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帕金森DBS调参系统
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作者:1605914

作品亮点:

(1)基于肌电标志物的便携式脑深部电刺激术中有效性检测设备的研发,是本产品的原始创新点。因为不同参数下的肌电变化是一个敏感的监测指标,所以DBS前后的肌电变化可以作为是否有效的衡量标准,因此提出了基于肌电标志物的研究方向。帕金森患者的主要症状是震颤、僵直和行动迟缓,我们团队根据这些特征首次提出“震颤系数”、“僵直系数”、“运动系数”3 个肌电标志物。 (2)基于神经网络的数据建模方法为最新的数据建模方法,使得本项目的研究贴近前沿,创新性地改变了目前DBS治疗后肌电研究的盲目性与模糊性,使得调参变得有据可依,也为便携式设备的开发提供了较好的特征工程。 (3)以肌电为出发点,联合基底节环路单细胞放电技术及刺激电极周边纤维束追踪技术对PD的基底节-肌肉通路发病机制进行研究为本项目的跟踪创新之处。电极植入帕金森患者的丘脑底核,并实现核团及刺激电极的可视化,之后重建电极并结合DTI纤维束分析技术明确与周边运动纤维束的关系,通过微电极记录技术(MER)记录核团的单细胞放电,并对神经元进行分类及模态分析。 (4)本项目自主创建独特的调参体系,经过长时间的数据采集、产品迭代,已经具备较高的技术壁垒。与目前科研机构或高校帕金森康复研究相比,本产品重点关注“低成本高质量”的帕金森患者术中术后调参体系构建方案。经过长时间的研究,本产品形成了较为稳定的技术壁垒,市场上没有类似的产品提出,相比已有的针对帕金森患者康复设备,本产品已经具备了“低成本、可携带、客观化、精准化”等特点,有助于迅速推广与落地。 (5)该产品数据处理后端在服务器,旨在构建国内较为早期的帕金森患者肌电大数据库。产品在对帕金森患者提供精准化治疗服务的同时,收集采集的患者肌电数据,分析帕金森患者“震颤系数”、“僵直系数”、“运动系数”等肌电标志物,为实现精准治疗与大数据分析提供数据。在此基础上,制定行业内相关技术指标的标准,为帕金森患者的术中术后提供更加客观、精准、安全的治疗服务,确立“以患者为中心的”大数据服务体系。

作品说明:

       本项目是面向帕金森患者,针对其抽搐、震颤、运动缓慢等症状而研发的一种基于肌电与深度学习的帕金森DBS调参系统。      
       在目前手术中,患者大脑终生植入的电极必须长期调节放电参数以抑制震颤,但医疗界无客观调参体系,因此医生需要基于主观经验调参,导致患者花费数十万元却时刻承受风险与不便。本项目通过采集患者肌电数据以计算震颤、僵直、运动等指标,进而指导调参,抑制震颤。本产品的作用有两方面,一方面在术中辅助医生调节放电参数,使得手术更加客观和安全;另一方面帮助患者在手术后长期自主调参,具备精准化、智能化的特点。
       本项目的创新点在于提出了基于肌电标志物的便携式脑深部电刺激术术中有效性检测设备的研发方法,提出了最新的数据建模方法——基于神经网络的数据建模方法,建立了机器学习与智能判断模型,形成了一套独创调参体系。另外,本项目还具有可穿戴、低成本、领先性等优点。
       本项目的跟踪创新之处在于对以肌电为出发点,联合基底节环路单细胞放电技术及刺激电极周边纤维束追踪技术对PD的基底节-肌肉通路发病机制进行了研究。科技路线为:电极植入帕金森患者的丘脑底核,并实现核团及刺激电极的可视化,之后重建电极并结合DTI纤维束分析技术明确与周边运动纤维束的关系,通过微电极记录技术(MER)记录核团的单细胞放电,并对神经元进行分类及模态分析。
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