域，尤其涉及一种经颅交流电刺激方法及装置。该方法包括：提取目标脑电数据中alpha频率的峰值，得到目标alpha频率；根据所述目标alpha频率对所述目标人员进行经颅交流电刺激。本申请通过提取目标人员的目标alpha频率，以目标alpha频率对该目标人员进行经颅交流电刺激治疗，刺激前先采集3秒脑电数据，根据采集的脑电数据预判刺激频率的相位与目标人员alpha波的相位差，同时根据预判的相位差确定刺激开始时间启动刺激，刺激过程中，会实时采集目标导联的脑电信号，实时分析个体alpha频率的峰值和相位值，动态调整刺激频率和相位度数。

技术研发人员：闫宇翔,赵童,成年
受保护的技术使用者：灵犀云医学科技（北京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15