一种基于情绪失配生物标志物的闭环神经调控方法

本发明属于生物医学工程与医疗，具体涉及一种基于情绪失配生物标志物的闭环神经调控方法。

背景技术：

1、抑郁、焦虑、创伤后应激障碍等情感障碍在神经机制上的核心，是主观情绪体验脱离了客观刺激情境。

2、在临床上，多依据从受试者神经信号获得的生物标志物来触发或调整电刺激，从而实现失配生物标志物的闭环（自适应/响应式）神经调控。

3、现有方案的生物标志物大多为单一脑区活动或单一指标，无法区分受试者当前情绪是否与其所处的客观情境相称，无法捕捉到“主观相对客观的背离”，导致刺激时机与靶点的特异性不足、易误触发、副作用较多、疗效受限。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明技术方案提供一种基于情绪失配生物标志物的闭环神经调控方法，包括以下步骤：

2、对同一预处理后神经信号进行通道筛选并特征提取，拆分出客观特征和主观特征；

3、基于有向增强脑区特征进行解码，得到解码后客观特征和解码后主观特征；

4、计算解码后客观特征和解码后主观特征之间的背离量作为情绪失配生物标志物，若情绪失配生物标志物超过个体化阈值并持续预设时长，则生成触发信号，并依据有向增强脑区特征确定刺激靶点与刺激参数；

5、基于触发信号、刺激靶点与刺激参数生成对应电荷平衡双相脉冲串的刺激控制信号，并根据跨触点高频刺激伪迹信号确定实际刺激位点，在刺激脉冲间隙或伪迹剔除后的窗口上监测情绪失配生物标志物的变化，当失配回落时生成减弱或终止的刺激控制信号，反之生成维持或调整的刺激控制信号。

6、优选地，所述有向增强脑区特征包括用于增强客观的外侧杏仁核到前岛叶和用于增强主观的后岛叶到纹状体。

7、优选地，基于难治性抑郁、焦虑障碍、创伤后应激障碍、强迫症及慢性疼痛相应多种适应症，确定有向增强脑区特征参数，基于有向增强脑区特征参数对所述有向增强脑区特征进行更新。

8、优选地，基于难治性抑郁、焦虑障碍、创伤后应激障碍、强迫症及慢性疼痛相应多种适应症，确定刺激控制信号调控参数，基于刺激控制信号调控参数对所述刺激控制信号进行更新。

9、优选地，所述客观特征相应早时间窗早于主观特征相应晚时间窗。

10、优选地，所述客观特征包括刺激显著性特征与价位绝对值的二次特征，所述主观特征包括晚时间窗相应累积积分特征。

11、优选地，基于非线性相位耦合度量得到的所述有向增强脑区特征。

12、优选地，所述非线性相位耦合度量采用有向相位传递熵或符号传递熵。

13、优选地，所述有向相位传递熵在 theta 频带上计算。

14、优选地，所述背离量的计算公式如下：

15、m=max(0,(s)max(0,o))

16、其中，o 为解码后客观特征，s 为解码后主观特征。

17、本发明技术方案提供一种基于情绪失配生物标志物的闭环神经调控方法，对同一预处理后神经信号进行通道筛选并特征提取，拆分出客观特征和主观特征；基于有向增强脑区特征进行解码，得到解码后客观特征和解码后主观特征，基于二者之间的背离量作为情绪失配生物标志物，若情绪失配生物标志物超过个体化阈值并持续预设时长，则生成触发信号，并依据有向增强脑区特征确定刺激靶点与刺激参数；基于触发信号、刺激靶点与刺激参数生成对应电荷平衡双相脉冲串的刺激控制信号，并根据跨触点高频刺激伪迹信号确定实际刺激位点，当失配回落时生成减弱或终止的刺激控制信号，反之生成维持或调整的刺激控制信号，解决无法捕捉到主观相对客观的背离的问题，导致刺激时机与靶点的特异性不足、易误触发、副作用较多、疗效受限的问题。

1.一种基于情绪失配生物标志物的闭环神经调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述一种基于情绪失配生物标志物的闭环神经调控方法，其特征在于，所述有向增强脑区特征包括用于增强客观的外侧杏仁核到前岛叶和用于增强主观的后岛叶到纹状体。

3.如权利要求1所述一种基于情绪失配生物标志物的闭环神经调控方法，其特征在于，基于难治性抑郁、焦虑障碍、创伤后应激障碍、强迫症及慢性疼痛相应多种适应症，确定有向增强脑区特征参数，基于有向增强脑区特征参数对所述有向增强脑区特征进行更新。

4.如权利要求1所述一种基于情绪失配生物标志物的闭环神经调控方法，其特征在于，基于难治性抑郁、焦虑障碍、创伤后应激障碍、强迫症及慢性疼痛相应多种适应症，确定刺激控制信号调控参数，基于刺激控制信号调控参数对所述刺激控制信号进行更新。

5.如权利要求1所述一种基于情绪失配生物标志物的闭环神经调控方法，其特征在于，所述客观特征相应早时间窗早于主观特征相应晚时间窗。

6.如权利要求5所述一种基于情绪失配生物标志物的闭环神经调控方法，其特征在于，所述客观特征包括刺激显著性特征与价位绝对值的二次特征，所述主观特征包括晚时间窗相应累积积分特征。

7.如权利要求1所述一种基于情绪失配生物标志物的闭环神经调控方法，其特征在于，基于非线性相位耦合度量得到的所述有向增强脑区特征。

8.如权利要求1所述一种基于情绪失配生物标志物的闭环神经调控方法，其特征在于，所述非线性相位耦合度量采用有向相位传递熵或符号传递熵。

9. 如权利要求8所述一种基于情绪失配生物标志物的闭环神经调控方法，其特征在于，所述有向相位传递熵在 theta 频带上计算。

10. 如权利要求1所述一种基于情绪失配生物标志物的闭环神经调控方法，其特征在于，所述背离量的计算公式如下：