本披露一般涉及数据处理。更具体地,本披露涉及一种用于切换刺激方案的方法、神经刺激器、设备及计算机可读存储介质。
背景技术:
1、传统脑深部电刺激系统(deep brain stimulation,dbs)治疗帕金森等功能性障碍疾病时,常采用开环电刺激治疗方式。该开环电刺激治疗方式是一种固定的持续刺激输出方式,其无法根据患者出现的临床症状或疾病变化实时精准调控。医生往往根据患者临床症状结合临床经验为患者调节刺激治疗参数,因此,当患者出现的临床症状或疾病变化时,仍需入院由临床医生进行参数调控。
2、为了解决上述问题,能够用于闭环调控刺激方案的刺激系统成为当今研究的热点。闭环刺激系统可以对脑电数据进行监测,当检测到异常信号时,自动输出相应的刺激。然而,由于短暂的异常信号不一定是由疾病发作而引起,也有可能是由用户的运动、或动作而引起,因此当前技术中检测到异常信号就即刻切换刺激方案,可能存在误判的风险。
3、有鉴于此,亟需提供一种用于切换刺激方案的技术方案,以便提高切换刺激方案的准确性,以及降低误判的风险。
技术实现思路
1、为了至少解决如上所提到的一个或多个技术问题,本披露在多个方面中提出了一种用于切换刺激方案的方法、神经刺激器、设备及计算机可读存储介质方案。
2、在第一方面中,本披露提供一种用于切换刺激方案的方法,包括:在感应阶段,基于采集的生物电信号,确定所述生物电信号的多个能量特征,其中所述能量特征包括能量值或能量占比;将所述多个能量特征与一个或多个能量阈值进行比较,其中所述一个或多个能量阈值用于划分多个能量区间;以及基于所述多个能量特征所属的能量区间,确定是否切换刺激方案。
3、在一些实施例中,确定所述生物电信号的多个能量特征包括:以滑窗的方式对按照时序采集的所述生物电信号进行计算,以得到所述多个能量特征,其中滑窗的移动步长为(1-n)×t,n表示覆盖率,0≤n<1,t表示单次计算能量特征所需数据量的时长。
4、在另一些实施例中,所述方法还包括:根据(1-n)×t的整数倍,确定所述感应阶段的感应时长;和/或在进入所述感应阶段之前,去掉伪迹阶段的伪迹信号;和/或响应于确定了刺激方案,基于所述刺激方案的刺激参数执行软启动操作,以便在刺激阶段输出相应的刺激信号。
5、在一些实施例中,所述感应时长为1秒~60分钟;和/或所述伪迹阶段的伪迹时长为0.1秒~22.5秒;和/或所述软启动操作的软启动时长为1秒~8秒;和/或所述刺激阶段的刺激时长为0.1秒~24小时。
6、在又一些实施例中,确定是否切换刺激方案包括:响应于基于所述多个能量特征所属的能量区间确定的刺激方案与当前刺激方案相同,进入刺激阶段,并基于当前刺激方案输出相应的刺激信号;或者响应于基于所述多个能量特征所属的能量区间确定的刺激方案与当前刺激方案不同,进入刺激阶段,并基于所述多个能量特征所属的能量区间确定的刺激方案输出相应的刺激信号。
7、在另一些实施例中,所述方法进一步包括:根据获取的生命活动状态和/或发生目标事件的类型,自适应执行以下判断方式中的一种:基于所述多个能量特征的平均值所属的能量区间对应的刺激方案,确定是否切换刺激方案;或基于连续多个能量特征是否均高于或者低于某一能量阈值,确定是否切换刺激方案。
8、在一些实施例中,所述方法进一步包括:计算所述感应阶段的感应时长内确定的多个能量特征的平均值;将所述平均值与所述一个或多个能量阈值进行比较,以确定所述平均值所属的能量区间;以及基于所述平均值所属的能量区间对应的刺激方案,确定是否切换刺激方案。
9、在一些实施例中,所述方法进一步包括:在所述感应阶段,执行多轮平均值计算,以得到所述平均值,其中,响应于确定了第一个能量特征和第二个能量特征,计算所述第一个能量特征与所述第二个能量特征的初始平均值,并将所述初始平均值作为下一轮平均值计算的输入数据,以与下一个能量特征进行计算,直至得到所述感应时长内全部能量特征的平均值。
10、在另一些实施例中,基于所述多个能量特征所属的能量区间,确定是否切换刺激方案包括:响应于连续多个能量特征均高于或者低于某一能量阈值,基于高于或低于所述某一能量阈值的能量区间对应的刺激方案,确定是否切换刺激方案。
11、在又一些实施例中,所述方法进一步包括:响应于连续多个能量特征均分布于同一个能量区间,基于所述同一个能量区间对应的刺激方案,确定是否切换刺激方案;响应于连续多个能量特征分布于多个能量区间,基于所述多个能量区间中邻近所述某一能量阈值的能量区间对应的刺激方案,和/或基于所述多个能量区间中邻近当前刺激方案的能量区间对应的刺激方案,确定是否切换刺激方案。
12、在一些实施例中,所述方法进一步包括:根据历史生物电信号中发生目标事件时异常信号的持续时长,确定所述目标事件的特征标记时长;根据所述特征标记时长与以滑窗的方式计算能量特征时滑窗的移动步长之间的比值,确定所述连续多个能量特征所需的连续个数。
13、在另一些实施例中,所述特征标记时长为0.1s~5min。
14、在一些实施例中,所述方法还包括:响应于在感应阶段的感应时长内,不存在连续多个能量特征高于或者低于某一个能量阈值,进入刺激阶段,并基于当前刺激方案输出相应的刺激信号。
15、在另一些实施例中,所述方法进一步包括:基于所述生物电信号中的感兴趣频段,确定所述多个能量特征,其中所述感兴趣频段为0~100hz或其中的部分频段;和/或所述感兴趣频段的跨度为3hz~22hz。
16、在一些实施例中,所述感兴趣频段的跨度为5hz~10hz。
17、在另一些实施例中,所述感兴趣频段的跨度为5hz。
18、在又一些实施例中,所述方法还包括:响应于存在多通道采集的生物电信号,基于每个通道采集的生物电信号,确定每个通道是否切换刺激方案;响应于多通道未同时确定是否切换刺激方案,在最先确定是否切换刺激方案的通道进入刺激阶段的同时,其他未确定是否切换刺激方案的通道按照当前刺激方案进入刺激阶段。
19、在一些实施例中,所述生物电信号包括局部场电位信号。
20、在第二方面中,本披露提供一种神经刺激器,包括刺激模块,其配置用于执行根据本披露在第一方面中任一所述的方法。
21、在第三方面中,本披露提供一种用于切换刺激方案的设备,包括:处理器,其用于执行程序指令;以及存储器,其存储有所述程序指令,当所述程序指令由所述处理器加载并执行时,使得所述处理器执行根据本披露在第一方面中任一所述的方法。
22、在第四方面中,本披露提供一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机可读指令,该计算机可读指令被一个或多个处理器执行时,实现如本披露在第一方面中任意一项所述的方法。
23、通过如上所提供的用于切换刺激方案的方法、神经刺激器、设备和计算机可读存储介质,本披露实施例通过设置感应阶段,以及基于感应阶段的多个能量特征来判断是否切换刺激方案,可以有效避免短暂信号变化导致的误判,使得刺激方案的切换更加精准。
1.一种用于切换刺激方案的方法,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其中确定所述生物电信号的多个能量特征包括:
3.根据权利要求2所述的方法,还包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其中
5.根据权利要求1所述的方法,其中确定是否切换刺激方案包括:
6.根据权利要求1-5任一所述的方法,进一步包括:
7.根据权利要求1-6任一所述的方法,进一步包括:
8.根据权利要求7所述的方法,进一步包括:
9.根据权利要求1-6任一所述的方法,其中基于所述多个能量特征所属的能量区间,确定是否切换刺激方案包括:
10.根据权利要求9所述的方法,进一步包括:
11.根据权利要求9或10所述的方法,进一步包括:
12.根据权利要求11所述的方法,其中所述特征标记时长为0.1s~5min。
13.根据权利要求9所述的方法,还包括:
14.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述感兴趣频段的跨度为5hz~10hz;
16.根据权利要求1所述的方法,还包括:
17.根据权利要求1-16任一所述的方法,其中所述生物电信号包括局部场电位信号。
18.一种神经刺激器,包括刺激模块,其配置用于执行根据权利要求1-17任一所述的方法。
19.一种用于切换刺激方案的设备,包括:
20.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机可读指令,该计算机可读指令被一个或多个处理器执行时,实现如权利要求1-17中任意一项所述的方法。
