使用自主神经系统控制的刺激电疗法技术方案

本发明专利技术公开用于为了照顾患者分析自主神经系统的自主神经功能障碍状态的方法和系统。在一些实施例中，所述方法包括测量自主神经系统状况和计算值总和的根。一个或多个值等于升高到指数的差值的总和，并且所述差值各自等于第一指数值和第二指数值的差。所述第一指数值和所述第二指数值是各自基于所述自主神经系统状况来计算的。该方法还包括通过显示单元来显示所计算的根的表示。

Stimulatory electrotherapy controlled by autonomic nervous system

The invention discloses a method and a system for analyzing the state of autonomic nervous system dysfunction in order to care for patients. In some embodiments, the method includes measuring the autonomic nervous system condition and computing the total value of the root. One or more values are equal to the sum of the differences raised to the index, and the differences are each equal to the difference between the first index value and the second index value. The first index value and the second index value are calculated respectively based on the autonomic nervous system condition. The method also includes displaying the representation of the calculated root through the display unit.

【技术实现步骤摘要】
使用自主神经系统控制的刺激电疗法本案为以下专利申请的分案申请：申请号：201380077463.1；申请日：2013年6月13日；专利技术名称：使用自主神经系统控制的刺激电疗法相关申请的交叉引用本申请涉及2006年8月15日授权的标题为“EXTRACTINGCAUSALINFORMATIONFROMACHAOTICTIMESERIES(从混沌时间序列提取因果信息)”的美国专利No.7,092,849，该专利全文内容以引用方式并入本文。本专利申请涉及同时提交的申请：标题为“METHODANDAPPARATUSFORAUTONOMICNERVOUSSYSTEMSENSITIVITY-POINTTESTING(用于自主神经系统敏感点测试的方法和装置)”的美国专利申请代理人案卷No.89562-000400US-874044，标题为“COMPUTERIMPLEMENTEDTRAININGOFAPROCEDURE(计算机实施的程序训练)”的美国专利申请代理人案卷No.89562-000500US-874022和标题为“METHODANDAPPARATUSFORSTIMULATIVEELECTROTHERAPY(用于刺激电疗法的方法和装置)”的代理人案卷No.89562-001000US-876815，上述所有专利的全文内容通过引用方式并入本文。
一般来说，本专利技术涉及一种从基于患者的自主神经系统产生的混沌时间序列数据中提取信息的方法和装置，并使用该信息来增强给予患者的治疗。更精确地说，本专利技术涉及一种用于分析治疗前后患者状态的方法和装置。
技术介绍
自主神经系统(ANS)，具有交感神经和副交感神经子系统，支配心肌和机体的每一个脏器的不自主动作。ANS是不能直接进入自主控制。相反，它以自主方式在自主反射与中枢控制的基础进行操作。它的主要功能之一是维持机体内的稳态。ANS还在生物体与其周围环境的相互作用中起自适应作用。已显示心率波动测量是估计ANS对心脏系统的影响的有力手段。因此，心率波动是ANS状态的有力指标，并且可以用作评估与ANS相关的生理病症的状态，如慢性疼痛。在许多疾病中，ANS的交感神经和/或副交感神经子系统都会受到影响的，从而导致自主神经功能障碍。因此，具有ANS的活性和状态的可靠和有代表性的测量是重要的。三类主要的方法用于从心率波动中获得ANS有关的信息：光谱分析(也称为时域分析)、相关维数(或任何相关的维数)的统计和计算。这些方法没有给出容易解释的结果。此外，他们缺乏可靠性，而且往往数学上不适于他们所考虑的应用。在没有对ANS的可靠和有代表性的测量的情况下，仅可以主观测量特定病症的治疗效果。例如，为了测量病人的疼痛，可能会询问病人来根据1-10分估计它们的疼痛程度。一般来说，本专利技术涉及一种用于从混沌时间序列提取因果信息的方法和装置。更精确地说，本专利技术涉及一种用于从时变信号中分析第一系统的状态的方法和装置，所述时变信号代表在由第一系统支配的第二系统产生的准周期性事件之间时间间隔的混沌系列。在本专利技术的一个典型的但不排他的应用中，第一系统是自主神经系统(ANS)，第二系统是心脏系统。已显示心率波动测量(HRV)是估计ANS对心脏系统的影响的有力手段。实际上，ANS具有交感神经和副交感神经子系统，支配心肌和机体的每一个脏器的不自主动作。ANS是不能直接进入自主控制。相反，它以自主方式在自主反射与中枢控制的基础进行操作。它的主要功能之一是维持机体内的稳态。ANS还在生物体与其周围环境的相互作用中起自适应作用。在许多疾病中，ANS的交感神经和/或副交感神经子系统都会受到影响的，从而导致自主神经失调。因此，具有ANS的活性和状态的可靠和有代表性的测量是重要的。三类主要的方法用于从心率波动中获得ANS有关的信息：光谱分析(也称为时域分析)、相关维数(或任何相关的维数)的统计和计算。这些方法没有给出容易解释的结果。此外，他们缺乏可靠性，而且数学上不适于他们所考虑的应用。
技术实现思路
一个创造性方面是一种分析自主神经系统的自主神经功能障碍状态的方法。所述方法包括测量自主神经系统状况、和计算值总和的根。一个或多个值等于升高到指数的差值的总和，并且所述差值各自等于第一指数值和第二指数值的差。所述第一指数值和所述第二指数值是各自基于所述自主神经系统状况来计算的。该方法还包括通过显示单元来显示所计算的根的表示。另一个创造性方面是一种用于分析自主神经系统的自主神经功能障碍状态的系统。该系统包括用于测量自主神经系统状况的的装置，和用于计算值总和的根的装置，其中一个或多个值等于升高到指数的差值的总和。所述差值各自等于第一指数值和第二指数值的差，并且所述第一指数值和所述第二指数值是各自基于所述自主神经系统状况来计算的。该系统还包括用于通过显示单元来显示所计算的根的表示的装置。本专利技术的目的在于弥补现有技术的上述缺点，并为了达到这种效果提出一种用于从时变信号中分析第一系统的状态的方法，所述时变信号代表在由第一系统支配的第二系统产生的准周期性事件之间时间间隔的混沌系列，所述方法包括以下步骤：从所述时变信号中提取包络信息，构建针对所述时变信号的相空间，提取关于与所述相空间中的所述时变信号对应的点的相对位置信息，将所述包络信息和所述位置信息组合，基于这个组合，提供关于所述第一系统状态的信息。因此，本专利技术利用时变信号的分形几何并且组合了包络运算方案和在重构相空间中点的分散的估计。本专利技术已发现当解散不显著的变化时，此类组合能够强调在时间间隔的混沌序列中显著的变化，从而提供关于第一建模系统的状态的准确信息。对在第一系统状态中的变化的更有活力的和反应性的响应可在本专利技术中通过计算时间间隔序列的两个包络来获得，即在时间顺序的方向上计算的第一上包络和在与时间顺序相反的方向上计算的第二上包络。本专利技术也使通过在所述附权利要求中所限定的两种计算方式来辨别ANS的交感神经子系统和副交感神经子系统成为可能，以描述这些子系统中的每个的时刻状态。根据本专利技术的方法的其他有利特征在所附从属权利要求中限定。本专利技术还涉及用于执行上述提到的方法的计算机程序和设备。本专利技术提供了一种用于从时变信号中分析第一系统的状态的方法，所述时变信号代表在由第一系统支配的第二系统产生的准周期性事件之间时间间隔的混沌系列，所述方法包括以下步骤：a)从所述时变信号中提取包络信息，b)构建针对所述时变信号的相空间，c)提取关于与所述相空间中的所述时变信号对应的点的相对位置信息，d)将所述包络信息和所述位置信息组合，e)基于这个组合，提供关于所述第一系统状态的信息。优选的，每当新时间间隔出现在所述时变信号中出现时，重复所述步骤q)至e)。优选的，其中所述步骤a)包括计算在所述时间顺序的方向上的所述时变信号的第一上包络，和计算在与所述时间顺序相反方向上的所述时变信号的第二上包络。优选的，其中所述步骤b)包括使用对所述相空间所确定的维数和所确定的时间间隔在由所述时变信号取值的基础上构建向量。优选的，其中所述步骤c)包括将与在所述相空间中的所述时变信号对应的所述点投影到较低维数空间上，在所述较低维数空间上可建立次序关系，并且计算所述投影点之间的距离。优选的，其中所述步骤c)包括将与在所述相空间中的所述时变信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分析治疗前后自主神经系统的自主神经功能障碍程度的方法，所述方法包括：在由预定义间隔类型分隔开的连续时间点处测量自主神经系统状况，其中所述自主神经系统状况的特征在于：位于所述连续时间点的每一者处的第一指数值和第二指数值，其中刺激电疗法治疗被施加在所述时间点的范围之内；在所述连续时间点的每一者处获取所述第一指数值和所述第二指数值的差；计算值总和的根，其中一个或多个值等于升高到指数的差值的总和以形成度量标准，其中所述度量标准估计自主神经功能障碍的程度；通过显示单元来显示所计算的根的表示；且所述第一指数值和所述第二指数值为：

【技术特征摘要】
1.一种分析治疗前后自主神经系统的自主神经功能障碍程度的方法，所述方法包括：在由预定义间隔类型分隔开的连续时间点处测量自主神经系统状况，其中所述自主神经系统状况的特征在于：位于所述连续时间点的每一者处的第一指数值和第二指数值，其中刺激电疗法治疗被施加在所述时间点的范围之内；在所述连续时间点的每一者处获取所述第一指数值和所述第二指数值的差；计算值总和的根，其中一个或多个值等于升高到指数的差值的总和以形成度量标准，其中所述度量标准估计自主神经功能障碍的程度；通过显示单元来显示所计算的根的表示；且所述第一指数值和所述第二指数值为：和其中Floor指整数部分，如果该参数是负值，Floor回到零，ANSlength1和ANSlength2分别指由所述向量ANSigram1限定的第一曲线的长度和由所述向量ANSigram2限定的第二曲线的长度，range1指所述第一曲线的最后值和第一值之间的差值，range2指所述第二曲线的最后值和第一值之间的差值，且N指等于所述向量ANSigram1和ANSigram2的维度的预定数。其中：其中：ForwHull是在时间顺序方向上的时变信号的第一上包络，BackwHull是在与时间顺序相反的方向上的时变信号的第二上包络，Coeffinc1＝B+(4–4A–5B+4AB)·Cinc–B·Cdec，Coeffdec1＝B–B·Cinc+(4A–4AB–B)·Cdec，和和其中A和B是预定常数，normcoeff是归一化系数，且Cinc和Cdec是分别表示正距离和负距离的向量。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述差值属于差值集的子集，并且其中当所述差值集由时间点的范围之内的值排序时，所述子集包括连续的所述差值集的多个差值。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述差值集包括四个子集。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中子集之间的边界是基于所述差值集的二次倒数来限定的。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述指数是所述根的倒数。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述根是四次方根。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中测量所述自主神经系统状况包括测量随时间推移的心率，且其中所述预定义间隔类型为两次心跳之间的间隔。8.一种用于分析自主神...

【专利技术属性】
技术研发人员：史里尼·纳格希沃，
申请(专利权)人：迪彦希斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US