HiLTS:人在回路治疗系统:一种用于脑波夹带的无线精准医疗平台
信号处理
2025-12-19 v1 新兴技术
摘要
癫痫发作源于异常同步的神经活动,并且仍然是一个重大的全球健康挑战,影响着全球超过5000万人。尽管药物干预取得了进展,但仍有相当比例的患者持续经历不受控制的发作,这凸显了对替代性神经调控策略的需求。节律性神经夹带最近已成为一种有前景的破坏病理性同步的机制,但大多数现有系统依赖于复杂的模拟电子设备或高功率刺激硬件。本研究探究了一款最小的数字定制设计芯片,该芯片能产生稳定的6 Hz振荡,能够夹带癫痫发作活动。利用一个公开可用的EEG癫痫发作数据集,我们提取并平均了模拟发作波形,将其数字化以模拟神经前端,并使用Saleae逻辑分析仪将数字化信号与从芯片获取的数字输出记录直接接口。对芯片脉冲序列进行重采样和低通重建,以产生模拟的6 Hz波形,从而可以直接比较发作形态、其数字化表示以及夹带后的输出。频域和时域分析表明,该芯片施加了一个窄带6 Hz节律,该节律覆盖了癫痫发作活动的宽带频谱轮廓。这些结果为低功耗数字定制设计夹带作为一种潜在途径提供了概念验证,该途径可用于开发简化的、可穿戴的癫痫发作中断设备,以实现精准医疗和未来的医疗保健设备。
引用
@article{arxiv.2512.15807,
title = {HiLTS: Human in the Loop Therapeutic System: A Wireless-enabled Precision Medicine Platform for Brainwave Entrainment},
author = {Arfan Ghani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.15807},
year = {2025}
}
备注
precision healthcare, neuro technology, healthcare engineering (24 pages)