基于肌电标志物的DBS有效性检测设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于肌电标志物的DBS有效性检测设备，属于数据处理技术领域，本实用新型专利技术通过表面肌电图分析技术，创新性的提出以肌电为核心的震颤系数、僵直系数及运动系数，能够客观地评价DBS手术治疗后患者的症状改善情况，从而改变DBS治疗术中有效性判断的目前不足，为揭开DBS手术治疗帕金森氏病的机制奠定坚实的肌电学基础，便携式设备的开发可提高目前帕金森氏病DBS手术治疗的精准性，促进临床成果的转化，弥补临床市场的空缺。

【技术实现步骤摘要】
基于肌电标志物的DBS有效性检测设备
本专利技术涉及数据处理
，特别涉及一种基于肌电标志物的DBS有效性检测设备。
技术介绍
为解决目前帕金森病(PD)症状严重程度及脑深部电刺激疗法(DeepBrainStimulation，DBS)治疗有效性评估不严谨性、主观性的缺点，很多研究者们近年来一直努力去量化PD患者严重程度，并尝试推出一套客观科学的严重程度或DBS治疗后症状改善程度评估体系。综合起来关于PD患者症状严重程度及改善程度的客观评价标准主要分为两种。一种较为标准的方法是基于步态分析的运动症状分析技术。2012年M.Mancinietal.认为基于步态分析的步长、步间距可作为评价的客观指标，然而这种方法需要专门的步态分析设备及复杂的装备配置。2013年J.Kluckenetal.通过可穿戴传感器设备，简化并改善了这种分析方法。类似的基于步态分析的技术包括：步频分析、足-力量分析、手-运动分析。但基于步态分析的运动症状分析技术只关注了PD导致的表面运动症状，而忽视了神经肌肉这一紧密相连的环路变化，肌肉本身的活化程度及放电模态并未被发掘出来。另一种是立足于肌肉的放电特征分析的肌电分析技术。肌肉的放电通常采用表面肌电设备记录下来。肌电分析技术最早用于分析PD患者或特发性震颤(ET)患者的震颤症状，比如PD患者4-6Hz、ET患者5-10Hz的震颤频率就是通过表面肌电分析技术获得的。2010年S.M.Rissanenetal.成功采用肌电分析技术来区别PD患者与正常人。同年Askarietal.试图联合肌肉加速度及特定刺激范式的肌肉放电模态分析试图来研发一套完整的PD症状严重程度评估系统。但立足于肌肉的放电特征分析的肌电分析技术并未形成具有体系的评估概念，另外其设备目前尚处于研发中，医疗市场中并未发现同类产品上市。
技术实现思路
为解决上述的全部或部分的技术问题，本专利技术提供了一种基于肌电标志物的DBS有效性检测设备。本专利技术提供的基于肌电标志物的DBS有效性检测设备包括：信号采集设备和上位机；所述信号采集设备，用于获取当前用户在进行DBS手术前在静止状态下的各目标肌肉的第一肌电信号，获取当前用户在进行DBS手术前完成指定动作时的各目标肌肉的第二肌电信号，并将获取的第一肌电信号和第二肌电信号发送至所述上位机；所述信号采集设备，还用于获取当前用户在进行DBS手术后在静止状态下的各目标肌肉的第三肌电信号，获取当前用户在进行DBS手术后完成指定动作时的各目标肌肉的第四肌电信号，并将获取的第三肌电信号和第四肌电信号发送至所述上位机；所述上位机，用于根据所述第一肌电信号确定第一震颤频率，根据所述第二肌电信号确定第一均方根和第一放电时长，根据所述第三肌电信号确定第二震颤频率，根据所述第四肌电信号确定第二均方根和第二放电时长；所述上位机，还用于根据所述第一震颤频率和第二震颤频率确定震颤系数，根据所述第一均方根和第二均方根确定僵直系数，根据所述第一放电时长和第二放电时长确定运动系数，根据所述震颤系数、僵直系数和运动系数对DBS手术的有效性进行评价。优选地，所述信号采集设备包括：多个电极接口、放大滤波器和无线连接模块；多个所述电极接口，用于获取当前用户在进行DBS手术前在静止状态下的各目标肌肉的第一肌电信号，获取当前用户在进行DBS手术前完成指定动作时的各目标肌肉的第二肌电信号，获取当前用户在进行DBS手术后在静止状态下的各目标肌肉的第三肌电信号，获取当前用户在进行DBS手术后完成指定动作时的各目标肌肉的第四肌电信号；所述放大滤波器，用于对所述第一肌电信号、第二肌电信号、第三肌电信号和第四肌电信号分别进行放大滤波；所述无线连接模块，用于将放大滤波后的第一肌电信号、第二肌电信号、第三肌电信号和第四肌电信号发送至所述上位机。优选地，所述电极接口中包括参考电极接口，所述参考电极接口与地线相连，所述参考电极接口由静电屏蔽层覆盖。优选地，所述信号采集设备还包括：开关、电池和充电接口；所述开关，用于启动/关断所述电池为各电极接口进行供电；所述充电接口，用于为所述电池进行充电。优选地，所述上位机根据所述第一震颤频率和第二震颤频率通过下式确定震颤系数，其中，f(DBS前)为第一震颤频率，f(DBS后)为第二震颤频率；所述上位机根据所述第一均方根和第二均方根确定僵直系数，其中，RMS(DBS前)为第一均方根，RMS(DBS后)为第二均方根；所述上位机根据所述第一放电时长和第二放电时长确定运动系数，其中，t(DBS前)为第一放电时长，t(DBS后)为第二放电时长。优选地，所述上位机，还用于对所述DBS手术的评价结果进行展示。优选地，所述上位机，还用于对所述震颤系数、僵直系数和运动系数进行展示。优选地，所述上位机，还用于接收当前用户输入的电极放置指令，根据所述电极放置指令在人体肌肉图中对电极放置位置进行展示。优选地，所述上位机，还用于接收当前用户输入的动作演示指令，根据所述动作演示指令对所述指定动作进行演示。优选地，所述目标肌肉包括肱二头肌、肱三头肌、桡侧腕曲肌、桡侧腕伸肌、胫骨前肌和腓肠肌中的至少一个。本专利技术通过表面肌电图分析技术，创新性的提出以肌电为核心的震颤系数、僵直系数及运动系数，能够客观地评价DBS手术治疗后患者的症状改善情况，从而改变DBS治疗术中有效性判断的目前不足，为揭开DBS手术治疗帕金森氏病的机制奠定坚实的肌电学基础，便携式设备的开发可提高目前帕金森氏病DBS手术治疗的精准性，促进临床成果的转化，弥补临床市场的空缺。附图说明图1是本专利技术一种实施方式的基于肌电标志物的DBS有效性检测设备的结构框图；图2是图1所示的基于肌电标志物的DBS有效性检测设备中信号采集设备的外部结构示意图；图3是图1所示的基于肌电标志物的DBS有效性检测设备中信号采集设备的内部结构示意图；图4是图1所示的基于肌电标志物的DBS有效性检测设备中上位机的显示界面图；图5是本专利技术实施例中肌电信号的示意图1；图6是本专利技术实施例中肌电信号的示意图2；图7是本专利技术实施例中肌电信号的示意图3；图8是本专利技术实施例中肌电信号的示意图4；图9是本专利技术实施例中的操作流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。图1是本专利技术一种实施方式的基于肌电标志物的DBS有效性检测设备的结构框图；参照图1，所述基于肌电标志物的DBS有效性检测设备包括：信号采集设备100和上位机200；所述信号采集设备100，用于获取当前用户在进行DBS手术前在静止状态下的各目标肌肉的第一肌电信号，获取当前用户在进行DBS手术前完成指定动作时的各目标肌肉的第二肌电信号，并将获取的第一肌电信号和第二肌电信号发送至所述上位机200；所述信号采集设备100，还用于获取当前用户在进行DBS手术后在静止状态下的各目标肌肉的第三肌电信号，获取当前用户在进行DBS手术后完成指定动作时的各目标肌肉的第四肌电信号，并将获取的第三肌电信号和第四肌电信号发送至所述上位机200；为便于保证信号采集的准确性，参照图2～3，所述信号采集设备100可包括：多个电极接口1、放大滤波器6和无线连接模块4；多个所述电极接口1，用于获取当前用户在进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于肌电标志物的DBS有效性检测设备，其特征在于，所述基于肌电标志物的DBS有效性检测设备包括：信号采集设备和上位机；所述信号采集设备，用于获取当前用户在进行DBS手术前在静止状态下的各目标肌肉的第一肌电信号，获取当前用户在进行DBS手术前完成指定动作时的各目标肌肉的第二肌电信号，并将获取的第一肌电信号和第二肌电信号发送至所述上位机；所述信号采集设备，还用于获取当前用户在进行DBS手术后在静止状态下的各目标肌肉的第三肌电信号，获取当前用户在进行DBS手术后完成指定动作时的各目标肌肉的第四肌电信号，并将获取的第三肌电信号和第四肌电信号发送至所述上位机；所述上位机，用于根据所述第一肌电信号确定第一震颤频率，根据所述第二肌电信号确定第一均方根和第一放电时长，根据所述第三肌电信号确定第二震颤频率，根据所述第四肌电信号确定第二均方根和第二放电时长；所述上位机，还用于根据所述第一震颤频率和第二震颤频率确定震颤系数，根据所述第一均方根和第二均方根确定僵直系数，根据所述第一放电时长和第二放电时长确定运动系数，根据所述震颤系数、僵直系数和运动系数对DBS手术的有效性进行评价。

【技术特征摘要】
1.一种基于肌电标志物的DBS有效性检测设备，其特征在于，所述基于肌电标志物的DBS有效性检测设备包括：信号采集设备和上位机；所述信号采集设备，用于获取当前用户在进行DBS手术前在静止状态下的各目标肌肉的第一肌电信号，获取当前用户在进行DBS手术前完成指定动作时的各目标肌肉的第二肌电信号，并将获取的第一肌电信号和第二肌电信号发送至所述上位机；所述信号采集设备，还用于获取当前用户在进行DBS手术后在静止状态下的各目标肌肉的第三肌电信号，获取当前用户在进行DBS手术后完成指定动作时的各目标肌肉的第四肌电信号，并将获取的第三肌电信号和第四肌电信号发送至所述上位机；所述上位机，用于根据所述第一肌电信号确定第一震颤频率，根据所述第二肌电信号确定第一均方根和第一放电时长，根据所述第三肌电信号确定第二震颤频率，根据所述第四肌电信号确定第二均方根和第二放电时长；所述上位机，还用于根据所述第一震颤频率和第二震颤频率确定震颤系数，根据所述第一均方根和第二均方根确定僵直系数，根据所述第一放电时长和第二放电时长确定运动系数，根据所述震颤系数、僵直系数和运动系数对DBS手术的有效性进行评价。2.如权利要求1所述的基于肌电标志物的DBS有效性检测设备，其特征在于，所述信号采集设备包括：多个电极接口、放大滤波器和无线连接模块；多个所述电极接口，用于获取当前用户在进行DBS手术前在静止状态下的各目标肌肉的第一肌电信号，获取当前用户在进行DBS手术前完成指定动作时的各目标肌肉的第二肌电信号，获取当前用户在进行DBS手术后在静止状态下的各目标肌肉的第三肌电信号，获取当前用户在进行DBS手术后完成指定动作时的各目标肌肉的第四肌电信号；所述放大滤波器，用于对所述第一肌电信号、第二肌电信号、第三肌电信号和第四肌电信号分别进行放大滤波；所述无线连接模块，用于将放大滤波后的第一肌电信号、第二肌电信号、第三肌电信号和第四肌电信号发送至所述上位机...

【专利技术属性】
技术研发人员：王开亮，孟凡刚，李阳，魏彦兆，林熠阳，高汉麟，王立鹏，
申请(专利权)人：杭州航弈生物科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33