[发明专利]一种建立经颅磁刺激靶点和重复频率的方法

说明书

本发明公开了一种建立经颅磁刺激靶点和重复频率的方法，包括如下步骤：S1、记录脑功能靶区多个位置处的神经电信号，对所有位置处的神经电信号进行主成分分析，确定占主导作用的神经电信号，该神经电信号所在位置即为rTMS靶点；S2、通过傅里叶变换计算靶点处的神经电信号的主频；S3、依据该主频结合刺激目的建立rTMS重复频率。本发明根据主成分分析确定rTMS靶点，并根据靶点神经电信号的主频建立rTMS重复频率，为rTMS的靶点和重复频率选择提供可靠依据，具有良好的发展和应用前景。

技术领域

本发明涉及一种经颅磁刺激靶点和重复频率的建立方法。特别是涉及一种根据主成分分析建立经颅磁刺激靶点、根据靶点处神经节律的主频建立经颅磁刺激重复频率的方法。

背景技术

重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS) 是一种脑刺激技术，广泛应用于脑功能、脑网络及脑回路等研究。

rTMS靶点和重复频率是rTMS脑研究的重要参数。在rTMS靶点选择方面，通常根据大脑皮层的功能分区进行确定，然而一个脑功能区通常面积较大，并不能给出rTMS靶点的准确位置。在rTMS重复频率方面，通常认为，高频rTMS 用于易化皮层兴奋性，低频rTMS用于抑制皮层兴奋性。对于更具体的重复频率选择，尚无明确依据。目前，在已有rTMS研究中，大多通过观察rTMS的作用来确定所选靶点和重复频率是否恰当，并不能将功能区内所有靶点和所有重复频率进行对比，也不能确定所选靶点和所选重复频率是否为最优。因此，对于同样刺激目的的不同研究，可能得到的rTMS靶点和重复频率并不一致，这使得后续研究者难以根据已有研究选择合适的靶点和重复频率，也给多个研究之间的对比造成困难。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种建立经颅磁刺激靶点和重复频率的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种建立经颅磁刺激靶点和重复频率的方法，包括如下步骤：

S1、记录脑功能靶区多个位置处的神经电信号，对所有位置处的神经电信号进行主成分分析，确定占主导作用的神经电信号，该神经电信号所在位置即为rTMS靶点；

S2、通过傅里叶变换计算靶点处的神经电信号的主频；

S3、依据该主频结合刺激目的建立rTMS重复频率。

进一步的，所述S1具体包括：

S1.1利用脑电采集设备记录脑功能靶区多个导联的神经电信号，并进行初步的预处理，预处理之后的神经电信号表示为X＝{X₁，X₂，……，X_N}，其中，N是神经电信号导联数，根据导联间隔和具体的脑功能靶区面积将进行确定，导联间隔为5mm，每个导联的数据长度为n，第i个导联的第j个数据点表示为X_ij， i＝1,2......，N，j＝,2......，N；

S1.2对所有导联的神经电信号进行主成分分析，建立rTMS靶点，具体包括如下步骤：

1)对所有导联的神经电信号进行主成分分析，Y＝A·X，Y＝{Y₁，Y₂，……，Y_M}，M为主成分个数，M≤N，Y1为第一主成分，A为主成分系数矩阵，A＝{A₁，A₂，……，A_M}， A₁为第一主成分对应的系数序列，共包含N个系数值，表示N个导联的神经电信号对第一主成分的贡献；

2)在N个第一主成分系数中找到最大值，该最大值对应的导联是在脑功能靶区中占主导作用的神经电信号，将该导联所在位置确定为rTMS靶点。

进一步的，所述S2具体包括如下步骤：