[发明专利]基于相响应曲线的最优闭环DBS治疗系统

摘要

本发明提供一种基于相响应曲线的最优闭环DBS治疗系统，包括双向多电极神经接口、局部场电势检测、数据处理上位机、刺激脉冲生成。双向多电极神经接口在刺激的同时记录神经信号。局部场电势检测由前置放大器、滤波器、模数转换器组成，将电极处的微伏级信号放大并滤波，转换成数字量传入上位机。数据处理上位机采用matlab，重构神经元的相响应曲线和瞬时相位，当瞬时相位落于相响应曲线的相敏感区间，发出指令到脉冲生成部分。脉冲生成部分由嵌入式微处理器、数模转换器、多路复用器组成，微处理器生成的脉冲，通过数模转换由多路复用器传递到刺激电极。有益效果是该系统根据神经元的相响应曲线构建闭环DBS，在相敏感区间施加刺激，获得能量最优的DBS。

主权项

1.一种基于相响应曲线的最优闭环DBS治疗系统，其特征是：该系统包括有双向多电极神经接口装置（1）、局部场电势检测装置（2）、数据处理上位机（3）、脉冲生成装置（4）；所述的双向多电极神经接口装置（1）包括1个刺激电极（5）、2个记录电极（6）、（7）；既能通过刺激电极（5）施加刺激，又能实时采集到刺激电极附近的记录电极（6）、（7）处的神经信号；所述的局部场电势检测装置（2）包括高增益前置放大器（8）、带通滤波器（9）、模数转换器（10）；所述的高增益前置放大器（8）与记录电极（6）、（7）连接，将采集的微伏级电极信号放大使其与邻近的刺激信号区分开，通过滤波器（9）和模数转换器（10）将放大的局部场电势信号进行整流和滤波，并转换成数字量；所述的数据处理上位机（3）实时采集局部场电势数据，并采用matlab软件对局部场电势数据进行功率谱分析，计算出神经元的瞬时相位，并重构出神经元的相响应曲线，如果计算出的神经元瞬时相位落于相响应曲线的相敏感区，则发出生成脉冲的控制指令；所述的脉冲生成装置（4）包括嵌入式微处理器（11）、数模转换器（12）、多路复用器（13）；所述的嵌入式微处理器（11）接受到上位机的控制指令，则产生脉冲波形，通过数模转换器（12）将数字信号转换成模拟信号，并通过多路复用器（13）直接将脉冲信号传递至刺激电极。