A new method for locating deep brain magnetic stimulation targets based on EEG traceability and linear correlation is proposed. The current intensity and three-dimensional coordinates of dipoles in deep brain tissue are obtained by EEG traceability, and the correlation between each dipole and deep brain tissue dipole is calculated. The scalp electrodes with the strongest correlation were selected as the target of deep brain magnetic stimulation. The target location method of the present invention makes deep brain magnetic stimulation more accurate and effective, is beneficial to the intervention and regulation of deep brain tissue magnetic stimulation, and has important significance in brain science research.
【技术实现步骤摘要】
基于脑电溯源和线性相关的脑深部磁刺激靶点定位方法
本专利技术涉及一种脑深部磁刺激靶点定位方法。特别是涉及一种基于脑电溯源和线性相关的脑深部磁刺激靶点定位方法。
技术介绍
经颅磁刺激(TranscranialMagneticStimulation,TMS)是一种非侵入式的神经刺激技术,广泛应用于脑科学研究。该技术利用脉冲电流产生的变化磁场作用于脑组织进而产生感应电场,当脑组织区域内感应电场达到或超过一定阈值时,可以激活或者抑制该区域神经活性。经颅磁刺激的作用靶点位于头皮处,通常根据目标刺激皮层在头皮上选取距离目标刺激皮层最近的位置,同时,为便于定位刺激靶点,通常以头皮脑电电极位置作为参考,如刺激运动皮质时选取C3电极附近作为刺激靶点,刺激顶叶皮质时选择P3电极附近作为刺激靶点。对于浅层皮质(头皮下1-2cm深)而言,这一方法通常能取得较好的效果,且简单易操作,而对于大脑深部组织(深度大于3cm)而言,这一方法通常会产生较大误差。由于深部组织与头皮各电极的距离差异不大,很难准确找出与深部组织直接关联的头皮电极,且往往存在一定程度的主观性,精确靶点定位仍然是脑深部磁刺激的难点。头皮记录的脑电是大脑中众多神经元的电活动在记录点叠加起来的结果,脑电溯源则是根据头皮脑电反演估计脑内神经活动源的位置、方向和强度信息。在脑电溯源过程中,偶极子模型是最基本的脑电源模型,据此模型,脑电溯源就转化为脑内电流偶极子的定位问题。目前,常用的脑电溯源方法包括多信号分类算法(multi-signalclassification,MUSIC)、独立分量分析(independentcomp ...
【技术保护点】
1.一种基于脑电溯源和线性相关的脑深部磁刺激靶点定位方法,其特征在于,包括如下步骤:1)利用脑电采集设备记录N个导联的头皮脑电信号,N>=64,且N个导联均匀分布在头皮,呈球对称,记录时长大于30s,每个导联的头皮脑电信号的数据长度为n,第j个导联的头皮脑电信号的第k个数据点表示为Yjk,其中,j=1,2,……,N,k=1,2,……,n;2)将头皮脑电信号等效为脑内均匀分布的L个偶极子产生的电流强度的映射和叠加,每个偶极子的电流数据长度与头皮脑电的数据长度相等为n,根据头皮脑电信号采用低分辨率层析成像方法进行脑电逆问题求解,得到脑内各偶极子的电流强度Z的加权最小范数解,脑内第l个偶极子第k个数据点的电流强度表示为Zlk,其中,l=1,2,……,L,k=1,2,……,n,L>=N;3)根据偶极子的三维坐标从脑内L个偶极子中分离出M个属于脑深部组织的偶极子,每个属于脑深部组织的偶极子的电流数据长度为n,脑深部组织第i个偶极子第k个数据点的电流强度表示为Xik,其中,i=1,2,……,M,k=1,2,……,n,M
【技术特征摘要】
1.一种基于脑电溯源和线性相关的脑深部磁刺激靶点定位方法,其特征在于,包括如下步骤:1)利用脑电采集设备记录N个导联的头皮脑电信号,N>=64,且N个导联均匀分布在头皮,呈球对称,记录时长大于30s,每个导联的头皮脑电信号的数据长度为n,第j个导联的头皮脑电信号的第k个数据点表示为Yjk,其中,j=1,2,……,N,k=1,2,……,n;2)将头皮脑电信号等效为脑内均匀分布的L个偶极子产生的电流强度的映射和叠加,每个偶极子的电流数据长度与头皮脑电的数据长度相等为n,根据头皮脑电信号采用低分辨率层析成像方法进行脑电逆问题求解,得到脑内各偶极子的电流强度Z的加权最小范数解,脑内第l个偶极子第k个数据点的电流强度表示为Zlk,其中,l=1,2,……,L,k=1,2,……,n,L>=N;3)根据偶极子的三维坐标从脑内L个偶极子中分离出M个属于脑深部组织的偶极子,每个属于脑深部组织的偶极子的电流数据长度为n,脑深部组织第i个偶极子第k个数据点的电流强度表示为Xik,其中,i=1,2,……,M,k=1,2,……,n,M<L;4)分别计算每个导联的头皮脑电信号与脑深部组织的相关性,首先计算每个导联的头皮脑电信号与M个属于脑深部组织的偶极子的电流强度的相关系数,第j导联的头皮脑电信号与第i个偶极子电流强度的相关系数表示为rij,式中,表示第i个脑深部组织的偶极子n个数据点的电流强度的均值,表示第j导联的头皮脑电信号n个数据点的均值,然后计算每个导联的头皮脑电信号与脑深部组织的相关系数,具体是对每...
【专利技术属性】
技术研发人员:王欣,殷涛,刘志朋,王腾飞,
申请(专利权)人:中国医学科学院生物医学工程研究所,
类型:发明
国别省市:天津,12
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。