针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法

1.本发明属于阿尔茨海默病数据处理领域，尤其涉及一种针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法。


背景技术：

2.随着无创脑刺激技术的发展，重复经颅磁刺激(repeated transcranial magnetic stimulation,rtms)可以改善阿尔茨海默病(alzheimer disease,ad)认知功能和行为表现。rtms可以调节特定目标大脑区域及其连接网络的活动，能引起皮层兴奋性改变，增加大脑可塑性，产生ltp增强，促进受损害的神经网络重组，近年来已被应用于ad的临床治疗，这种治疗方法主要通过持续数周或数月的rtms治疗，改善患者的认知功能。综合目前研究的荟萃分析，发现连续2周rtms治疗认知功能都得到改善，这种效果至少可以维持8周，是一种有前景的ad治疗方法。
3.关于通过rtms刺激序列参数的调节达到提高疗效，目前大多数研究关注刺激靶点的选择，通常选取左侧或右侧背外侧前额叶皮层(dorsolateral prefrontal cortex,dlpfc)，也有采用颞顶叶或其他多个靶点的研究。尽管刺激靶点选择不一样，但rtms治疗均能改善ad的认知功能，只是改善认知功能的特征症状有所不同。在刺激频率方面，通常分为高频与低频：高频为临床大多采用的频率为10hz。临床治疗时选择一个固定频率对所有患者进行治疗，但不同被试脑皮层活动各不相同，被认为是影响疗效的一个主要因素。在刺激强度方面，临床采用静息状态时tms作用于运动皮层引起所支配肌肉收缩的最小强度，即静息期皮层运动阈值(rest motor threshold，rmt)，临床通常以80％～120％rmt的某一个强度给患者治疗。有研究对正常被试给予50％、75％、100％的rmt刺激，都可以提高n-back的认知成绩，反应时缩短，其中以75％的rmt最显著。但另一项采用rmt的60％、80％、100％、120％刺激，发现脑皮层的兴奋性与刺激4强度呈依赖效应。总的来说，rtms可改善ad的认知功能，给当前陷入困境的ad治疗带来了希望，但行业内仍不清楚如何进一步提高rtms的效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于，提供一种针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法。本发明具有能进一步提高rtms治疗效果的优点。
5.本发明的技术方案：针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法，包括以下步骤，包括以下步骤，
6.s11、将脑电反馈机制与重复经颅磁刺激过程结合，建立个体化刺激模型，
7.s12、对多个患者分组，并根据个体化刺激模型分别进行重复经颅磁刺激，得到刺激结果，
8.s13、根据刺激结果，进行脑电和心理测量评估，根据评估结果，得到个体化刺激模型的最终参数。
9.2.根据权利要求1所述的针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法，其特征在于：所述步骤s11中，将脑电反馈机制与重复经颅磁刺激过程结合，确定出个体化刺激模型的初步参数的方法，包括以下步骤，
10.s111、基于个体的脑电波神经活动α波段的频率，确定个体化刺激频率；
11.s112，采用已确立的个体化刺激频率进行重复经颅磁刺激，根据脑电反馈机制，确定个体化刺激强度。
12.前述的针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法中，所述步骤s11中，将脑电反馈机制与重复经颅磁刺激过程结合，确定出个体化刺激模型的初步参数的方法，包括以下步骤，
13.s111、基于个体的脑电波神经活动α波段的频率，确定个体化刺激频率；
14.s112，采用已确立的个体化刺激频率进行重复经颅磁刺激，根据脑电反馈机制，确定个体化刺激强度。
15.前述的针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法中，所述步骤s111中，基于脑电波神经活动α波段的频率，确定个体化刺激频率的方法，包括以下步骤，
16.s1111、对基础线时的脑电进行分析，获得各电极的α波段的峰值频率；
17.s1112、取刺激靶点p3附近的若干电极的α波段的峰值频率的平均值，作为个体化刺激频率。
18.前述的针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法中，所述步骤s1112中，刺激靶点p3附近的若干电极分别为t3、c3、cz、t5、p3、pz、o1七个电极。
19.前述的针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法中，所述步骤s112中，采用已确立的个体化刺激频率进行重复经颅磁刺激，根据脑电反馈机制，确定个体化刺激强度的方法，包括以下步骤，
20.s1121，采集第一预设时长的脑电，获得刺激前的α波段振幅；
21.s1122，采用已确立的个体化刺激频率，分别以80％，100％，120％的刺激强度进行重复经颅磁刺激，各刺激第二预设时长；
22.s1123，分别观察干预后脑电α波段频率的振幅，根据脑电反馈机制，选择产生最大振幅时的刺激强度作为个体化刺激强度。
23.前述的针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法中，所述步骤s12中，对患者分组进行重复经颅磁刺激的方法，包括以下步骤，
24.s121，将多个患者分为个体化刺激频率组、个体化刺激强度组、个体化刺激频率强度组和对照组；
25.s122，每组均采用脑电图10-20的p3点作为刺激靶点进行刺激治疗；
26.s123，分别采集第2周、第8周时5分钟的脑电图数据，比较治疗前后脑电的变化。
27.前述的针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法中，所述步骤s122中，每次刺激治疗共40个循环，每个循环刺激2秒，循环间隔28秒，共进行2周、每周5次的刺激治疗。
28.前述的针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法中，所述步骤s121中，
29.所述个体化刺激频率组的个体化刺激频率由个体化刺激模型参数确定，刺激强度
调整至100％rmt；
30.个体化强度组的刺激频率调整至10hz，个体化刺激强度由个体化刺激模型参数确定；
31.个体化刺激频率强度组的刺激频率由个体化刺激模型参数确定，刺激强度由个体化刺激模型参数确定；
32.对照组的刺激频率调整至10hz，刺激强度调整至100％rmt。
33.前述的针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法中，所述步骤s13中，进行脑电和心理测量评估的方法，包括以下步骤，
34.s131，对每组患者在基础线与第2周、第4周、第8周、第12周时分别进行简易智力状态检查、神经精神量表、费城语言学习测验、照顾者负担问卷的评估，考察每组患者治疗前后各时间点分值的变化；
35.s132，采用重复测量方差分析评估各组治疗前后量表的连续变化情况，采用bonferroni多重比较法进行事后两两比较，选出重复经颅磁刺激治疗后量表分值改善最高的作为最优治疗组，以最优治疗组中用到的参数作为个体化刺激模型的最终参数；
36.s133，不同评定人员之间进行一致性检测，即多名评定人员对10例被试者的量表结果分别进行分值统计，通过标准为kendall系数≥0.85；
37.s134，每半年进行一致性检验。
38.前述的针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法中，所述步骤s131中，对简易智力状态检查和费城语言学习测验为评定人员一对一为患者进行认知功能的问题测试，记录每个问题的答案并统计分值，神经精神量表和照顾者负担问卷为评定人员对患者的照料者进行提问，根据回答统计分值，记录每组患者在基线、第2周、第4周、第8周、第12周的各个量表的分值。
39.与现有技术相比，本发明提供了一种基于脑电反馈的阿尔茨海默病重复经颅磁刺激个体化数据处理方法，建立了个体化刺激模型，可以为患者选择合适的刺激参数提供参照，具有能进一步提高rtms治疗效果的优点。
附图说明
40.图1是本发明的流程图。
41.图2是本发明采用脑电反馈机制确定的个体化刺激频率与常规刺激频率的部分对比示意图。
42.图3是本发明采用脑电反馈机制确定的个体化刺激强度与常规刺激强度的部分对比示意图。
43.图4是本发明对轻度阿尔茨海默病患者进行重复经颅磁刺激治疗方法治疗前后mmse和pvlt改善率对比示意图。
44.图5是国际10-20系统电极位置图。
具体实施方式
45.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
46.实施例。针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法，包括以下步骤，
47.s11、将脑电反馈机制与重复经颅磁刺激过程结合，建立个体化刺激模型，
48.s12、对120例轻度ad患者进行分组，并根据个体化刺激模型分别进行重复经颅磁刺激，得到刺激结果，
49.s13、根据刺激结果，进行脑电和心理测量评估，根据评估结果，得到个体化刺激模型的最终参数。
50.所述步骤s11中，将脑电反馈机制与重复经颅磁刺激过程结合，建立个体化刺激模型的方法，包括以下步骤，
51.s111、基于个体的脑电波神经活动α波段的频率，确定个体化刺激频率；
52.s112，采用已确立的个体化刺激频率进行重复经颅磁刺激，根据脑电反馈机制，确定个体化刺激强度。
53.所述步骤s111中，基于个体脑电波神经活动α波段的频率，确定个体化刺激频率的方法，包括以下步骤，
54.s1111、对个体基础线时的脑电进行分析，获得各电极的α波段的峰值频率；
55.s1112、取刺激靶点p3(采用左侧顶叶作为刺激靶点的rtms能改善正常人的记忆功能，我们前期试验采用功能磁共振定位左顶叶的rtms研究结果也显示ad患者的认知功能得到改善)附近的若干电极的α波段的峰值频率的平均值，作为个体化刺激频率，如图2所示，每个人的个体化刺激频率是不同的，得到的个体化刺激频率分布在7-11hz之间，这与常规治疗方法固定使用10hz不同。
56.所述步骤s1112中，刺激靶点p3附近的若干电极分别为t3、c3、cz、t5、p3、pz、o1七个电极。
57.所述步骤s112中，采用已确立的个体化刺激频率进行重复经颅磁刺激，根据脑电反馈机制，确定个体化刺激强度的方法，包括以下步骤，
58.s1121，采集第一预设时长的脑电(即采集2分钟脑电)，获得刺激前的α波段振幅；
59.s1122，采用已确立的个体化刺激频率，分别以80％，100％，120％的刺激强度进行重复经颅磁刺激，各刺激第二预设时长(即采集2分钟脑电)；
60.s1123，分别观察干预后脑电α波段频率的振幅，根据脑电反馈机制，选择产生最大振幅时的刺激强度作为个体化刺激强度。如图3所示，每个人的个体化强度是不同的，可能是80％rmt，也可以是100％rmt和120％rmt，这是由最大振幅确定的。
61.所述步骤s12中，对患者分组进行重复经颅磁刺激的方法，包括以下步骤，
62.s121，将患者分为个体化刺激频率组、个体化刺激强度组、个体化刺激频率强度组和对照组，每组各30例；
63.s122，每组均采用脑电图10-20的p3点作为刺激靶点进行刺激治疗；
64.s123，分别采集第2周、第8周时5分钟的脑电图数据，进行组内和组间比较，组内比较得到个体治疗前后脑电的变化情况，组间比较得到不同治疗组别脑电变化的差异。
65.所述步骤s122中，每次刺激治疗共40个循环，每个循环刺激2秒，循环间隔28秒，共进行2周、每周5次的刺激治疗。
66.所述步骤s121中，所述个体化刺激频率组的个体化刺激频率由个体化刺激模型得
到，刺激强度调整至100％rmt，即所用参数组合为个体化刺激频率+100％rmt；个体化强度组的刺激频率调整至10hz，个体化刺激强度由个体化刺激模型参数得到，即所用参数组合为10hz+个体化强度；个体化刺激频率强度组的刺激频率由个体化刺激模型参数确定，刺激强度由个体化刺激模型参数确定，即所用参数组合为个体化刺激频率+个体化强度；对照组的刺激频率调整至10hz，刺激强度调整至100％rmt，即所用参数组合为10hz+100％rmt。
67.所述步骤s13中，进行脑电和心理测量评估的方法，包括以下步骤，
68.s131，对每组患者在基础线与第2周、第4周、第8周、第12周时分别进行简易智力状态检查(mini-mental state examination,mmse)、神经精神量表(neuropsychiatric inventory,npi)、费城语言学习测验(philadelphia verbal learning test,pvlt)、照顾者负担问卷(caregiver burden inventory,cbi)的评估，考察每组患者治疗前后各时间点分值的变化；
69.s132，采用重复测量方差分析评估各组治疗前后量表的连续变化情况，采用bonferroni多重比较法进行事后两两比较，选出重复经颅磁刺激治疗后量表分值改善最高的作为最优治疗组，如最终结果显示个体化频率组分值改善最高，个体化频率组就是最优治疗组，此时，个体化刺激模型的最终参数组合为个体化刺激频率+100％rmt，真正投入各个医院对病患治疗时，采用的即为最终参数组合时的个体化刺激模型；
70.s133，不同评定人员之间进行一致性检测，即多名评定人员对10例被试者的量表结果分别进行分值统计，通过标准为kendall系数≥0.85；通过代表不同评定人员的一致性良好，如果不通过就要对评定人员进行再次培训直至通过。
71.s134，每半年进行一致性检验，保证评定人员的一致性，否则需要再次培训直至通过。
72.所述步骤s131中，对简易智力状态检查和费城语言学习测验为评定人员一对一为患者进行认知功能的问题测试，记录每个问题的答案并统计分值，神经精神量表和照顾者负担问卷为评定人员对患者的照料者进行提问，根据回答统计分值，记录每组患者在基线、第2周、第4周、第8周、第12周的各个量表的分值。
73.如图4所示，采用本发明实施例的方法对轻度阿尔茨海默病患者进行rtms治疗，个体化频率在7-11hz之间，与常规方法的患者进行比较，经过10次的刺激干预，mmse、pvlt认知评分均取得明显进步，且个体化rtms组改善率优于传统rtms组。

技术特征：
1.针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法，其特征在于：包括以下步骤，s11、将脑电反馈机制与重复经颅磁刺激过程结合，建立个体化刺激模型，s12、对多个患者分组，并根据个体化刺激模型分别进行重复经颅磁刺激，得到刺激结果，s13、根据刺激结果，进行脑电和心理测量评估，根据评估结果，得到个体化刺激模型的最终参数。2.根据权利要求1所述的针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法，其特征在于：所述步骤s11中，将脑电反馈机制与重复经颅磁刺激过程结合，确定出个体化刺激模型的初步参数的方法，包括以下步骤，s111、基于个体的脑电波神经活动α波段的频率，确定个体化刺激频率；s112，采用已确立的个体化刺激频率进行重复经颅磁刺激，根据脑电反馈机制，确定个体化刺激强度。3.根据权利要求2所述的针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法，其特征在于：所述步骤s111中，基于脑电波神经活动α波段的频率，确定个体化刺激频率的方法，包括以下步骤，s1111、对基础线时的脑电进行分析，获得各电极的α波段的峰值频率；s1112、取刺激靶点p3附近的若干电极的α波段的峰值频率的平均值，作为个体化刺激频率。4.根据权利要求3所述的针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法，其特征在于：所述步骤s1112中，刺激靶点p3附近的若干电极分别为t3、c3、cz、t5、p3、pz、o1七个电极。5.根据权利要求2所述的针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法，其特征在于：所述步骤s112中，采用已确立的个体化刺激频率进行重复经颅磁刺激，根据脑电反馈机制，确定个体化刺激强度的方法，包括以下步骤，s1121，采集第一预设时长的脑电，获得刺激前的α波段振幅；s1122，采用已确立的个体化刺激频率，分别以80％，100％，120％的刺激强度进行重复经颅磁刺激，各刺激第二预设时长；s1123，分别观察干预后脑电α波段频率的振幅，根据脑电反馈机制，选择产生最大振幅时的刺激强度作为个体化刺激强度。6.根据权利要求1所述的针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法，其特征在于：所述步骤s12中，对患者分组进行重复经颅磁刺激的方法，包括以下步骤，s121，将多个患者分为个体化刺激频率组、个体化刺激强度组、个体化刺激频率强度组和对照组；s122，每组均采用脑电图10-20的p3点作为刺激靶点进行刺激治疗；s123，分别采集第2周、第8周时5分钟的脑电图数据，比较治疗前后脑电的变化。7.根据权利要求6所述的针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法，其特征在于：所述步骤s122中，每次刺激治疗共40个循环，每个循环刺激2秒，循环间隔28秒，共进行2周、每周5次的刺激治疗。
8.根据权利要求6所述的针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法，其特征在于：所述步骤s121中，所述个体化刺激频率组的个体化刺激频率由个体化刺激模型参数确定，刺激强度调整至100％rmt；个体化强度组的刺激频率调整至10hz，个体化刺激强度由个体化刺激模型参数确定；个体化刺激频率强度组的刺激频率由个体化刺激模型参数确定，刺激强度由个体化刺激模型参数确定；对照组的刺激频率调整至10hz，刺激强度调整至100％rmt。9.根据权利要求1所述的针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法，其特征在于：所述步骤s13中，进行脑电和心理测量评估的方法，包括以下步骤，s131，对每组患者在基础线与第2周、第4周、第8周、第12周时分别进行简易智力状态检查、神经精神量表、费城语言学习测验、照顾者负担问卷的评估，考察每组患者治疗前后各时间点分值的变化；s132，采用重复测量方差分析评估各组治疗前后量表的连续变化情况，采用bonferroni多重比较法进行事后两两比较，选出重复经颅磁刺激治疗后量表分值改善最高的作为最优治疗组，以最优治疗组中用到的参数作为个体化刺激模型的最终参数；s133，不同评定人员之间进行一致性检测，即多名评定人员对10例被试者的量表结果分别进行分值统计，通过标准为kendall系数≥0.85；s134，每半年进行一致性检验。10.根据权利要求9所述的针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法，其特征在于：所述步骤s131中，对简易智力状态检查和费城语言学习测验为评定人员一对一为患者进行认知功能的问题测试，记录每个问题的答案并统计分值，神经精神量表和照顾者负担问卷为评定人员对患者的照料者进行提问，根据回答统计分值，记录每组患者在基线、第2周、第4周、第8周、第12周的各个量表的分值。

技术总结
本发明公开了一种针对阿尔茨海默病的重复经颅磁刺激个体化数据处理方法，包括以下步骤，S11、建立个体化刺激模型，将脑电反馈机制与重复经颅磁刺激过程结合，确定出个体化刺激模型的初步参数，S12、对多个患者分组，并根据个体化刺激模型分别进行重复经颅磁刺激，得到刺激结果，S13、根据刺激结果，进行脑电和心理测量评估，根据评估结果，再次得到个体化刺激模型的最终参数；所述步骤S11中，确定出个体化刺激模型的初步参数的方法，包括以下步骤，S111、基于脑电波神经活动α波段的频率，确定个体化刺激频率；S112，重复经颅磁刺激，确定个体化刺激强度。本发明具有能进一步提高rTMS治疗效果的优点。疗效果的优点。疗效果的优点。


技术研发人员：陈炜 魏丽丽 沈悦娣 杨科华 章迎春
受保护的技术使用者：浙江大学医学院附属邵逸夫医院
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/10/15