[发明专利]时间同步深部脑刺激优化

说明书

本发明公开了一种由计算机实施的医学数据处理方法，用于确定位于患者身体的解剖学身体部位中的被刺激的神经纤维，该方法包括在至少一个计算机的至少一个处理器上执行以下步骤：a)在至少一个处理器处获取描述解剖学身体部位的数字图像的医学图像数据，其中解剖学身体部位包括沿着在解剖学身体部位的内部部分与解剖学身体部位的基本的外部部分之间的方向延伸的至少一个神经纤维；b)在至少一个处理器处获取描述包括至少一个神经纤维的表示的解剖学身体部位的基于图像的模型的图谱数据；c)由至少一个处理器并且基于医学图像数据和图谱数据确定描述外部部分与神经纤维之间的关联的外部部分数据；d)在至少一个处理器处获取描述基于外部部分数据被施加到外部部分的预定的所施加的刺激信号的刺激信号数据；e)在至少一个处理器处获取描述由神经纤维发射的所发射的刺激信号的检查信号数据；f)由至少一个处理器并且基于刺激信号数据和检查信号数据确定描述所施加的刺激信号与所发射的刺激信号之间的对应的度量的对应度量数据。

本发明涉及用于确定位于患者身体的解剖学身体部位中的被刺激的神经纤维的由计算机实施的方法、相应的计算机程序、存储这种程序的非暂时性程序存储介质和用于执行该程序的计算机，以及用于确定位于患者身体的解剖学身体部位中的被刺激的神经纤维的系统。

技术背景

植入深部脑刺激(DBS)电极后，根据测试刺激和依次观察到的行为(例如，单极回顾)或(补充性地)根据解剖学编程(将电极定位在患者的脑中的并假定其为待刺激的预期目标结构，然后依次修改刺激参数以达到目标结构的最佳覆盖范围)来完成刺激设置的编程。然而，在某些情况下，对定向脑刺激系统来说某些电极触点在植入后实际指向哪个方向是不清楚的，因此解剖学编程可能变得具有挑战性。此外，或者在一些情况下，行为是不能立即观察到的(肌张力障碍)，因为这种效应仅发生在较长时间尺度的慢性刺激之后，或者行为不具有立即可观察到的性质(例如在DBS用于精神疾病的情况下)。

存在脑刺激装置的示例，例如被调谐以刺激电极周围的区域的深部脑刺激电极，其在记录中显示特定活动，例如在DBS用于帕金森氏病的情况下β频带中的高功率。然而，这是被动现象的记录，而不是捕获由第二植入的或非侵入性的装置所引起的强直或阶段刺激效应。

以前的解决方案不能用于治疗没有直接的行为效应或清楚的神经生理学标记的精神疾病或其他疾病。

此外，存在如下问题：当在植入期间对电极进行测试时，难以判断与特定功能区域(例如语言区域)相关的脑中的某个神经纤维是否已经根据需要被DBS电极所刺激。原因在于，由于手术的情况，患者可能被麻醉并因此失去知觉，因此当电极被激活进行刺激时，他不能与医疗团队合作以给出神经反应。

本发明旨在提供一种用于确定刺激信号是否已刺激解剖学身体部位(例如大脑)中的期望神经纤维和/或功能区域的方法和系统。

以下公开了本发明的各个方面、示例和示例性步骤以及其实施例。只要在技术上有利和可行，本发明的不同示例性特征可以根据本发明进行组合。

本发明的示例性简短描述

在下文中，给出了对本发明的具体特征的简短描述，其不应被理解为将本发明仅限制于本部分中描述的特征或特征的组合。

所公开的方法包含读取描述通过外部照射施加到连接到预定的神经纤维的皮质区域的所施加的电磁神经刺激信号的数据。响应于刺激信号，神经脉冲通过神经纤维来传递。描述所发射的刺激信号的相应测量数据通过所公开的方法来读取。可以将所发射的刺激信号与所施加的刺激信号进行比较，以确定测量装置(例如还适用于深部脑刺激的电极)是否已经相对于神经纤维正确放置。比较可以包括读取描述测量装置周围的组织的身体反应的数据，例如阻抗的变化或测量装置周围的电场电势的功率谱的变化。

本发明的总体描述

在该部分中，例如通过参考本发明的可能实施例给出了对本发明的一般特征的描述。