一种用于监视受检者的神经活动的系统和方法。该系统包括接近受检者的皮肤而放置的多个电极、电连接至电极并且被配置成生成与通过电极从受检者接收到的电信号对应的多个经放大的信号的放大器、以及信号处理器。信号处理器对经放大的信号应用高通滤波器以根据经放大的信号生成经滤波的信号，识别该多个经滤波的信号中的自主神经活动；并且生成与经滤波的信号对应的输出信号。高通滤波器对具有与心跳期间的心肌活动对应的频率的多个经放大的信号进行衰减。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】交叉引用本申请基于2012年12月 7 日提交的题为“System and Method for Non-1nvasiveAutonomic Nerve Activity Monitoring” 的美国序列第 61/734，771 号以及 2013 年 6 月6 日提交的题为“System and Method for Non-1nvasive Autonomic Nerve ActivityMonitoring”的美国序列第61/831，817号、要求它们的优先权，并通过引用将它们整体合并到本文中。政府权利本专利技术是在政府资助下进行的，所述资助来自国立卫生研宄院给予的HL071140。政府拥有本专利技术中的某些权利。
技术介绍
本公开内容一般地涉及用于监视神经活动的系统和方法，具体地，涉及用于采用皮电极和皮下电极进行神经活动的非侵入式监视的系统和方法。医学领域和生物学领域中的许多诊断和治疗方法依赖于对患者和测试对象的神经活动的测量。人类和其他动物的神经活动生成通过电子装置如示波器和其他电信号处理装置可检测的电信号。为了检测神经活动，将一个或多个导体或电极接近被测量的神经而放置。电极可以接收电信号用于进一步医疗分析。许多医疗方法还使用电极来向神经递送电信号从而引起患者的响应。心脏护理是医疗中的在很大程度上利用对神经活动的测量的一个特定区域。自主神经系统中的活动对心率和血压的变异性进行控制。自主神经系统的交感神经分支和副交感神经分支对心脏活动进行调节。已知交感神经活动(SNA)的升高的水平与心脏衰竭、冠状动脉疾病相关，并且可能与高血压的引发相关联。SNA还被认为是包括心源性猝死的心律紊乱预测器的重要因素。因此，根据对SNA的测量而产生的“自主神经张力”的诊断指标具有相当大的临床价值。如本领域技术人员所知的，自主神经活动的临床应用大多来源于生物扰动，像β受体阻断剂在高血压管理中的使用。而已知SNA的升高的水平与这些医疗条件相关，所以在交感神经测量可以成为有用的诊断或预后工具之前，需要对由交感神经产生的特定电信号进行更精确的分析。现有技术中的缺陷导致整合植入式电子增强(像遥测、片上放大、存储器以及运动传感器)中存在的一些困难或差的自主信号质量。测量神经活动的一个挑战是交感神经中的电信号的量值相对低，而存在于患者中的各种其他电信号提供对交感神经活动的检测和隔离进行干扰的噪声。例如，在人体和许多动物体中，相对于神经的电信号的幅度，心肌的电活动生成更大幅度的电信号。体内的其他肌肉还可以生成大的电信号，但是在任何神经监视操作中，持续发生心跳的心肌收缩，并且来自心肌收缩的电信号在监视神经纤维的较低幅度信号时存在困难。在现有技术中，医生或医疗保健专业人员对患者执行微小神经照相术操作以监视神经活动。在微小神经照相术中，一个或多个金属电极或玻璃电极被插入到患者体内且非常接近神经纤维束。电极形成为细针，医生将每个电极的针尖非常接近神经束而放置以用来精确监视神经束的电活动。将电极非常接近神经而放置以使电极能够检测由于神经活动而生成的电信号，并且对神经活动与体内由于例如心肌活动而产生的较大的电信号进行区分。电极接收与神经纤维束的神经活动对应的电信号，并通过电导联从电极传播电信号以使用电子监视设备进行显示和处理。因为电极被插入到患者的体内，所以微小神经照相术是侵入式操作。在一些情况下，医生采用针电极刺穿患者的皮肤来监视靠近身体的表面的一些神经纤维。在待被监视的神经位于体内较深处的情况下，医生必须执行手术来植入电极。虽然微小神经照相术在监视某些类型的神经活动方面是有效的，但是所述操作包括若干缺点。因为微小神经照相术是侵入式操作，所以患者通常被固定以在监视过程中防止损坏电极、对患者造成伤害以及保持电极的非常接近神经纤维的位置。在微小神经照相术期间，医生或医疗专业人员插入电极并且在相对短的监视时段后移除电极，这就阻止了对神经活动的长期监视，并且需要患者住在医院或其他医疗机构以进行神经监视。此外，因为神经位于体内的难以接近的区域，所以微小神经照相术不适合于监视人类患者的许多神经。例如，虽然微小神经照相术用于对动物测试对象的心脏神经活动进行研宄，但是没有批准微小神经照相术用于监视人类接近于心脏的神经纤维如星状神经节。医学专业人员、科学家以及患者需要以比现有技术如微小神经照相术更低创的方式来监视神经活动，并且在微小神经照相术不能实行的情况下执行神经监视。因此，对用于监视人类和动物患者的神经活动的系统和操作进行改进是有益的。
技术实现思路
本专利技术通过提供消除侵入式方法的局限性的用于监视受检者的神经活动的系统和方法来克服前述缺点。根据本公开内容的一个方面，提供了一种用于监视受检者的神经活动的系统。该系统包括被配置成接近受检者的皮肤而放置的多个电极，电连接至多个电极并且被配置成生成与通过电极从受检者接收到的多个电信号对应的多个经放大的信号的放大器，以及在工作上连接至放大器的信号处理器。该信号处理器被配置成对多个经放大的信号应用高通滤波器以根据多个经放大的信号生成多个经滤波的信号，该高通滤波器被配置成对具有与心跳期间的心肌活动对应的频率的多个所述经放大的信号进行衰减；识别多个经滤波的信号中的神经活动；以及生成与多个经滤波的信号中的神经活动对应的输出信号。根据本公开内容的另一方面，提供了一种用于监视受检者的神经活动的方法。该方法包括放大从接近受检者的皮肤而放置的多个电极接收到的电信号以生成多个经放大的信号；对多个经放大的信号应用高通滤波器以生成多个经滤波的信号，该高通滤波器对具有与心跳期间的心肌活动对应的频率的多个所述经放大的信号进行衰减；识别多个经滤波的信号中的神经活动；以及生成与多个经滤波的信号中的神经活动对应的输出信号。根据下述说明，本专利技术的上述优点和其他优点将显而易见。【附图说明】图1是用于监视受检者的靠近皮肤的表面的神经的电活动的系统的示意图。图2是用于监视受检者的靠近皮肤的表面的神经的电活动的过程的框图。图3是结合监视受检者的心电图(ECG)用于监视受检人的靠近皮肤的表面的神经的电活动的过程的框图。图4是由受检人的皮肤上的电极所记录的一组图形，描绘在心动过缓发作之前和期间受检者的靠近皮肤的神经的电活动与受检者的心脏活动之间的关系。图5是由受检人的皮肤上的电极所记录的一组图形，描绘在心动过速发作之前和期间受检人的靠近皮肤的神经的电活动与受检者的心脏活动之间的关系。图6是由受检人的皮肤上的电极所记录的一组图形，描绘在心肌收缩发作之前和期间受检人的靠近皮肤的神经的电活动与受检者的心脏活动之间的关系。图7是由受检人的皮肤上的电极所记录的一组图形，描绘在心脏间歇性心律失常发作之间受检人的靠近皮肤的神经的电活动与受检者的心脏活动之间的关系。图8是由受检人的皮肤上的电极所记录的另一组图形，描绘在心脏间歇性心律失常发作之间受检人的靠近皮肤的神经的电活动与受检者的心脏活动之间的关系。图9是由受检人的皮肤上的电极所记录的另一组图形，描绘在心脏间歇性心律失常发作之间受检人的靠近皮肤的神经的电活动与受检者的心脏活动之间的关系。图10是由受检犬的皮下电极所记录的一组图形，描绘受检犬的靠近皮肤的神经的电活动与受检者的心率加速之间的关系。图11是由受检本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于监视受检者的神经活动的系统，包括：多个电极，所述多个电极被配置成接近所述受检者的皮肤而放置；放大器，所述放大器电连接至所述多个电极并且被配置成生成与通过所述电极从所述受检者接收到的多个电信号对应的多个经放大的信号；以及信号处理器，所述信号处理器在工作上连接至所述放大器并且被配置成：对所述多个经放大的信号应用高通滤波器以根据所述多个经放大的信号生成多个经滤波的信号，所述高通滤波器被配置成对具有与心跳期间的心肌活动对应的频率的多个所述经放大的信号进行衰减；识别所述多个经滤波的信号中的神经活动；以及生成与所述多个经滤波的信号中的神经活动对应的输出信号。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏生，林申丰，
申请(专利权)人：印第安纳大学研究与技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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