CN112190836A - 神经调控设备、操控方法、终端及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种神经调控设备、操控方法、终端及存储介质。应用于中国语言脑功能区，其特征在于，包括：脑图像数据处理模块，用于获取用户脑部结构图像数据和用户脑部语言区结构图像数据；语言能力评估模块，用于评估用户语言能力；经颅磁刺激信息生成模块，用于根据所述用户脑部结构图像数据、所述用户脑部语言区结构图像数据和所述用户语言能力生成经颅磁刺激靶点、颅磁刺激种类和经颅磁刺激参数；经颅磁刺激调控模块，用于根据所述经颅磁刺激靶点、颅磁刺激种类和所述经颅磁刺激参数对用户脑部进行神经调控，能够针对中国语言脑功能区进行神经调控，获取用户的脑部结构、损伤区域及语言能力，生成精确的神经调控参数，并根据参数进行神经调控。
Description
技术领域
本发明涉及医疗用电器领域，尤其是涉及一种神经调控设备、操控方法、终端及存储介质。
背景技术
语言功能障碍是一种由脑部疾病或损伤造成的后遗症。目前，神经调控是除了传统语言康复训练之外的有效的语言功能康复手段。经颅磁刺激技术(TranscranialMagnetic Stimulation,TMS)是一种根据预设参数生成脉冲磁场，对目标大脑皮质进行刺激，引起神经细胞去极化等电生理反应，以实现调节神经兴奋或抑制功能的技术。
目前，神经调控设备主要针对西方语言的大脑语言功能区。由于中国语言和西方语言的加工脑区存在差异，西方语言的神经调控设备在针对中国语言脑功能区进行刺激时存在适应性差的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种神经调控设备，能够针对中国语言脑功能区进行神经调控，获取用户的个体脑部结构、损伤区域及语言能力，生成精确的神经调控参数，并根据参数进行神经调控。
根据本发明的第一方面实施例的神经调控设备，应用于中国语言脑功能区，其特征在于，包括：脑图像数据处理模块，用于获取用户脑部结构图像数据和用户脑部语言区结构图像数据；语言能力评估模块，用于评估用户语言能力；经颅磁刺激信息生成模块，用于根据所述用户脑部结构图像数据、所述用户脑部语言区结构图像数据和所述用户语言能力生成经颅磁刺激靶点、经颅磁刺激种类和经颅磁刺激参数；经颅磁刺激调控模块，用于根据所述经颅磁刺激靶点、颅磁刺激种类和所述经颅磁刺激参数对用户脑部进行神经调控。
根据本发明实施例的神经调控设备，至少具有如下有益效果：能够针对中国语言脑功能区进行神经调控，获取用户的个体脑部结构、损伤区域及语言能力，生成精确的神经调控参数，并根据参数进行神经调控，提高对用户的神经调控效率。
在一些实施例中，所述经颅磁刺激靶点包括：左侧额中回、运动功能区、左侧布洛卡区、病灶周围和对侧脑区中的一种或多种。
在一些实施例中，所述经颅磁刺激参数包括：磁刺激频率、磁刺激重复频率、单次刺激时间、刺激循环次数和刺激周期数目中的一种或多种；所述颅磁刺激种类包括磁刺激模式和磁刺激范式。
在一些实施例中，所述神经调控设备还包括：安全控制模块，用于判断所述经颅磁刺激参数是否超过安全阈值；若所经颅磁刺激参数超过所述安全阈值，则结束所述神经调控。
在一些实施例中，所述神经调控设备还包括：信息存储模块，用于根据用户的个人信息存储所述经颅磁刺激靶点和所述经颅磁刺激参数；信息调取模块，用于获取所述个人信息，根据所述个人信息获取所述经颅磁刺激靶点和所述经颅磁刺激参数。
根据本发明的第二方面实施例的神经调控设备操控方法，用于操作如第一方面所述的神经调控设备，其特征在于，包括：获取用户脑部结构图像数据和用户脑部语言区结构图像数据；评估用户语言能力；根据所述用户脑部结构图像数据、所述用户脑部语言区结构图像数据和所述用户语言能力生成经颅磁刺激靶点和经颅磁刺激参数；根据所述经颅磁刺激靶点和所述经颅磁刺激参数控制神经调控设备对用户脑部进行神经调控。
根据本发明实施例的神经调控设备，至少具有如下有益效果：能够实现对神经调控设备的控制，并控制神经调控设备进行中国语言脑功能区神经调控，获取用户的个体脑部结构、损伤区域及语言能力，生成精确的神经调控参数，并根据参数进行神经调控。
在一些实施例中，所述神经调控设备操控方法还包括：判断所述经颅磁刺激参数是否超过安全阈值；若所经颅磁刺激参数超过所述安全阈值，则结束所述神经调控。
在一些实施例中，所述神经调控设备操控方法还包括：根据用户的个人信息存储所述经颅磁刺激靶点、颅磁刺激种类和所述经颅磁刺激参数；获取所述个人信息，根据所述个人信息获取所述经颅磁刺激靶点、颅磁刺激种类和所述经颅磁刺激参数；根据所述经颅磁刺激靶点、颅磁刺激种类和所述经颅磁刺激参数进行神经调控。
根据本发明的第三方面实施例的神经调控控制终端，其特征在于，包括：至少一个处理器，以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第二方面所述的神经调控设备操控方法。
根据本发明实施例的神经调控设备，至少具有如下有益效果：能够执行对神经调控设备的操作，并控制神经调控设备进行中国语言脑功能区神经调控，获取用户的个体脑部结构、损伤区域及语言能力，生成精确的神经调控参数，并根据参数进行神经调控。
根据本发明的第四方面实施例的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如第二方面所述的神经调控设备操控方法。
根据本发明实施例的神经调控设备，至少具有如下有益效果：能够存储对神经调控设备的控制信息，并控制神经调控设备进行中国语言脑功能区神经调控，获取用户的个体脑部结构、损伤区域及语言能力，生成精确的神经调控参数，并根据参数进行神经调控
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明一实施例提供的神经调控设备的结构示意图；
图2为本发明另一实施例提供的神经调控设备的结构示意图；
图3为本发明一实施例提供的神经调控设备操控方法流程示意图。
附图标记：
神经调控设备100；脑图像数据处理模块120；语言能力评估模块130；经颅磁刺激信息生成模块110；经颅磁刺激调控模块140；安全控制模块150；信息存储模块160；信息调取模块170。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1，示出了本发明实施例提供的一种神经调控设备100，如图1所示的神经调控设备100，至少包括以下部分：脑图像数据处理模块120、语言能力评估模块130、经颅磁刺激信息生成模块110及经颅磁刺激调控模块140。
在一些实施例中，神经调控设备100进行用户信息采集。采集的用户信息包括脑损伤位置、脑损伤面积大小、用户的发病周期、性别、年龄、文化水平中的一种或多种。
在一些实施例中，用户信息采集的方法包括人工录入和识别病例信息中的至少一种。神经调控设备100能够通过人工信息录入进行用户信息采集，可以实现用户信息的全面采集。神经调控设备100还能够通过病例信息进行用户信息采集，可以提高信息录入的效率，结合人工信息补录，可以进一步提高用户信息采集的速度。
在一些实施例中，神经调控设备100对用户的语言能力进行评估测试，测评的内容用于对用户脑损伤后的语言能力了解和评分，并将测评结果将转换成等级。用户的语言能力测评结果会直接生成报告并录入系统，应用人工针对患者出现严重缺陷的语言功能，安排用户进行大脑磁共振扫描并再次进行相关语言任务，相关语言能力任务包括字词命名任务、字图匹配任务、听力句子理解任务中的至少一种。进行评估测试可以尽快实现对用户的初步评估，便于进行后续的神经调控。
在一些实施例中，语言评估测试的语言能力评测等级包括分为1、2、3、4、5五个等级，并分别对应分值为0-20分、21-40分、41-60分、61-80分及81分以上的分数。语言测试的分数对应于语言任务的准确率，语言任务的准确率越低，代表该用户的语言能力越弱。若语言能力评测等级为1级、2级及3级，则代表该用户语言能力偏弱，需要重点关注并进行进一步干预。语言能力评测等级将自动记录在神经调控设备100中，以便进行后续的参数调整。从而实现对用户语言能力区的精准刺激。
在一些实施例中，神经调控设备100对用户进行语言区分布和代偿检测。检测的内容包括：扫描用户的脑结构图像及脑功能数据预处理。扫描用户的脑结构图像包括结合脑结构图像对脑功能数据进行处理。脑功能数据预处理包括时间和头动矫正、空间标准化和平滑处理等规范化操作。
在一些实施例中，对用户进行语言区分布和代偿检测通过软件进行自动调节，可以提高对用户检测的效率。
在一些实施例中，神经调控设备100根据用户的病灶位置、灶大小以及语言障碍程度存在的个体差异，在原来的大脑语言功能区受到破坏后，邻近或对侧脑区于脑损伤早起可以代偿部分语言功能，通过系统分析用户的脑功能数据获得用户在脑损伤后的大脑语言区的具体分布位置和激活强度后，自动储存脑成像数据，按用户实际情况制定一个或多于一个神经调控的刺激靶点。根据用户的实际情况进行靶点选择可以提高对用户刺激的针对性，改善刺激的效果。
在一些实施例中，神经调控设备100的刺激靶点包括左侧布洛卡区、左侧额中回、运动皮层及病灶的对侧脑区中的一个或多个。
在一些实施例中，根据用户的身体状况和能力设计个性化的经颅磁刺激参数设置。经颅磁刺激参数包括：刺激频率、每次疗程的刺激强度、刺激时间及神经调控周期中的一种或多种；颅磁刺激种类包括磁刺激模式、多种磁刺激范式。
在一些实施例中，神经调控设备100还包括显示模块，用于显示和设置经颅磁刺激参数、调出历史参数数据等信息。
在一些实施例中，刺激模式包括皮层兴奋或抑制。多种刺激范式包括：单次刺激、重复刺激及快速脉冲刺激中的一种或多种。刺激频率包括1Hz低频刺激及5-50Hz高频刺激。每次疗程的刺激强度包括80％-120％运动阈值，通常采用90％和100％运动阈值。根据1998国际经颅磁刺激TMS协会发布的安全指南，刺激强度不能超过运动阈值的130％。刺激时间包括20-60次每分钟，并采取连续刺激或间隔刺激的方式。神经调控周期包括一周至三个月。设置不同刺激模式便于对用户进行定制化的操作。
在一些实施例中，为了保证用户的安全，并测试用户的个体信息，在每次进行磁刺激调控之前都先进行一次阈值测量，刺激参数也会按用户情况相应调整。经颅磁刺激调控内设参数的安全范围，可以限制神经调控的参数设置，避免因参数输入错误的情况引起的潜在危险，保障所有用户能安全地进行经颅磁刺激TMS。
在一些实施例中，若用户的左侧额叶大面积受损，经过对用户的病情和语言能力评估后，选择中国语言加工的关键脑区，即左侧额中回为神经调控靶点。由于患者的语言障碍程度不一，训练时间、力度和疗效存在极大的个体差异，需要根据用户年龄不同和病情严重程度选择不同的刺激范式，若用户为老人，可使用重复的低频刺激，刺激强度控制在80-90％运动阈值范围内，每次刺激时间不超过20分钟，整体的刺激周期为3个月或以上，让老年用户地语言功能循序渐进地恢复。具体的刺激阈值可按照患者进行神经调控的感觉做出调整，以实现对用户状态的精准刺激。
在一些实施例中，可为用户制定多于一套神经调控参数，以便进行康复训练的早期和后期使用，并进行单独存储，建立电子档案，以便为用户进行神经调控治疗时随时调出数据，进行实时的调整。
在一些实施例中，在采集到一定量的神经调控方案后，根据不同的神经调控方案进行数据库建立，在数据库中存储不同用户的神经调控靶区和参数，根据脑部疾病的类别、病灶的位置及语言损伤的分类进行存档。建立数据库可以提升后续的神经调控效率，在进行新用户的方案设计时，可以根据用户的脑疾病分类、年龄和病情严重程度筛选相关的神经调控靶区和参数进行快速搜索。应用大数据的数据库可以实现对用户神经调控方案的直接调整，能够实现快速的方案设置。
在一些实施例中，在用户完成一个特定周期的神经调控后，再次进行语言能力测评。并根据新的语言能力测评结果，进行新的神经调控方案。根据不同的疗程设置不同的神经调控方案，可以针对用户的状态，进行方案的改进，提高神经调控的效果。
参照图2，示出了本发明另一实施例提供的一种神经调控设备100，如图2所示的神经调控设备100，至少包括以下部分：神经调控设备100、脑图像数据处理模块120、语言能力评估模块130、经颅磁刺激信息生成模块110、经颅磁刺激调控模块140、安全控制模块150、信息存储模块160及信息调取模块170。
在一些实施例中，神经调控设备100增加了部件：安全控制模块150、信息存储模块160及信息调取模块170。
在一些实施例中，神经调控设备100包括：安全控制模块150，用于判断经颅磁刺激参数是否高于安全阈值；若所经颅磁刺激参数高于安全阈值，则结束神经调控。
在一些实施例中，神经调控设备100包括模式切换模块用于切换个人信息采集、语言能力评级、大脑图像数据或经颅磁刺激调控模式。
在一些实施例中，神经调控设备100包括：信息存储模块160，用于根据用户的个人信息存储经颅磁刺激靶点和经颅磁刺激参数。信息存储模块160还用于用于生成患者的二维和三维的病灶图像、脑功能图像、语言能力评测报告以及具体神经调控方案，分别存储系统内。
在一些实施例中，神经调控设备100包括：信息调取模块170，用于获取个人信息，根据个人信息获取经颅磁刺激靶点和经颅磁刺激参数。
参照图3，示出了本发明一实施例提供的神经调控设备操控方法流程示意图，如图3所示的神经调控设备操控方法，至少包括以下步骤：S100：获取用户脑部结构图像数据和用户脑部语言区结构图像数据；S200：获取用户语言能力；S300：根据用户脑部结构图像数据、用户脑部语言区结构图像数据和用户语言能力生成经颅磁刺激靶点、经颅磁刺激靶种类和经颅磁刺激参数；S400：根据经颅磁刺激靶点、经颅磁刺激靶种类和经颅磁刺激参数控制神经调控设备对用户脑部进行神经调控。
S100：获取用户脑部结构图像数据和用户脑部语言区结构图像数据。
在一些实施例中，控制神经调控设备100扫描用户的脑结构图像及脑功能数据预处理。扫描用户的脑结构图像包括结合脑结构图像对脑功能数据进行处理。脑功能数据预处理包括时间和头动矫正、空间标准化和平滑处理等规范化操作S200：评估用户语言能力。
在一些实施例中，控制神经调控设备100对用户的语言能力进行评估测试，测评的内容用于对用户脑损伤后的语言能力了解和评分，并将测评结果将转换成等级。
S300：根据用户脑部结构图像数据、用户脑部语言区结构图像数据和用户语言能力生成经颅磁刺激靶点、经颅磁刺激靶种类和经颅磁刺激参数。
在一些实施例中，控制神经调控设备100根据用户脑部结构图像数据、用户脑部语言区结构图像数据和用户语言能力生成经颅磁刺激靶点、经颅磁刺激靶种类和经颅磁刺激参数。
S400：根据经颅磁刺激靶点、经颅磁刺激靶种类和经颅磁刺激参数控制神经调控设备对用户脑部进行神经调控。
在一些实施例中，根据经颅磁刺激靶点、经颅磁刺激参数及用户实际情况控制神经调控设备100制定一个或多于一个神经调控的刺激靶点。根据用户的实际情况进行靶点选择可以提高对用户刺激的针对性，改善刺激的效果。
在一些实施例中，神经调控设备操控方法还包括：判断经颅磁刺激参数是否高于安全阈值；若所经颅磁刺激参数高于安全阈值，则结束神经调控。
在一些实施例中，神经调控设备操控方法还包括：根据用户的个人信息存储经颅磁刺激靶点和经颅磁刺激参数；获取个人信息，根据个人信息获取经颅磁刺激靶点和经颅磁刺激参数；根据经颅磁刺激靶点和经颅磁刺激参数进行神经调控。
根据本发明实施例的神经调控控制终端，其特征在于，包括：至少一个处理器，以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行如上述的神经调控设备操控方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，其特征在于，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于使计算机执行如上述的神经调控设备操控方法。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种神经调控设备，应用于中国语言脑功能区，其特征在于，包括：
脑图像数据处理模块，用于获取用户脑部结构图像数据和用户脑部语言区结构图像数据；
语言能力评估模块，用于评估用户语言能力；
经颅磁刺激信息生成模块，用于根据所述用户脑部结构图像数据、所述用户脑部语言区结构图像数据和所述用户语言能力生成经颅磁刺激靶点、颅磁刺激种类和经颅磁刺激参数；
经颅磁刺激调控模块，用于根据所述经颅磁刺激靶点、颅磁刺激种类和所述经颅磁刺激参数对用户脑部进行神经调控。
2.根据权利要求1所述的神经调控设备，其特征在于，所述经颅磁刺激靶点包括：左侧额中回、运动功能区、左侧布洛卡区、病灶周围和对侧脑区中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的神经调控设备，其特征在于，所述经颅磁刺激参数包括：磁刺激频率、磁刺激重复频率、单次刺激时间、刺激循环次数和刺激周期数目中的一种或多种；
所述颅磁刺激种类包括磁刺激模式和磁刺激范式。
4.根据权利要求1所述的神经调控设备，其特征在于，还包括：
安全控制模块，用于判断所述经颅磁刺激参数是否超过安全阈值；
若所经颅磁刺激参数超过所述安全阈值，则结束所述神经调控。
5.根据权利要求1至4任一项所述的神经调控设备，其特征在于，还包括：
信息存储模块，用于根据用户的个人信息存储所述经颅磁刺激靶点和所述经颅磁刺激参数；
信息调取模块，用于获取所述个人信息，根据所述个人信息获取所述经颅磁刺激靶点和所述经颅磁刺激参数。
6.一种神经调控设备操控方法，用于操控如权利要求1-5任一项所述的神经调控设备，其特征在于，包括：
获取用户脑部结构图像数据和用户脑部语言区结构图像数据；
评估用户语言能力；
根据所述用户脑部结构图像数据、所述用户脑部语言区结构图像数据和所述用户语言能力生成经颅磁刺激靶点和经颅磁刺激参数；
根据所述经颅磁刺激靶点、颅磁刺激种类和所述经颅磁刺激参数控制神经调控设备对用户脑部进行神经调控。
7.根据权利要求6所述的神经调控设备操控方法，其特征在于，还包括：
判断所述经颅磁刺激参数是否超过安全阈值；
若所经颅磁刺激参数超过所述安全阈值，则结束所述神经调控。
8.根据权利要求6所述的神经调控设备操控方法，其特征在于，所述
根据用户的个人信息存储所述经颅磁刺激靶点、颅磁刺激种类和所述经颅磁刺激参数；
获取所述个人信息，根据所述个人信息获取所述经颅磁刺激靶点、颅磁刺激种类和所述经颅磁刺激参数；
根据所述经颅磁刺激靶点、颅磁刺激种类和所述经颅磁刺激参数进行神经调控。
9.一种神经调控控制终端，其特征在于，包括：
至少一个处理器，以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求6至8任一项所述的神经调控设备操控方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求6至8任一项所述的神经调控设备操控方法。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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