[发明专利]脑深部电刺激促醒效果量化方法及设备

说明书

本发明提供一种脑深部电刺激促醒效果量化方法及设备，所述方法包括获取患者在接受脑深部电刺激促醒术之前和之后的多个脑区的近红外信号，其中所述近红外信号是在患者接受视/听觉刺激时所采集的信号；根据术前和术后的近红外信号计算术前和术后的分析数据，所述分析数据包括对应于所述多个脑区的氧合血红蛋白浓度信息、脑区信息交流强度信息和功能分化程度信息。

技术领域

本发明涉及脑深部电刺激促醒领域，具体涉及一种脑深部电刺激促醒效果量化方法及设备。

背景技术

意识障碍是指患者对周围环境及自身状态的识别和觉察能力出现障碍，这种状态发病后连续超过28天则称为慢性意识障碍。其致病因素有脑血管意外、创伤等引起的颅内损伤、其他缺血缺氧脑病导致的非创伤性损伤、有害气体中毒、脑炎等中枢神经系统感染等。慢性意识障碍的发病机制目前仍不十分清楚。一般认为完整的上行网状激活系统-丘脑-皮质和皮质-皮质环路是意识存在的必要条件。近年来，以脑深部电刺激(deep brainstimulation,DBS)为代表的神经调控技术在治疗慢性意识障碍领域受到广泛关注。目前研究显示，神经调控手术对患者意识及行为具有一定的改善作用，极有潜力成为一种治疗慢性意识障碍的重要手段。

目前，DBS促醒手术前、后的测评主要依靠各种评分量表，受检查者主观因素的影响较大，缺乏客观量化的指标。而且DBS促醒手术的效果难以即时直接观测，可能无法立刻完全体现在基于评分量表的测评过程中。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种脑深部电刺激促醒效果量化方法，包括：

获取患者在接受脑深部电刺激促醒术之前和之后的多个脑区的近红外信号，其中所述近红外信号是在患者接受视/听觉刺激时所采集的信号；

根据术前和术后的近红外信号计算术前和术后的分析数据，所述分析数据包括对应于所述多个脑区的氧合血红蛋白浓度信息、脑区信息交流强度信息和功能分化程度信息。

可选地，所述视/听觉刺激为单独的听觉刺激、单独的视觉刺激或者视听觉同时刺激。

可选地，所述听觉刺激为在患者处于静息状态后，在患者视野范围之外发布声音指令并持续预定时间；

所述视觉刺激为在患者处于静息状态后，在患者脸部正前方呈现视威胁并持续预定时间；

所述视听觉同时刺激为在患者处于静息状态后，在患者脸部正前方呈现视威胁的同时在患者视野范围之外发布声音指令并持续预定时间。

可选地，所述多个脑区为左额叶、右额叶、左顶叶、右顶叶、左枕叶、右枕叶、左颞叶和右颞叶八个脑区。

可选地，每个脑区有多个通道的信号，计算氧合血红蛋白浓度信息的步骤包括：

根据各个通道的信号质量删除的质量较差通道的信号；

将保留的信号转换为光密度信号，并根据设定阈值去除其中的伪迹；

通过带通滤波方式去除所述光密度信号中的生理噪声和基线漂移；

将光密度信号转化为氧合血红蛋白浓度值并进行截取，并计算氧合血红蛋白浓度变化值。

可选地，将光密度信号转化为氧合血红蛋白浓度值并进行截取具体包括：

计算前n秒静息状态下的氧合血红蛋白浓度值的均值；

截取m秒静息状态下的氧合血红蛋白浓度值并分别减去所述均值，其中m大于n。

可选地，利用如下方式计算氧合血红蛋白浓度变化值：