[发明专利]用于分析侵入式脑部刺激的方法及系统

说明书

本发明公开一种用于分析一脑部刺激工具的性能的方法。所述方法包含：获得从一受试者的脑部收集到的脑波图数据，所述受试者受到所述脑部刺激工具的至少一电极触点的电刺激；将所述数据分割成多个时期，每个所述时期对应于通过所述脑部刺激工具所产生的一单一的刺激事件；及将一时空分析应用于所述多个时期，以便确定以下的至少一者：(1)在所述脑部中的所述至少一电极触点的位置，及(2)所述至少一电极触点的治疗效果。

技术领域及背景技术

在本发明的一些实施例中，本发明关于神经科学，且更特别地但非排他地关于一种用于分析通过一脑部刺激工具所产生的脑部刺激的方法及系统。在本发明的一些实施例中，所述分析可用于配置所述脑部刺激工具。

通过在脑部中的多个特定区域的神经活动来控制或影响各式各样的心理或生理过程。例如，通过在感觉皮层或运动皮层内的神经活动来引导或影响各种生理或认知功能。在大部分的个体中，脑部的多个特定区域似乎具有不同的功能。在大多数的人们中，例如，枕叶的区域与视力有关；左内侧额叶的区域与语言有关；大脑皮层的多个部分似乎一致地涉及到意识、记忆及智力；及大脑皮层的多个特定区域以及基底核、丘脑与运动皮层协同地进行相互作用，以便促进运动功能的控制。

运动障碍症是一种神经性障碍，所述神经性障碍涉及一个或多个肌肉或肌肉群，且可包括简单或复杂的运动及动作。运动障碍症包括帕金森氏症、亨丁顿舞蹈症、进行性核上麻痹、威尔森氏症、妥瑞症、癫痫及各种慢性震颤、抽搐与肌张力障碍。临床上观察到的不同的运动障碍症可被追踪至相同或相似的脑部区域。例如，基底核的异常被臆测为多种运动障碍症的一病因。更具体的是，在基底核中的退化性的、血管的或发炎性的变化所导致的神经传递物质多巴胺的缺乏被臆测为帕金森氏症的发展的主要原因。已知在黑质致密部的多个多巴胺神经元中发生50-60％的神经元丧失后，会出现帕金森氏症的多个临床的症状，例如，节律性肌肉震颤、运动僵硬、慌张步态、下垂姿势及面具脸。

震颤的特征在于异常及非自愿性的运动。当使用患病的身体部位(经常是手臂及手)时，例如，在尝试书写或进行精细协调的手部动作(姿势性震颤)时，一特发性震颤为最大。一静止型震颤在帕金森氏症及具有多个帕金森氏病的特征的综合症中很常见。当四肢静止不动时，一静止型震颤为最大。通常，当一患者尝试进行精细运动时，例如伸手拿杯子，所述震颤会消退。肌张力障碍为非自愿性的运动障碍，所述非自愿性的运动障碍的特征在于持续性的肌肉收缩，所述持续性的肌肉收缩可导致涉及身体或四肢的扭转的扭曲姿势。肌张力障碍的多个原因包括遗传性生化异常、退化性障碍、精神功能障碍、毒素、药物及中枢性创伤。

对于一般的神经性疾病，特别是运动障碍症，有各式各样的治疗方式。这些治疗方式包括药物的使用(例如多巴胺促进剂或抗胆碱剂)、组织消融(例如苍白球切开术、丘脑切开术、丘脑下切开术、伽玛刀、聚焦超声及其他射频损伤手术)及组织移植(例如动物或人类的中脑细胞)。

另一个方法为通过一预定的神经区域的电刺激。用于治疗包括运动障碍症在内的神经性疾病的电刺激的使用已经广泛地在文献中被讨论。已经理解的是，电刺激较射频损伤具有明显的优势，因为射频损伤仅能破坏神经系统组织。在许多例子中，优选的作用为进行刺激以增加、减少或阻断神经元活性。电刺激允许这种目标神经结构的调节，且同样重要的是，不需要破坏神经组织。其也可以适应于病况的变化。

包括运动障碍症在内的各种脑部控制障碍症已经被发现可通过以脑深层刺激(DBS)所进行的电疗法来治疗。在传统医学治疗失败时，帕金森氏症的多种失能症状，包括震颤、肌肉僵硬、运动困难、运动迟缓，已知可有效地以一DBS电极进行治疗。神经刺激阻断了所述疾病的所述多个症状，从而使所述患者的生活品质提升。