【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗器械领域，具体是一种融合经颅刺激和共振呼吸的神经调控装置及方法。
技术介绍
1、已有相关研究证实迷走神经相关刺激对情绪障碍患者具有治疗价值。现有技术中，例如公开号为cn 117839074a的专利技术专利申请公开了hrv(心率变异性)实时监测的双耳同步闭环迷走神经电刺激仪，其结合呼吸的生理特征触发双耳经皮迷走神经刺激，实现最大化兴奋觉醒中枢，达到促醒效果。然而，文献指出，结合自然呼吸状态下的吸气/吐气时刻施加刺激在认知、情绪等行为改善上作用并不显著，在自然呼吸状态下，个体呼吸模式多变、内在生理状态难以把控，导致在自然呼吸行动关键时刻点进行外源性刺激可能并没有实现对迷走神经进行刺激的最优化效果。
技术实现思路
1、为了提高刺激效果，本申请提供了融合经颅刺激和共振呼吸的神经调控装置及方法。
2、本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：
3、融合经颅刺激和共振呼吸的神经调控装置，包括：
4、心电监测模块：用于采集心电信号；
5、呼吸监测模块：用于采集呼吸信号；
6、数据分析模块：基于呼吸信号获取呼吸信号曲线及呼吸频率，基于心电信号获取心跳信号曲线，基于呼吸信号曲线及心跳信号曲线进行相位同步性计算得到呼吸信号曲线与心跳信号曲线的相位差；
7、呼吸训练模块：根据实时计算的呼吸信号曲线与心跳信号曲线之间的相位差指导被试者调整呼吸频率；
8、个体化共振频率评估模块：在刺激前，根据呼吸训练期间采
9、交互模块：根据实时采集的呼吸频率与个体共振呼吸频率间的差异指导被试者调整呼吸频率；
10、经颅刺激模块：当实时采集的呼吸频率与个体共振呼吸频率相同时，按照预设刺激参数进行刺激。
11、进一步地，a为0-30°。
12、进一步地，交互模块及呼吸训练模块均包括语音提示单元和/或显示单元。
13、进一步地，交互模块还用于设定预设刺激参数。
14、进一步地，预设刺激参数包括刺激方式、刺激强度、刺激位置和/或刺激频率。
15、进一步地，心电监测模块采用三导联心电电极采集心电信号，呼吸监测模块采用胸带式呼吸带采集呼吸信号。
16、进一步地，经颅刺激模块的刺激为电刺激。
17、融合经颅刺激和共振呼吸的神经调控方法，包括：
18、步骤1、在刺激前，采集被试者的心电信号及呼吸信号；
19、步骤2、基于采集的呼吸信号构建呼吸信号曲线并进行波峰检测，计算相邻波峰的时间间隔以获取呼吸频率；对采集的心电信号进行心电r波峰检测，计算相邻r波峰的时间间隔，由该时间间隔构成心跳序列得到心跳信号曲线；基于呼吸信号曲线及心跳信号曲线进行相位同步性计算得到呼吸信号曲线与心跳信号曲线的相位差；
20、步骤3、引导被试者进行呼吸调整，将呼吸信号曲线与心跳信号曲线之间的相位差等于a时的呼吸频率确定为个体共振呼吸频率；
21、步骤4、实时采集被试者的心电信号及呼吸信号；
22、步骤5、根据实时呼吸频率与个体共振呼吸频率间的差异指导被试者调整呼吸频率；
23、步骤6、当实时呼吸频率与个体共振呼吸频率相同时，按照预设刺激参数进行刺激。
24、进一步地，步骤3和步骤5中，通过语音和/或显示方式指导被试者调整呼吸频率。
25、进一步地，步骤6中，预设刺激参数根据被试者的基础特征确定。
26、本专利技术相比于现有技术具有的有益效果是：
27、本专利技术提出的融合共振呼吸与经颅刺激调控技术，在一定程度上优化了刺激方案，弱化了个体差异性，并提供了生理客观性的评估指标，有望提供加法性的调控效果，是一种新颖的神经调控技术。具体来说：
28、(1)在个体差异上，采用基于个性化的共振频率评估模块来识别基于个体的共振呼吸频率，以弱化呼吸调控的个体差异性；在融合调控时，实时反馈以帮助个体优化呼吸模式，实现了自下而上地精准靶向迷走神经的内源性干预。
29、(2)在刺激的空间位置上，靶向与迷走神经有直接生理连接的前额叶皮层，解决了对其他脑区造成不必要刺激的问题，实现了自上而下地对迷走神经通路的精准调控；刺激强度上，采用个体化的刺激阈值水平以适应个体需求。
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1.融合经颅刺激和共振呼吸的神经调控装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的融合经颅刺激和共振呼吸的神经调控装置，其特征在于，A为0-30°。
3.根据权利要求1所述的融合经颅刺激和共振呼吸的神经调控装置，其特征在于，交互模块及呼吸训练模块均包括语音提示单元和/或显示单元。
4.根据权利要求1所述的融合经颅刺激和共振呼吸的神经调控装置，其特征在于，交互模块还用于设定预设刺激参数。
5.根据权利要求4所述的融合经颅刺激和共振呼吸的神经调控装置，其特征在于，预设刺激参数包括刺激方式、刺激强度、刺激位置和/或刺激频率。
6.根据权利要求1所述的融合经颅刺激和共振呼吸的神经调控装置，其特征在于，心电监测模块采用三导联心电电极采集心电信号，呼吸监测模块采用胸带式呼吸带采集呼吸信号。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的融合经颅刺激和共振呼吸的神经调控装置，其特征在于，经颅刺激模块的刺激为电刺激。
8.融合经颅刺激和共振呼吸的神经调控方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的融合
10.根据权利要求8所述的融合经颅刺激和共振呼吸的神经调控方法，其特征在于，步骤6中，预设刺激参数根据被试者的基础特征确定。
...【技术特征摘要】
1.融合经颅刺激和共振呼吸的神经调控装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的融合经颅刺激和共振呼吸的神经调控装置，其特征在于，a为0-30°。
3.根据权利要求1所述的融合经颅刺激和共振呼吸的神经调控装置，其特征在于，交互模块及呼吸训练模块均包括语音提示单元和/或显示单元。
4.根据权利要求1所述的融合经颅刺激和共振呼吸的神经调控装置，其特征在于，交互模块还用于设定预设刺激参数。
5.根据权利要求4所述的融合经颅刺激和共振呼吸的神经调控装置，其特征在于，预设刺激参数包括刺激方式、刺激强度、刺激位置和/或刺激频率。
6.根据权利要求1所述的融合经颅...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊思维，陈灵睿，陈芳，迟兆瑞，秦云，刘铁军，
申请(专利权)人：四川脑科学与类脑智能研究院，
类型：发明
国别省市：
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