本发明属于人体神经元信号处理与调控，尤其涉及代谢节律同步化闭环神经节律信号调控装置及系统。
背景技术：
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
2、在衰老相关睡眠碎片化治疗中，传统的神经节律信号调控系统采用单一模态刺激，其无法协调神经元-星形胶质细胞代谢耦合节律，例如仅靶向神经元，如gaba能药物，忽略胶质细胞对突触可塑性和代谢的支持，长期使用可能导致耐受性；仅仅调节代谢，未同步神经元电活动节律，效果有限。
3、同时，采用传统的深部脑刺激（dbs）电极植入可能通过机械损伤或电刺激干扰局部代谢，导致乳酸积累，进而破坏神经元-星形胶质细胞的代谢耦合；
4、另外，现有的神经节律信号调控系统主要针对神经元电活动，而缺乏对睡眠期脑脊液脉冲波的相位锁定机制，但睡眠期脑脊液动力学紊乱会加剧睡眠碎片化和代谢废物堆积，而这种局限性在衰老或神经退行性疾病中尤为突出，因为睡眠期脑脊液动力学紊乱会加剧睡眠碎片化和代谢废物堆积，生成的节律调节信号不符合实际需求。
技术实现思路
1、为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，本发明提供代谢节律同步化闭环神经节律信号调控系统及方法，其考虑多模态刺激，通过多节律调控系统实现对脑脊液脉冲的调控。
2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、本发明的第一方面提供代谢节律同步化闭环神经节律信号调控装置，包括传感器探头和信号处理模块，所述传感器探头和信号处理模块相连；
4、所述信号处理模块被配置为：采集多模态代谢节律信号，引入多模态代谢节律信号调节因素，对多模态代谢节律信号进行耦合度分析，基于多模态代谢节律信号调节因素和耦合度分析结果，结合构建的多目标优化框架和约束条件对生物信号强度信号进行优化得到优化后的生物信号强度。
5、进一步地，信号处理模块中，对多模态代谢节律信号进行耦合度分析的计算公式为：
6、，
7、其中，为信号耦合度系数，为乳酸浓度与脑脊液脉冲的协方差，单位为μm，为脑脊液脉冲振幅标准差，单位为mmhg；表示乳酸浓度与脑脊液脉冲振幅的协方差。
8、进一步地，信号处理模块中，当信号耦合度大于设定的阈值时，则通过模糊逻辑对乳酸修正函数和脑脊液脉冲增益因子对应的权重系数进行调整，包括：
9、将多模态代谢节律信号的模糊数据集划分为不同的模糊状态；
10、根据输入变量的模糊状态确定所有的触发规则，计算每一个触发规则下的规则触发强度，结合规则触发强度，且确定规则库中对应的初始权重系数，结合规则触发强度和初始权重系数计算该触发规则对应的权重系数更新量，再将全部触发规则的权重系数更新量进行加权平均后得到更新后的权重值。
11、进一步地，信号处理模块中，更新后的权重值的计算公式为：
12、，
13、，
14、，
15、其中，表示更新后的乳酸修正函数对应的权重系数，表示更新前的乳酸修正函数对应的权重系数，表示更新后的脑脊液脉冲振幅修正函数对应的权重系数，表示更新前的脑脊液脉冲振幅修正函数对应的权重系数，和分别表示通过规则触发强度更新后的权重系数的加权平均值；和表示基于乳酸浓度clac模糊规则的触发强度和基于脑脊液脉冲振幅acsf模糊规则的触发强度，为激活规则数，通过输入变量的模糊集划分计算得出，表示乳酸浓度修正函数对应的初始权重系数，表示脑脊液脉冲振幅修正函数对应的初始权重系数。
16、进一步地，信号处理模块中，建立的多目标优化函数为：
17、，
18、其中，为神经信号导数扭矩的平方范数，反映神经节律的同步性；具体地，由局部场电位的二阶导数计算，为刺激能量消耗估计函数，与刺激参数如幅值、频率和脉宽呈二次关系；为组织ph值，，其中，为当前组织ph值，为基线；为能耗目标的调节权重，其中，由乳酸浓度和脑脊液脉冲振幅动态计算；，和为经验值，为ph稳定性的调节权重。
19、进一步地，信号处理模块中，优化后的生物信号强度为：
20、，
21、其中，为乳酸修正函数，表达式为：
22、,
23、为脑脊液脉冲增益因子，表达式为：
24、，
25、其中，、为乳酸修正函数和脑脊液脉冲增益因子对应的权重系数，为乳酸浓度，μm，为脑脊液脉冲振幅，mmhg。
26、本发明的第二方面提供代谢节律同步化闭环神经节律信号调控系统，包括第一方面所述的代谢节律同步化闭环神经节律信号调控装置。
27、本发明的第三方面提供一种计算机可读存储介质。
28、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行如下步骤：
29、采集多模态代谢节律信号；
30、引入多模态代谢节律信号调节因素，对多模态代谢节律信号进行耦合度分析；
31、基于多模态代谢节律信号调节因素和耦合度分析结果，结合构建的多目标优化框架和约束条件对生物信号强度信号进行优化得到优化后的生物信号强度。
32、本发明的第四方面提供一种计算机设备。
33、一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时执行如下步骤：
34、采集多模态代谢节律信号；
35、引入多模态代谢节律信号调节因素，对多模态代谢节律信号进行耦合度分析；
36、基于多模态代谢节律信号调节因素和耦合度分析结果，结合构建的多目标优化框架和约束条件对生物信号强度信号进行优化得到优化后的生物信号强度。
37、本发明的第五方面提供一种程序产品。
38、一种程序产品，所述程序产品为计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行如下步骤：
39、采集多模态代谢节律信号；
40、引入多模态代谢节律信号调节因素，对多模态代谢节律信号进行耦合度分析；
41、基于多模态代谢节律信号调节因素和耦合度分析结果，结合构建的多目标优化框架和约束条件对生物信号强度信号进行优化得到优化后的生物信号强度。
42、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
43、本发明基于获取的多模态代谢节律信号，引入多模态代谢节律信号调节因素，对多模态代谢节律信号进行耦合度分析，结合多模态代谢节律信号调节因素和耦合度分析结果对动态调节方程中的控制参数进行修正，可以更精准地生成调控信号。
44、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
1.代谢节律同步化闭环神经节律信号调控装置，其特征在于，包括传感器探头和信号处理模块，所述传感器探头和信号处理模块相连；
2.如权利要求1所述的代谢节律同步化闭环神经节律信号调控装置，其特征在于，信号处理模块中，对多模态代谢节律信号进行耦合度分析的计算公式为：
3.如权利要求1所述的代谢节律同步化闭环神经节律信号调控装置，其特征在于，信号处理模块中，当信号耦合度大于设定的阈值时，则通过模糊逻辑对乳酸修正函数和脑脊液脉冲增益因子对应的权重系数进行调整，包括：
4.如权利要求3所述的代谢节律同步化闭环神经节律信号调控装置，其特征在于，信号处理模块中，更新后的权重值的计算公式为：
5.如权利要求3所述的代谢节律同步化闭环神经节律信号调控装置，其特征在于，信号处理模块中，建立的多目标优化函数为：
6.如权利要求3所述的代谢节律同步化闭环神经节律信号调控装置，其特征在于，信号处理模块中，优化后的生物信号强度为：
7.代谢节律同步化闭环神经节律信号调控系统，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的代谢节律同步化闭环神经节律信号调控装置。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如下步骤：
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如下步骤：
10.一种程序产品，所述程序产品为计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：