一种基于芯片的深部脑刺激中具有实时模型更新的改进型β爆发提取方法

《IEEE Transactions on Energy Markets, Policy and Regulation》：An Improved Beta Burst Extraction for Chip-Based Deep Brain Stimulation with Real-Time Model Updating

　　

摘要：

目标：目前用于闭环深脑刺激的贝塔波爆发检测算法计算复杂度较高，这限制了其在可植入设备中的应用。我们旨在为基于芯片的深脑刺激设备开发一种改进的贝塔波爆发检测算法，该算法具备实时模型更新功能。方法：在现有的贝塔波爆发检测方法基础上，我们提出了一种用于峰值频率检测的分片机制，并对爆发检测过程进行了修改，以便与实时模型更新功能实现信息共享。结果：在大鼠脑电图记录上的测试表明，所提出的算法与传统方法的关联度很高（ρ = 0.89 ± 0.06），且峰值频率检测的计算复杂度降低了53.3%。结论：将这种改进后的贝塔波爆发检测算法集成到基于芯片的深脑刺激设备中，是迈向自适应神经调节疗法的重要技术进展。较高的关联度以及较低的计算复杂度证明了我们的方案在实时神经生物标志物监测方面的可行性，有助于硬件和芯片的开发，进而推动可植入系统的发展。