[发明专利]用于检测神经活动的方法和系统

说明书

公开了一种检测神经中的神经活动的方法。从第一对电极接收第一电信号。从第二对电极接收第二电信号，所述第二对电极沿所述神经与所述第一对电极间隔开。在所述第一电信号与所述第二电信号之间应用包括针对至少一个非零滞后时间的相关性分析，以获得相关性数据。从所述相关性数据中检测指示所述神经中的神经活动的至少一个神经信号。所述神经信号对应于在所述至少一个非零滞后时间时所述第一信号与所述第二信号之间增加的相关性。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年6月7日提交的澳大利亚临时专利申请no.2019901989的优先权，所述专利申请的整体内容据此以引用方式并入。

技术领域

本发明涉及神经活动的检测，特别是通过使用电极接收来自神经系统的电信号。

背景技术

电疗装置是使用电脉冲治疗疾病的医疗装置。此类装置可利用生物电神经调节来治疗一系列疾病或医学疾患。

与药物或生物治疗相比，生物电神经调节装置的一个优点是可快速调节刺激水平以响应变化的患者需要。这被称为闭环控制。然而，真正的闭环生物电神经调节需要长期刺激或激活神经活动、抑制或压制神经活动、以及感测正在进行的自发或自然诱发的神经活动的能力。

对本说明书中所包括的对文献、法案、材料、装置、制品等的任何讨论不应因为其在所附权利要求中的每一条的优先权日期之前已经存在而被认为是承认任何或所有这些内容形成现有技术基础的一部分或者是与本公开相关的领域中的一般常识。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种检测神经中的神经活动的方法，该方法包括：

从第一对电极接收第一电信号，该第一对电极包括沿神经彼此接近地定位的两个第一电极；

从第二对电极接收第二电信号，该第二对电极包括沿神经彼此接近地定位的两个第二电极，其中该第二对电极沿神经与该第一对电极间隔开；

在第一电信号与第二电信号之间应用包括针对至少一个非零滞后时间的相关性分析，以获得相关性数据；以及

从该相关性数据中检测指示神经中的神经活动的至少一个神经信号，该神经信号对应于在该至少一个非零滞后时间时第一信号与第二信号之间增加的相关性。

在一些实施方案中，第一电信号和/或第二电信号可具有负信噪比(SNR)。即，神经信号分量的功率可小于第一电信号和/或第二电信号的噪声信号分量的功率。适于记录响应于人工刺激的诱发神经活动的常规记录设备通常由于信号中的过度噪声而不能记录正在进行的自发或自然神经活动。所公开的方法可提供感测和提取神经信号的能力，否则这些神经信号将被隐藏在背景噪声中。

在一些实施方案中，第一对电极和第二对电极中的每一对电极可位于神经的神经束膜(神经鞘)的外部。由于不一定需要高信噪比，因此该方法可检测自发或自然的神经活动而不需要破坏或穿透神经束膜。因此，根据本公开的方法可以被认为是微创的。位于神经束膜外部的电极可增加采用该方法的装置的寿命，以及它们对于长期植入的适用性。

滞后时间可被理解为第一电信号与第二电信号之间的时间偏移、传导延迟或等待时间。在一些实施方案中，可基于第一对电极与第二对电极之间的距离预先选择至少一个非零滞后时间。另选地或除此之外，可基于神经的纤维类型预先选择至少一个非零滞后时间。可预先选择滞后时间以与第一对电极和第二对电极之间的神经信号传导时间基本上一致。例如，对于电极对之间的给定距离，滞后时间可基于感兴趣的纤维类型的预期传导速度来选择。

非零滞后时间的绝对值可被选择为大于阈值。阈值可被设置成足以区分在非零滞后时间时检测到的信号与在零滞后时间时检测到的信号。例如，非零滞后时间的绝对值可大于0.1ms、0.2ms、0.3ms或其他。