CN116570834B - 经颅直流电刺激方法、装置、终端及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种经颅直流电刺激方法、装置、终端及介质，先通过前额电极采集干预前脑电信号，然后通过干预电极刺激大脑皮层，再通过前额电极采集干预后脑电信号，根据干预前脑电信号、干预后脑电信号分别获得干预前脑活跃度指标、干预后脑活跃度指标，根据干预前脑活跃度指标和干预后脑活跃度指标获得刺激结果。与现有技术相比，通过根据脑电信号获取刺激前后的脑活跃度指标，根据脑活跃度指标在刺激前后的变化来准确、客观地衡量经颅直流电刺激结果。
Description
技术领域
本发明涉及经颅直流电刺激技术领域，尤其涉及的是一种经颅直流电刺激方法、装置、终端及介质。
背景技术
经颅直流电刺激(Transcranial Direct Current Stimulation，tDCS)是一种新兴的、非侵入性的、利用弱电流(1～2mA)调节大脑皮层神经元活动的技术。能够促进或抑制大脑的神经突触传递活动，调节大脑活动，提高大脑皮层相应区域的兴奋性和专注力。
目前有关经颅直流电刺激方法的研究主要集中于优化经颅直流电刺激的电流、位置等，较少关注经颅直流电刺激效果的量化和评估，而是在刺激后进行问卷，依据兴奋性、记忆力、专注力等指标来评估刺激效果，不能获得准确、客观的经颅直流电刺激效果。
因此，现有技术有待改进和提高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种经颅直流电刺激方法、装置、智能终端及计算机存储介质，解决目前的经颅直流电刺激方法不能获得准确、客观的经颅直流电刺激效果的问题。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种经颅直流电刺激方法，应用于包括前额电极和干预电极的经颅直流电刺激设备，所述前额电极用于采集前额的脑电信号，所述干预电极用于通入弱电流以刺激大脑前额叶，所述方法包括：
使能前额电极并采集干预前脑电信号；
根据所述干预前脑电信号获得干预前脑活跃度指标；
使能干预电极并在预设时间内持续刺激大脑皮层；
使能前额电极并采集干预后脑电信号；
根据所述干预后脑电信号获得干预后脑活跃度指标；
根据所述干预前脑活跃度指标、所述干预后脑活跃度指标，获得刺激结果。
可选的，还包括：
获取直流电刺激的场合和参数，根据所述场合和所述参数确定刺激场景；
根据所述刺激场景、所述干预前脑活跃度指标和所述干预后脑活跃度指标生成个性化用脑建议。
可选的，根据脑电信号获得脑活跃度指标，包括：
采用时域分析方法、频域分析方法分别提取所述脑电信号的时域特征、频域特征；
根据所述时域特征、所述频域特征构建特征矩阵；
将所述特征矩阵输入预先训练好的小波神经网络，获得所述脑活跃度指标。
可选的，在预设时间内持续刺激大脑皮层之后，还包括：
获取间隔时间并等待所述间隔时间以消散所述干预电极产生的余电。
可选的，在预设时间内持续刺激大脑皮层时，还根据所述干预电极与大脑皮层之间的阻抗值调整所述干预电极的电流值。
可选的，所述干预电极为包括若干个电极单元的梳状电极，所述根据所述干预电极与大脑皮层之间的阻抗值调整所述干预电极的电流值，包括：
检测所述干预电极与大脑皮层之间的阻抗值；
根据所述阻抗值，调整所述干预电极的角度和/或各个所述电极单元的电流值以调整所述干预电极的电流值。
为了实现上述目的，本发明第二方面提供一种经颅直流电刺激装置，所述装置包括：
前额电极，用于获取干预前脑电信号和干预后脑电信号；
干预电极，用于通入弱电流以刺激大脑前额叶，所述干预电极为包括若干个电极单元的梳状电极；
控制板，与所述前额电极、干预电极电连接，所述控制板上设有处理器，所述处理器用于运行上述任一项所述的经颅直流电刺激方法并控制所述前额电极和所述干预电极。
可选的，所述控制板上还设有光电耦合器，所述光电耦合器与所述干预电极电连接，所述光电耦合器用于根据所述处理器的信号控制所述干预电极的电流值。
本发明第三方面提供一种智能终端，上述智能终端包括存储器、处理器以及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的经颅直流电刺激程序，上述经颅直流电刺激程序被上述处理器执行时实现任意一项上述经颅直流电刺激方法的步骤。
本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质上存储有经颅直流电刺激程序，上述经颅直流电刺激程序被处理器执行时实现任意一项上述经颅直流电刺激方法的步骤。
由上可见，本发明先通过前额电极采集干预前脑电信号，然后通过干预电极刺激大脑皮层，再通过前额电极采集干预后脑电信号，根据干预前脑电信号、干预后脑电信号分别获得干预前脑活跃度指标、干预后脑活跃度指标，根据干预前脑活跃度指标和干预后脑活跃度指标获得刺激结果。与现有技术相比，通过根据脑电信号获取刺激前后的脑活跃度指标，根据脑活跃度指标在刺激前后的变化来准确、客观地衡量经颅直流电刺激结果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的经颅直流电刺激装置功能框图；
图2为本发明实施例提供的经颅直流电刺激方法的流程示意图；
图3为生成个性化用脑建议的流程示意图；
图4为采用神经网络获得脑活跃度指标的流程示意图；
图5为根据阻抗值调整干预电极的电流值的流程示意图；
图6是本发明实施例提供的一种智能终端的内部结构原理框图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况下，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当…时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似的，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述的条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
下面结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
经颅直流电刺激的效果因人而异，有些个体的注意力获得提高、有些个体的记忆力获得提高、有些个体的情绪更高涨等等，难以直接量化衡量。目前的经颅直流电刺激方法不能在刺激后直接获得刺激结果，而是在刺激后进行问卷，依据兴奋性、记忆力、专注力等指标来评估刺激效果，获得的刺激结果不准确、不客观，也无法及时记录和生成反馈。
针对目前经颅直流电刺激方法存在的问题，本发明提供了一种经颅直流电刺激方法，分别采集大脑皮层刺激前的脑电信号、大脑皮层刺激后的脑电信号，通过分析脑电信号，获得干预前脑活跃度指标和干预后脑活跃度指标，根据干预前脑活跃度指标和干预后脑活跃度指标的变化情况来获得刺激结果。能够准确、客观地衡量经颅直流电刺激效果。
本发明的经颅直流电刺激方法可以运行在具有用于检测脑电信号的前额电极、用于刺激大脑皮层的干预电极的经颅直流电刺激装置的处理器或控制芯片上，也可以运行在与经颅直流电刺激装置连接的智能终端上，通过智能终端来控制经颅直流电刺激装置。
如图1所示，本发明实施例提供了一种经颅直流电刺激装置，包括前额电极和干预电极。前额电极用来采集左前额和右前额的脑电信号，干预电极用来通入弱电流以刺激大脑前额叶。需要说明的是，组成前额电极、干预电极的电极片或电极单元的数量不做限制。本实施例中，前额电极包括并排的三个电极片，干预电极对称设有两个，每个均为由若干个电极单元组成的梳状电极，且电极单元的长度可以互不相同，每个电极单元为一个独立的人体工程学导电硅胶触头。
还包括控制板，前额电极和干预电极电连接在控制板的接口上。控制板上设有处理器和用于存储数据的存储器，处理器中运行有本发明的经颅直流电刺激方法，处理器发送信号至控制板上的相应接口以控制前额电极和干预电极。具体地，通过控制板控制前额电极采集干预前脑电信号和干预后脑电信号，通过控制板控制干预电极的电流来实现干预电极对大脑皮层的刺激，并且控制板还能分别控制每个电极单元的电流值。
在一种示例中，处理器可以控制每个电极单元的电流值；在另一个示例中，处理器可以控制整个干预电极的电流值。为了方便控制每个电极触头或整个干预电极的电流值，可以在控制电极单元的电路或者控制干预电极的电路上设置光电耦合器，通过改变光电耦合器中发光源的电流大小来改变光电耦合器输出的电流大小，从而改变每个电极触头或整个干预电极的电流值。并且光电耦合器具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力，调整每个电极触头或整个干预电极的电流值时更加精准。
可选的，控制板上还可以设置与移动终端通信的蓝牙芯片，通过蓝牙芯片将干预前脑电信号、干预后脑电信号传输至移动终端。
控制板上还设有计时器，通过计时器控制刺激大脑皮层的持续时间。
本发明实施例还提供了一种经颅直流电刺激方法，运行在上述经颅直流电刺激装置的处理器中，如图2所示，经颅直流电刺激方法具体步骤包括：
步骤S100：使能前额电极并采集干预前脑电信号；
具体地，通过控制板接通前额电极的电路，使得前额电极开始工作，采集左前额和右前额的脑电波。采集到的脑电波经过放大、滤波和去噪音后，获得脑电信号。为了区分方便，对大脑皮层干预刺激前采集到的脑电信号称为干预前脑电信号；对大脑皮层干预刺激后采集到的脑电信号称为干预后脑电信号。
进一步地，还可以对得到的干预前脑电信号进行处理以去除肌肉活动及其他神经电生理信号干扰，如通过小波变换去除头部运动伪迹的干扰，通过独立成分分析法去除眼动、肌电伪迹的干扰。
前额电极可以为干电极，也可以为湿电极，也可以在干电极上套上电极套，电极套使用生理盐水浸湿，将干电极转变为湿电极，提高采集脑电信号的效率。
采集干预前脑电信号的持续时间一般为60秒至3分钟，本实施例中的持续时间为90秒。
步骤S200：根据干预前脑电信号获得干预前脑活跃度指标；
具体地，为了能够准确地对比刺激前后的刺激效果，本发明采用了脑活跃度指标来量化刺激前后大脑的活跃程度，从而客观地评估直流电刺激的效果。而且注意力、记忆力、情绪等这些指标都是大脑前额区域的活跃程度的放映，因此，在各个具体应用场景中，对脑活跃度指标进行相应处理，也就可以评估刺激前后的注意力、记忆力、情绪的变化情况。
脑活跃度指标也称为脑神经活跃度（TQC），用来描述一个人的大脑在某个特定时间段内的活跃程度。主要通过大脑电活动来评估大脑的活跃程度，也可以通过大脑电活动和大脑代谢率两个方面相结合来评估大脑的活跃程度。
例如：通过分析和计算脑电图的频率、幅度、相位等参数，根据这些参数计算干预前脑活跃度指标。
针对大脑电活动和大脑代谢率两个方面相结合来评估大脑的活跃程度的情况，先分析脑电图计算第一脑活跃程度指标，再通过正电子发射断层扫描（PET）或功能性磁共振成像（fMRI）等技术来测量大脑的代谢率或血氧水平等指标并与基准值进行比较，得出第二脑活跃程度指标，将第一脑活跃度指标和第二脑活跃程度指标加权求和，获得干预前脑活跃度指标。
本实施例中根据干预前脑电信号计算干预前脑活跃度指标的具体过程为：
将脑电信号分成不同频率带（例如α波、β波、θ波等），并分析每个频率带内脑电信号的频率、幅度、相位等特征，计算每个频率带内脑电信号的功率或能量，然后将各个频率带内的功率和能量进行加权平均，得出脑活跃度指标。
计算功率时，可以对脑电信号进行傅里叶变换，得到脑电信号在不同频率下的功率谱密度，然后计算每个频率带内的功率，计算公式为：Power = ∑(Signal^2)/n，其中，Signal为信号的幅度，n为信号采样点数。
计算能量时，通过对脑电信号进行平方和运算，得到脑电信号在不同时间段内的能量，然后计算每个频率带内的信号能量，计算公式为：Energy = ∑(Signal^2)，其中，Signal为信号的幅度。
然后将不同频率带内的功率或能量进行加权平均，得出脑活跃度指数，计算公式为：ActivityIndex = ∑(Power/Energy)*Weight，其中，Power为功率，Energy为能量，Weight为不同频率带的权重，根据需要设定不同的权重。
步骤S300：使能干预电极并在预设时间内持续刺激大脑皮层；
具体地，通过控制板接通干预电极的电路，向干预电极通入弱电流(1～2mA)来刺激大脑皮层，调节大脑皮层神经元活动。刺激大脑皮层的预设时间可以根据刺激场景（办公、学习、情绪调节等）来相应地设定。本实施例中，预设时间默认值为15分钟，使用者可以在移动终端上通过变更刺激场景来改变预设时间或者在移动终端上直接调整预设时间的数值。
在刺激大脑皮层时，当干预电极上的实时电流的数值较大时，此时人体对电流的变化较为敏感。若在短时间内实时电流的变化过大，也会导致使用者出现刺痛或者光幻视等不适状况。而当实时电流的数值较小时，人体则对电流的变化感知不强。因此使能干预电极时，沿曲线逐渐增加干预电极的电流值，即开始时的曲线斜率大，快速增加干预电极的电流值，后期的曲线斜率小，则缓慢增加干预电极的电流值。
若是达到预设时间断开干预电极后马上使用前额电极来采集脑电信号，则由于干预电极的余电并未消失，一方面可能会与前额电极形成回路，刺激效应会叠加，导致使用者出现刺痛或者光幻视等不适状况；另一方面在采集脑电信号时，干预电极产生的余电会对脑电信号产生干扰，影响采集的准确率。因此，在一个实施例中，在预设时间内持续刺激大脑皮层之后，还包括：获取间隔时间并等待上述间隔时间以消散干预电极产生的余电。其中，间隔时间可以根据干预刺激采用的档位来相应设定，如干预刺激采用的档位高，即干预电极的电流值大，则间隔时间就相应的久一些。经测试，本实施例使用的干预电极的电流值为1mA时，间隔时间为12秒，就可以较好地消散干预电极产生的余电。
在一个实施例中，若间隔时间较久，例如1分钟，在间隔时间内还重新连通干预电极的电路，使用干预电极进行一次伪刺激，即发出一个弱刺激电流，并在间隔时间的其余时间里不进行电流刺激。从而避免使用者在较长的延时时间等待过程中，误认为经颅直流电刺激装置出现故障或者误认为本次使用经颅直流电刺激装置的时间结束，而摘下经颅直流电刺激装置。
步骤S400：使能前额电极并采集干预后脑电信号；
具体地，与步骤S100类似，在对大脑皮层进行干预刺激后，前额电极再次工作，采集脑电信号，获得干预后脑电信号。
步骤S500：根据干预后脑电信号获得干预后脑活跃度指标；
具体地，采集到的干预后脑电信号采用步骤S200中相同的步骤，就可以获得干预后脑活跃度指标。
步骤S600：根据干预前脑活跃度指标、干预后脑活跃度指标，获得刺激结果。
具体地，刺激结果的内容不做限制，可以为脑活跃度指标的上升比率或下降比率，将干预前脑活跃度指标和干预后脑活跃度指标相除就可以获得上述上升比率或下降比率，也可以是根据上升比率或下降比率衡量刺激前后的大脑的活跃情况获得的结果；也可以结合应用场景，根据干预前脑活跃度指标、干预后脑活跃度指标，进一步确定是否改善了认知功能（例如注意力、记忆、学习等）；是否改善了运动功能（例如手部协调、步态稳定等）；是否改善了情绪（例如抑郁、焦虑等）等，获得刺激结果。
由上所述，通过采用包括前额电极和干预电极的经颅直流电刺激设备，能够简单方便地切换前额电极和干预电极以采集刺激前后的脑电信号以及刺激大脑皮层。前额电极采集到干预前脑电信号、干预后脑电信号并进行分析，获得刺激前脑活跃度指标和刺激后脑活跃度指标，对刺激前脑活跃度指标和刺激后脑活跃度指标进行分析就可以获得刺激结果。通过采用脑活跃度指标在刺激前后的变化来准确、客观地衡量经颅直流电刺激效果。
在一个实施例中，如图3所示，还包括：
步骤S700：获取直流电刺激的场合和参数，根据场合和参数确定刺激场景；
步骤S800：根据刺激场景、干预前脑活跃度指标和干预后脑活跃度指标生成个性化用脑建议。
具体地，直流电刺激的场合是指刺激时的空间环境，如办公室、家庭、学校等；直流电刺激的参数是指刺激的目的、刺激时段（上午、下午、晚上等）、刺激的档位等。预先对各种场合和参数进行归纳，分类出不同的刺激场景，然后根据场合和参数就可以确定刺激场景。比较干预前脑活跃度指标和干预后脑活跃度指标，得到脑活跃度指标的变化情况，再根据刺激场景，生成个性化用脑建议。例如：办公室中，在下午时段进行直流电刺激，一般为提升专注力的刺激场景，若是干预前脑活跃度指标较低，直流电刺激后，干预后脑活跃度指标仍较低，给出的个性化用脑建议是“建议通过专注训练、冥想等方式提高专注力水平”；若是干预前脑活跃度指标较低，直流电刺激后，干预后脑活跃度指标较高，说明使用者个体的刺激效果挺好，给出的个性化用脑建议可以是“专注力较好，可高效工作”；若是干预前脑活跃度指标较高，直流电刺激后，干预后脑活跃度指标仍较高，但上升比率很小，给出的个性化用脑建议可以是“专注力很好，注意休息”等。
由上所述，通过将刺激场景与脑活跃度指标的变化相结合，能够进一步分析出刺激场景下的用脑建议，反馈给使用者个体，获得更佳的使用体验。
在一个实施例中，如图4所示，采用神经网络根据脑电信号获得脑活跃度指标，包括：
步骤S210：采用时域分析方法、频域分析方法分别提取脑电信号的时域特征、频域特征；
具体地，时域分析方法、频域分析方法是指对脑电信号进行的各种时域上、频域上的操作和处理。例如：根据设定的步长对脑电信号进行加窗处理，采用时域计算、频域计算分别提取每个窗内的脑电信号中的频域特征和时域特征。其中，频域特征包括δ、θ、α、β、γ节律的功率谱密度；δ的频率范围为1－3Hz，θ的频率范围为4－7Hz，α的频率范围为8－13Hz，β的频率范围为14－30Hz，γ的频率范围为30－80Hz；时域特征为Hjorth参数（信号在时域上的一种参数），包括：活动性、移动性和复杂度。
频域计算主要为傅里叶级数和傅里叶变换，时域计算主要为数学期望、均方值、方差、峰度与偏度、自相关与互相关函数、自协方差与互协方差等。
步骤S220：根据时域特征、频域特征构建特征矩阵；
步骤S230：将特征矩阵输入小波神经网络，获得脑活跃度指标。
具体地，小波神经网络利用小波函数多分辨率分析的特性，结合神经网络强大的学习及记忆能力，采用小波函数代替神经网络中的非线性变换函数，小波分解序列组合成的小波元看作是神经网络中的神经元。其中，小波函数为常用的信号分析函数，在此不再赘述。
根据获得的频域特征和时域特征构建特征矩阵，将特征矩阵输入小波神经网络，输出脑活跃度指标。
容易理解的是，小波神经网络完成建模后，在使用前需要先采用样本数据对小波神经网络进行训练和优化。
由上所述，通过充分地提取脑电信号的时域特征和频域特征，然后输入小波神经网络，通过神经网络分析这些特征值，获得脑活跃度指标。能够更加精细地提取特征并使用神经网络分析这些特征与脑活跃度指标之间的线性关系，获得更加准确的脑活跃度指标。
本实施例中，干预电极为包括若干个电极单元的梳状电极，且梳状电极可转动地安装在经颅直流电刺激设备上，且每个电极单元的电流值可调整。在预设时间内持续刺激大脑皮层时，还根据干预电极与大脑皮层之间的阻抗值调整干预电极的电流值。如图5所示，具体步骤包括：
步骤S310：检测干预电极与大脑皮层之间的阻抗值；
步骤S320：根据阻抗值，调整干预电极的角度和/或各个电极单元的电流值以调整干预电极的电流值。
具体地，检测干预电极与大脑皮层之间的阻抗值可以使用阻抗计或脑电图放大器来进行测量，阻抗计或脑电图放大器能显示出脑刺激电极与大脑皮层之间的阻抗值。在直流电刺激大脑皮层时，希望保持干预电极的电流值的恒定。在预设的干预电极的电压下，当阻抗值改变时，可以通过调整干预电极的角度来改变阻抗值以调整干预电极的电流值，和/或，直接调整各个电极单元的电流值来调整干预电极的电流值，例如：使用具有多通道输出功能的电流刺激器或脑电刺激系统来调节梳状电极中每个电极单元的电流值。
在一个实施例中，当阻抗值变大时，通过增加干预电极的输入电压来保持干预电极的电流值的恒定。
由上所述，通过检测阻抗值，并调整干预电极的角度和/或各个电极单元的电流值来调整干预电极的电流值，考虑到不同个体之间的差异，使得干预电极的电流值保持恒定，提高刺激效果。
基于上述实施例，本发明还提供了一种智能终端，其原理框图可以如图6所示。上述智能终端包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口以及显示屏。其中，该智能终端的处理器用于提供计算和控制能力。该智能终端的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和经颅直流电刺激程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和经颅直流电刺激程序的运行提供环境。该智能终端的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该经颅直流电刺激程序被处理器执行时实现上述任意一种经颅直流电刺激方法的步骤。该智能终端的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏。
本领域技术人员可以理解，图6中示出的原理框图，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的智能终端的限定，具体的智能终端可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种智能终端，上述智能终端包括存储器、处理器以及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的经颅直流电刺激程序，上述经颅直流电刺激程序被上述处理器执行时进行以下操作指令：
使能前额电极并采集干预前脑电信号；
根据所述干预前脑电信号获得干预前脑活跃度指标；
使能干预电极并在预设时间内持续刺激大脑皮层；
使能前额电极并采集干预后脑电信号；
根据所述干预后脑电信号获得干预后脑活跃度指标；
根据所述干预前脑活跃度指标、所述干预后脑活跃度指标，获得刺激结果。
可选的，还包括：
获取直流电刺激的场合和参数，根据所述场合和所述参数确定刺激场景；
根据所述刺激场景、所述干预前脑活跃度指标和所述干预后脑活跃度指标生成个性化用脑建议。
可选的，根据脑电信号获得脑活跃度指标，包括：
采用时域分析方法、频域分析方法分别提取所述脑电信号的时域特征、频域特征；
根据所述时域特征、所述频域特征构建特征矩阵；
将所述特征矩阵输入预先训练好的小波神经网络，获得所述脑活跃度指标。
可选的，在预设时间内持续刺激大脑皮层之后，还包括：
获取间隔时间并等待所述间隔时间以消散所述干预电极产生的余电。
可选的，在预设时间内持续刺激大脑皮层时，还根据所述干预电极与大脑皮层之间的阻抗值调整所述干预电极的电流值。
可选的，所述干预电极为包括若干个电极单元的梳状电极，所述根据所述干预电极与大脑皮层之间的阻抗值调整所述干预电极的电流值，包括：
检测所述干预电极与大脑皮层之间的阻抗值；
根据所述阻抗值，调整所述干预电极的角度和/或各个所述电极单元的电流值以调整所述干预电极的电流值。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质上存储有经颅直流电刺激程序，上述经颅直流电刺激程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的任意一种经颅直流电刺激方法的步骤。
应理解，上述实施例中各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将上述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各实例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟是以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，上述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以由另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
上述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，上述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。上述计算机可读介质可以包括：能够携带上述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccess Memory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，上述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不是相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.经颅直流电刺激方法，应用于包括前额电极和干预电极的经颅直流电刺激设备，所述前额电极用于采集前额的脑电信号，所述干预电极用于通入弱电流以刺激大脑前额叶，其特征在于，包括：
使能前额电极并采集干预前脑电信号；
根据所述干预前脑电信号获得干预前脑活跃度指标；
使能干预电极并在预设时间内持续刺激大脑皮层；
使能前额电极并采集干预后脑电信号；
根据所述干预后脑电信号获得干预后脑活跃度指标；
根据所述干预前脑活跃度指标、所述干预后脑活跃度指标，获得刺激结果；
其中，根据脑电信号获得脑活跃度指标，包括：
采用时域分析方法、频域分析方法分别提取所述脑电信号的时域特征、频域特征；
根据所述时域特征、所述频域特征构建特征矩阵；
将所述特征矩阵输入预先训练好的小波神经网络，获得所述脑活跃度指标。
2.如权利要求1所述的经颅直流电刺激方法，其特征在于，还包括：
获取直流电刺激的场合和参数，根据所述场合和所述参数确定刺激场景；
根据所述刺激场景、所述干预前脑活跃度指标和所述干预后脑活跃度指标生成个性化用脑建议。
3.如权利要求1所述的经颅直流电刺激方法，其特征在于，在预设时间内持续刺激大脑皮层之后，还包括：
获取间隔时间并等待所述间隔时间以消散所述干预电极产生的余电。
4.如权利要求1所述的经颅直流电刺激方法，其特征在于，在预设时间内持续刺激大脑皮层时，还根据所述干预电极与大脑皮层之间的阻抗值调整所述干预电极的电流值。
5.如权利要求4所述的经颅直流电刺激方法，其特征在于，所述干预电极为包括若干个电极单元的梳状电极，所述根据所述干预电极与大脑皮层之间的阻抗值调整所述干预电极的电流值，包括：
检测所述干预电极与大脑皮层之间的阻抗值；
根据所述阻抗值，调整所述干预电极的角度和/或各个所述电极单元的电流值以调整所述干预电极的电流值。
6.经颅直流电刺激装置，其特征在于，所述装置包括：
前额电极，用于获取干预前脑电信号和干预后脑电信号；
干预电极，用于通入弱电流以刺激大脑前额叶，所述干预电极为包括若干个电极单元的梳状电极；
控制板，与所述前额电极、干预电极电连接，所述控制板上设有处理器，所述处理器用于运行如权利要求1至5任一项所述的经颅直流电刺激方法并控制所述前额电极和所述干预电极。
7.如权利要求6所述的经颅直流电刺激装置，其特征在于，所述控制板上还设有光电耦合器，所述光电耦合器与所述干预电极电连接，所述光电耦合器用于根据所述处理器的信号控制所述干预电极的电流值。
8.智能终端，其特征在于，所述智能终端包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的经颅直流电刺激程序，所述经颅直流电刺激程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-5任意一项所述经颅直流电刺激方法的步骤。
9.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上存储有经颅直流电刺激程序，所述经颅直流电刺激程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任意一项所述经颅直流电刺激方法的步骤。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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