经颅直流电干预刺激效果实时评估方法、装置及终端与流程

本发明涉及脑电刺激效果评估，尤其涉及的是一种经颅直流电干预刺激效果实时评估方法、装置及终端。

背景技术：

1、经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation，tdcs)是一种新兴的、非侵入性的、利用弱电流(1～2ma)调节大脑皮层神经元活动的技术。能够促进或抑制大脑的神经突触传递活动，调节大脑活动，提高大脑兴奋性。

2、当经颅直流电刺激和脑电信号检测同时工作时，由于tdcs在刺激过程中产生了远远大于神经源信号的噪音(在2ma的刺激下超过1000倍)，将tdcs刺激过程中采集到的脑电信用于进一步分析干预刺激效果时，会造成分析结果不准确。虽然可以通过对tdcs刺激前和刺激后采集的脑电信号进行分析来评估刺激效果，但是，无法实现干预刺激效果的实时评估。

3、因此，现有技术有待改进和提高。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种经颅直流电干预刺激效果实时评估方法、装置、智能终端及计算机可读存储介质，旨在解决不能实时准确地评估干预刺激效果的问题。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种经颅直流电干预刺激效果实时评估方法，所述方法包括：

3、采用高通滤波器消除干预刺激时同步采集的脑电信号的直流偏移，获得第一脑电信号；

4、根据干预刺激场景确定目标脑电频段；

5、基于所述目标脑电频段，放大所述第一脑电信号，获得第二脑电信号；

6、采用时频分析方法去除所述第二脑电信号中的伪迹信号，获得第三脑电信号；

7、基于所述第三脑电信号和预先保存的基准脑电信号，获得实时评估结果。

8、可选的，所述基于所述目标脑电频段，放大所述第一脑电信号，获得第二脑电信号，包括：

9、采用快速傅里叶变换，将所述第一脑电信号从时域转换为频域，获得频域信号；

10、基于所述目标脑电频段，放大所述频域信号，获得放大后信号；

11、采用逆快速傅里叶变换将所述放大后信号转换为时域，获得所述第二脑电信号。

12、可选的，基于所述目标脑电频段，放大所述第一脑电信号之前，还包括：

13、基于所述目标脑电频段，对所述第一脑电信号进行频谱分析，在所述第一脑电信号中检测眼电信号；

14、当所述第一脑电信号中检测到眼电信号时，采用时频分析方法去除所述第一脑电信号中的眼电信号并更新所述第一脑电信号。

15、可选的，所述基于所述第三脑电信号和预先保存的基准脑电信号，获得实时评估结果，包括：

16、对所述第三脑电信号进行频谱分析，获得各个频段的第一功率谱密度；

17、对所述基准脑电信号进行频谱分析，获得各个频段的第二功率谱密度；

18、在各个相同频段下比较所述第一功率谱密度、所述第二功率谱密度，获得所述实时评估结果。

19、可选的，所述脑电信号包括左前额的脑电信号和右前额的脑电信号，所述采用高通滤波器消除干预刺激时同步采集的脑电信号的直流偏移，获得第一脑电信号，包括：

20、基于干预刺激场景，在所述左前额的脑电信号和右前额的脑电信号中筛选，获得目标脑电信号；

21、采用高通滤波器消除所述目标脑电信号的直流偏移，获得所述第一脑电信号。

22、本发明第二方面提供一种经颅直流电干预刺激效果实时评估装置，包括：

23、直流偏移模块，用于采用高通滤波器消除干预刺激时同步采集的脑电信号的直流偏移，获得第一脑电信号；

24、脑电频段模块，用于根据干预刺激场景确定目标脑电频段；

25、放大模块，用于基于所述目标脑电频段，放大所述第一脑电信号，获得第二脑电信号；

26、伪迹模块，用于采用时频分析方法去除所述第二脑电信号中的伪迹信号，获得第三脑电信号；

27、评估结果模块，用于基于所述第三脑电信号和预先保存的基准脑电信号，获得实时评估结果。

28、可选的，所述放大模块包括：时频域转换单元、放大单元和频时域转换单元，所述时频域转换单元用于采用快速傅里叶变换，将所述第一脑电信号从时域转换为频域，获得频域信号；所述放大单元用于基于所述目标脑电频段，放大所述频域信号，获得放大后信号；所述频时域转换单元用于采用逆快速傅里叶变换将所述放大后信号转换为时域，获得所述第二脑电信号。

29、可选的，还包括用于在基于所述目标脑电频段，放大所述第一脑电信号之前去除眼电信号的消除模块，所述消除模块包括检测单元和消除单元，所述检测单元用于基于所述目标脑电频段，对所述第一脑电信号进行频谱分析，在所述第一脑电信号中检测眼电信号；所述消除单元用于当所述第一脑电信号中存在眼电信号时，采用时频分析方法去除所述第一脑电信号中的眼电信号并更新所述第一脑电信号。

30、本发明第三方面提供一种智能终端，上述智能终端包括存储器、处理器以及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的经颅直流电干预刺激效果实时评估程序，上述经颅直流电干预刺激效果实时评估程序被上述处理器执行时实现任意一项上述经颅直流电干预刺激效果实时评估方法的步骤。

31、本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质上存储有经颅直流电干预刺激效果实时评估程序，上述经颅直流电干预刺激效果实时评估程序被处理器执行时实现任意一项上述经颅直流电干预刺激效果实时评估方法的步骤。

32、由上可见，本发明通过先消除脑电信号的直流偏移，然后放大脑电信号以增大目标脑电频段的脑电信号与伪迹信号之间的区别，再去除伪迹信号。经过上述处理后，能增强脑电信号的有效性，再和基准脑电信号进行比对分析，实时获得准确的评估结果。

技术特征：

1.经颅直流电干预刺激效果实时评估方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的经颅直流电干预刺激效果实时评估方法，其特征在于，所述基于所述目标脑电频段，放大所述第一脑电信号，获得第二脑电信号，包括：

3.如权利要求1所述的经颅直流电干预刺激效果实时评估方法，其特征在于，基于所述目标脑电频段，放大所述第一脑电信号之前，还包括：

4.如权利要求1所述的经颅直流电干预刺激效果实时评估方法，其特征在于，所述基于所述第三脑电信号和预先保存的基准脑电信号，获得实时评估结果，包括：

5.如权利要求1所述的经颅直流电干预刺激效果实时评估方法，其特征在于，所述脑电信号包括左前额的脑电信号和右前额的脑电信号，所述采用高通滤波器消除干预刺激时同步采集的脑电信号的直流偏移，获得第一脑电信号，包括：

6.经颅直流电干预刺激效果实时评估装置，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的经颅直流电干预刺激效果实时评估装置，其特征在于，所述放大模块包括：时频域转换单元、放大单元和频时域转换单元，所述时频域转换单元用于采用快速傅里叶变换，将所述第一脑电信号从时域转换为频域，获得频域信号；所述放大单元用于基于所述目标脑电频段，放大所述频域信号，获得放大后信号；所述频时域转换单元用于采用逆快速傅里叶变换将所述放大后信号转换为时域，获得所述第二脑电信号。

8.如权利要求6所述的经颅直流电干预刺激效果实时评估装置，其特征在于，还包括用于在基于所述目标脑电频段，放大所述第一脑电信号之前去除眼电信号的消除模块，所述消除模块包括检测单元和消除单元，所述检测单元用于基于所述目标脑电频段，对所述第一脑电信号进行频谱分析，在所述第一脑电信号中检测眼电信号；所述消除单元用于当所述第一脑电信号中存在眼电信号时，采用时频分析方法去除所述第一脑电信号中的眼电信号并更新所述第一脑电信号。

9.智能终端，其特征在于，所述智能终端包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的经颅直流电干预刺激效果实时评估程序，所述经颅直流电干预刺激效果实时评估程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-5任意一项所述经颅直流电干预刺激效果实时评估方法的步骤。

10.计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有经颅直流电干预刺激效果实时评估程序，所述经颅直流电干预刺激效果实时评估程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任意一项所述经颅直流电干预刺激效果实时评估方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种经颅直流电干预刺激效果实时评估方法、装置及终端，所述方法包括：采用高通滤波器消除干预刺激时同步采集的脑电信号的直流偏移，获得第一脑电信号；根据干预刺激场景确定目标脑电频段；基于所述目标脑电频段，放大所述第一脑电信号，获得第二脑电信号；采用时频分析方法去除所述第二脑电信号中的伪迹信号，获得第三脑电信号；基于所述第三脑电信号和预先保存的基准脑电信号，获得实时评估结果。能够在脑电刺激的同时采集脑电信号，实现干预刺激效果的实时评估。

技术研发人员：姚乃琳
受保护的技术使用者：杭州般意科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16