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摘要:
本发明提供了一种基于可穿戴设备的闭环DBS调控方法和系统,包括:收集智能鞋、肌电臂环和可穿戴贴片采集的生理体征数据;基于生理体征数据进行特征提取,得到步态变异指数、震颤指数、运动迟缓指数、平衡指数、冻结指数、僵直指数、上肢异动指数、躯干异动指数、下肢异动指数;将步态变异指数、震颤指数、运动迟缓指数、平衡指数、冻结指数和僵直指数作为训练特征,并将开期或关期状态作为训练标签,得到帕金森模型;将上肢异动指数、躯干异动指数和下肢移动指数作为训练特征,并将是否存在异动作为训练标签,得到调控模型;利用帕金森模型和调控模型的复合判断结果调节DBS的参数。本发明可以实时检测异常状态,发现异常状态及时对DBS进行精准调控。
主权项:
1.一种基于可穿戴设备的闭环DBS调控方法,其特征在于,所述方法包括: 收集智能鞋采集的与左、右脚相关的脚部三轴加速度数据、脚部三轴角速度数据和脚部压力数据;收集肌电臂环采集的与上肢相关的肌电数据和上肢三轴角速度数据;收集可穿戴贴片采集的与躯干相关的躯干三轴加速度数据; 基于脚部三轴加速度数据在Y轴方向的加速度进行特征提取,得到步态变异指数;基于脚部三轴加速度数据和脚部三轴角速度数据进行特征提取,得到震颤指数和运动迟缓指数;基于脚部压力数据进行特征提取,得到平衡指数;基于脚部压力数据和脚部三轴角速度数据在Z轴方向的角速度进行特征提取,得到冻结指数;基于肌电数据进行特征提取,得到僵直指数;基于上肢三轴角速度数据进行特征提取,得到上肢异动指数;基于躯干三轴加速度数据进行特征提取,得到躯干异动指数;基于脚部三轴加速度数据进行特征提取,得到下肢异动指数; 将步态变异指数、震颤指数、运动迟缓指数、平衡指数、冻结指数和僵直指数作为训练特征,并将开期或关期状态的人工标签作为训练标签,输入到长短期记忆网络中进行训练,得到帕金森模型; 将上肢异动指数、躯干异动指数和下肢异动指数作为训练特征,并将是否存在异动的人工标签作为训练标签,输入到长短期记忆网络中进行训练,得到调控模型; 利用帕金森模型和调控模型的复合判断结果调节DBS的参数; 所述利用帕金森模型和调控模型的复合判断结果调节DBS的参数包括: 定义帕金森模型的开期状态为1,关期状态为0; 定义调控模型的无异动为1,有异动为0; 若帕金森模型输出为1且调控模型输出为1,则无需向DBS发送调节指令; 若帕金森模型输出为1且调控模型输出为0,则向DBS发送降压指令; 若帕金森模型输出为0且调控模型输出为1,则向DBS发送升压指令; 若帕金森模型输出为0且调控模型输出为0,则发送患者及时就医提示信息。