1.一种基于特征提取和闭环超声刺激的AD神经调控系统,其特征在于,包括可编程超声信号发生模块(1)、超声刺激模块(2)、信号采集与处理模块(4)、闭环控制模块(5)、信号传输与存储模块(6)、上位机(7)及脑电电极(3);所述脑电电极(3)连接至实验对象上;所述可编程超声信号发生模块(1)将生成的刺激信号发送至超声刺激模块(2),超声刺激模块(2)将刺激信号以超声刺激的形式发射至实验对象;所述信号采集与处理模块(4)与脑电电极(3)相连,用于采集脑电电极(3)记录到的脑电信号并对脑电信号进行预处理和分频处理,并将处理后的脑电信号发送至闭环控制模块(5);所述系统利用经颅超声刺激技术刺激实验对象大脑皮层的特定区域和在目标区域植入脑电电极(3),实时地检测目标区域的脑电信号,然后提取不同频段信号的时域、非线性动力学和空域多维度特征,将得到的多维度特征作为闭环控制模块(5)中第三级处理器的输入,从而进行实时检测,并根据类别诊断结果不断调整经颅超声刺激的参数进而抑制实验对象AD的加重;
所述闭环控制模块(5)内植入三级串联处理器,用于对信号采集与处理模块(4)分频处理后的脑电信号进行三级处理,第一级处理器是强分类器,进行疑似AD脑电信号的快速筛选;筛选通过的脑电信号进入第二级处理器,在第二级处理器中采用多元变分模态分解算法实现信号的多通道输入,并从分解得到的信号分量中,提取信号的时域特征及非线性动力学特征,同时将信号分量合并,构造新的信号矩阵,并采用CSP对该信号矩阵提取空间特征;在第三级处理器中将得到的三种特征结合,得到EEG信号的多模态特征,最后通过SVM分类;如果分类结果不是AD异常信号则停止计算,否则诊断为AD加重,将诊断结果发送至可编程超声信号发生模块(1),以便及时调整刺激参数达到治疗目的;
所述信号传输与存储模块(6),用于接收上位机(7)配置的各模块工作参数和闭环控制模块(5)传输的脑电信号,并将脑电信号进行存储,作为数据集;
所述上位机(7),用于根据数据集训练闭环控制模块(5)中所植入的三级串联处理器的参数,并与信号传输与存储模块(6)进行实时通信;不断调整各个模块运行时的工作参数,更新闭环控制模块(5)中所植入的三级串联处理器中的各种参数,并实时显示采集到的脑电信号;
所述可编程超声信号发生模块(1),用于根据闭环控制模块(5)得到的结果或者上位机(7)指令,实时改变超声刺激的输出。
2.根据权利要求1所述的一种基于特征提取和闭环超声刺激的AD神经调控系统,其特征在于,所述实验对象选择小鼠,所述超声刺激模块(2)置于小鼠的运动皮层,脑电电极(3)植入小鼠的海马CA1区。
3.根据权利要求1所述的一种基于特征提取和闭环超声刺激的AD神经调控系统,其特征在于,所述第一级处理器是采用Ada Boost算法训练得到的强分类器。
4.根据权利要求1所述的一种基于特征提取和闭环超声刺激的AD神经调控系统,其特征在于,所述第二级处理器中要进行多模态特征提取,其多模态数据一方面来自于已公开的AD小鼠脑电数据,另一方面选择设置的模型组、假刺激组和正常对照组的小鼠脑电数据。
5.根据权利要求1所述的一种基于特征提取和闭环超声刺激的AD神经调控系统,其特征在于,所述三级串联处理器中多个信号的分量采用MVMD方法得到。
6.根据权利要求1所述的一种基于特征提取和闭环超声刺激的AD神经调控系统,其特征在于,对EEG信号进行预处理的步骤包括滤波和降噪。
7.根据权利要求1所述的一种基于特征提取和闭环超声刺激的AD神经调控系统,其特征在于,所述SVM分类器对训练集进行训练获得分类模型后即能够对测试集进行测试。