[发明专利]一种睡眠闭环经颅脑刺激方法及系统

权利要求书

1.一种睡眠闭环经颅脑刺激方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集实验对象预设区域的第一脑肌模拟信号；

将所述第一脑肌模拟信号转换为第二脑肌数字信号；

设定肌电活动阈值并提取第二脑肌数字信号中的肌电活动峰值以及脑电幅值和频域特征，判断实验对象的睡眠状态是否为预设状态；

当实验对象的睡眠状态为预设状态时，计算实验对象的当前脑电相位；

计算预测脑电相位与当前脑电相位的时间延迟，得到延时时间；

在延时时间后向实验对象预设区域的发射锁相超声刺激信号。

2.根据权利要求1所述的一种睡眠闭环经颅脑刺激方法，其特征在于，根据以下方法采集实验对象预设区域的第一脑肌模拟信号：

所述预设区域包括：实验对象的脑部预设部位和身体预设部位；

分别采集脑部预设部位的第一脑电模拟信号与身体预设部位的第一肌电模拟信号；

所述第一脑电模拟信号和所述第一肌电模拟信号构成所述第一脑肌模拟信号。

3.根据权利要求1所述的一种睡眠闭环经颅脑刺激方法，其特征在于，根据以下方法判断实验对象的睡眠状态：

设定实验对象的肌电活动阈值；

提取第二脑肌数字信号中的肌电活动峰值以及脑电幅值和频域特征；

若肌电活动峰值大于肌电活动阈值，则判定实验对象处于清醒状态；

若肌电活动峰值小于或等于肌电活动阈值，且脑电的幅值和频域特征满足睡眠状态下的条件，则判定实验对象处于睡眠状态。

4.根据权利要求1所述的一种睡眠闭环经颅脑刺激方法，其特征在于，根据以下方法计算实验对象的当前脑电相位：

获取实验对象的历史脑电；

从实验对象的历史脑电的目标频率范围中提取核心频率范围；

在核心频率范围中滤波，得到滤波脑电；

由滤波脑电推测实验对象的当前脑电和未来脑电，并计算当前脑电相位。

5.一种基于权利要求1至4任一项所述的一种睡眠闭环经颅脑刺激方法的系统，其特征在于，包括：通信连接的电极模块(1)、采集处理模块(2)、经颅超声信号发生模块(3)和经颅超声刺激模块(4)；

所述电极模块(1)，其与所述实验对象的预设区域连接，用于采集所述实验对象预设区域的第一脑肌模拟信号，并发送所述采集处理模块(2)；

所述采集处理模块(2)，用于将所述第一脑肌模拟信号转换为第二脑肌数字信号，并在实验对象处于预设状态时向所述经颅超声信号发生模块(3)发射超声参数控制指令；

所述经颅超声信号发生模块(3)，用于根据超声参数控制指令，生成锁相超声刺激电信号，并将其在设定脑电相位发送至所述经颅超声刺激模块(4)；

所述经颅超声刺激模块(4)，用于在延时时间后向实验对象发射锁相超声刺激信号。

6.根据权利要求5所述的一种睡眠闭环经颅脑刺激方法，其特征在于，所述电极模块(1)包括：

脑电电极(5)，用于采集所述实验对象的第一脑电模拟信号；所述脑电电极(5)包括：一路第一采集电极和两路第一参考电极；所述第一采集电极插接在所述实验对象的脑组织中；所述第一参考电极插接在所述实验对象的鼻骨下的脑区；

肌电电极(6)，用于采集所述实验对象的第一肌电模拟信号；所述肌电电极(6)包括：一路第二采集电极和两路第二参考电极；所述第二采集电极与所述第二参考电极均插接在所述实验对象的颈部肌肉中。

7.根据权利要求5所述的一种睡眠闭环经颅脑刺激方法，其特征在于，所述采集处理模块(2)包括：通信连接的采集单元(7)和第一计算单元(8)；

所述采集单元(7)，用于将所述第一脑肌模拟信号转换为第二脑肌数字信号，并发送至所述第一计算单元(8)；

所述第一计算单元(8)，用于根据第二脑肌数字信号，判断在实验对象处于预设状态时向所述经颅超声信号发生模块(3)发射超声参数控制指令。