用于磁刺激治疗设备的运动阈值自动测量方法及系统技术方案

本发明专利技术提供用于磁刺激治疗设备的运动阈值自动测量方法及系统

【技术实现步骤摘要】
用于磁刺激治疗设备的运动阈值自动测量方法及系统


[0001]本专利技术涉及磁刺激治疗
，具体为用于磁刺激治疗设备的运动阈值自动测量方法及系统
。

技术介绍

[0002]磁刺激治疗技术是一种非侵入性
、
安全无创
、
应用范围广的物理干预手段
。
磁刺激技术的主要原理是脉冲电容充电后通过线圈放电，电流经过线圈时产生空间脉冲磁场；脉冲磁场在人体目标组织产生感应电流，引起靶区细胞的去极化从而产生生理效应，达到治疗效果
。
[0003]目前磁刺激技术主要的应用方向有经颅磁：神经类
(
癫痫
、
帕金森
、
阿尔兹海默症
、
儿童注意缺陷多动障碍等
)、
精神类
(
抑郁症
、
精神分裂症
、
物质成瘾等
)、
运动康复类
(
脑卒中
、
纤维肌痛等
)
；盆底磁
(
产后康复
、
私密整形等
)
；塑形磁
(
增肌减脂等
)。
[0004]治疗过程中，磁刺激治疗的强度是特别重要的参数
。
刺激强度过小，可能造成治疗效果不好或无效；刺激强度过大，可能损伤机体，甚至诱发癫痫
。
由于每个人的体质和身体状态不同，治疗时所需的刺激强度也不相同
。r/>临床上，通常通过测定每个人的运动阈值
(Motor Threshold,MT)
来确定治疗其他组织的刺激强度
。
当磁刺激作用于初级运动皮层时，会引起皮质脊髓束的去极化，当刺激强度足够大时，可以引起运动诱发电位
(Motor Evoked Potential,MEP)
或者刺激皮层脑区相应部位肌肉的可见抽动
。
运动阈值通常指至少
50
％的刺激串中可以引起对侧拇指
(
拇短展肌
)
或食指
(
第一背侧骨间肌
)
反应
(
或测到运动诱发电位
≥50uV)
的最小经颅磁刺激强度
。
[0005]目前，绝大多数的磁刺激设备需要专业的医师根据医学知识和行医经验测定运动阈值，操作繁琐冗长，通常需要花费
10
分钟以上的时间进行测量，才能开始治疗
。
而缺乏经验的医师很容易找不对合适的运动阈值，会导致治疗效果不好，甚至无效
。
运动阈值的标准化快速测量是目前磁刺激领域亟待解决的问题
。

技术实现思路

[0006]基于此，有必要针对现有磁刺激治疗中对于用户的运动阈值测量时间长且不准确的问题，提供一种用于磁刺激治疗设备的运动阈值自动测量方法及系统
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0008]用于磁刺激治疗设备的运动阈值自动测量方法，包括以下步骤：
[0009]S1.
将运动数据初始化并确定刺激强度；运动数据包括运动阈值上界值
MT_ub
和对应的运动诱发电位上界值
MEP_ub
以及运动阈值下界值
MT_lb
和对应的运动诱发电位下界值
MEP_lb
；
[0010]S2.
使用刺激强度触发磁刺激，采集并计算出对应的运动诱发电位值
MEP
，并获取判定阈值
MEP_Threshold
，并通过二分法对运动数据和刺激强度进行更新，直至触发次数为
n
后停止触发磁刺激；运动诱发电位值
MEP
的计算步骤如下：
[0011]S21.
采集用户从
t
时刻开始预设周期内的肌电信号，进行差分
、
取绝对值
、
去零
、
排序和取均值后得到肌电信号静息波动值
Steady_Motion_EMG
；
[0012]S22.
计算出运动诱发电位起始阈值
Threshold_Start
：
[0013]Threshold_Start
＝
Steady_Motion_EMG
×
Threshold_Coefficient
；
[0014]其中，
Threshold_Coefficient
为识别系数；
[0015]S23.
根据运动诱发电位起始阈值
Threshold_Start
与相隔
L
个采样点的肌电差分
[0016]值比较，识别运动诱发电位起始时刻
k
，比较公式为：
[0017]‖EMG(k+L)
‑
EMG(k)‖>THreshold_Start
；
[0018]S24.
将运动诱发电位起始时刻
k
至终止时刻
t+D
内的肌电值最大值和肌电值最小值进行差值计算，得到运动诱发电位值
MEP
；其中，
D
为运动诱发电位计算区间；
[0019]S3.
将
n
次更新后的运动诱发电位下界值
MEP_lb
与判定阈值
MEP_Threshold
比较，根据比较结果作出如下决策：
[0020](1)
若
MEP_lb
＞
MEP_Threshold
；判定当前的运动阈值下界值
MT_lb
为该用户的运动阈值；
[0021](2)
若
MEP_lb≤MEP_Threshold
；判定当前的运动阈值上界值
MT_ub
为该用户的运动阈值
。
[0022]进一步的，将运动数据初始化并确定刺激强度的具体步骤如下：
[0023]将运动阈值上界值
MT_ub
初始为
100
％，对应的运动诱发电位上界值
MEP_ub
初始为0，并将运动阈值下界值
MT_lb
初始为0％，对应的运动诱发电位下界值
MEP_lb
初始为0；将初始化的运动阈值上界值
MT_ub
和运动阈值下界值
MT_lb
的均值确定为刺激强度
。
[0024]进一步的，
S2
中通过二分法对运动数据和刺激强度进行更新的具体步骤如下：
[0025]将运动诱发电位值
MEP
和判定阈值
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
用于磁刺激治疗设备的运动阈值自动测量方法，其用于在磁刺激治疗设备与用户绑定后，测量出用户的运动阈值，其特征在于，其包括以下步骤：
S1.
将运动数据初始化并确定刺激强度；所述运动数据包括运动阈值上界值
MT_ub
和对应的运动诱发电位上界值
MEP_ub
以及运动阈值下界值
MT_lb
和对应的运动诱发电位下界值
MEP_lb
；
S2.
使用所述刺激强度触发磁刺激，采集并计算出对应的运动诱发电位值
MEP
，并获取判定阈值
MEP_Threshold
，并通过二分法对所述运动数据和所述刺激强度进行更新直至触发次数为
n
后停止触发磁刺激；运动诱发电位值
MEP
的计算步骤如下：
S21.
采集用户从
t
时刻开始预设周期内的肌电信号，进行差分
、
取绝对值
、
去零
、
排序和取均值后得到肌电信号静息波动值
Steady_Motion_EMG
；
S22.
计算出运动诱发电位起始阈值
Threshold_Start
：
Threshold_Start
＝
Steady_Motion_EMG
×
Threshold_Coefficient
；其中，
Threshold_Coefficient
为识别系数；
S23.
根据运动诱发电位起始阈值
Threshold_Start
与相隔
L
个采样点的肌电差分值比较，识别运动诱发电位起始时刻
k
，比较公式为：
‖EMG(k+L)
‑
EMG(k)‖>THreshold_Start
；
S24.
将运动诱发电位起始时刻
k
至终止时刻
t+D
内的肌电值最大值和肌电值最小值进行差值计算，得到运动诱发电位值
MEP
；其中，
D
为运动诱发电位计算区间；
S3.
将
n
次更新后的运动诱发电位下界值
MEP_lb
与判定阈值
MEP_Threshold
比较，根据比较结果作出如下决策：
(1)
若
MEP_lb
＞
MEP_Threshold
；判定当前的运动阈值下界值
MT_lb
为该用户的运动阈值；
(2)
若
MEP_lb≤MEP_Threshold
；判定当前的运动阈值上界值
MT_ub
为该用户的运动阈值
。2.
根据权利要求1所述的用于磁刺激治疗设备的运动阈值自动测量方法，其特征在于，判定阈值
MEP_Threshold
为
50uV。3.
根据权利要求2所述的用于磁刺激治疗设备的运动阈值自动测量方法，将运动数据初始化并确定刺激强度的具体步骤如下：将运动阈值上界值
MT_ub
初始为
100
％，对应的运动诱发电位上界值
MEP_ub
初始为0，并将运动阈值下界值
MT_lb
初始为0％，对应的运动诱发电位下界值
MEP_lb
初始为0；将初始化的运动阈值上界值
MT_ub
和运动阈值下界值
MT_lb
的均值确定为刺激强度
。4.
根据权利要求3所述的用于磁刺激治疗设备的运动阈值自动测量方法，其特征在于，
S2
中通过二分法对所述运动数据和刺激强度进行更新的具体步骤如下：将运动诱发电位值
MEP
和判定阈值
MEP_Threshold
进行比较，根据比较结果作出如下决策：
(a)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：高飞，孙陈林，谢宇航，龚伟，王克成，李楠，徐慧文，仇凯，
申请(专利权)人：南京伟思医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：