[發明專利]基于腦電alpha波的日常睡眠開始時期檢測方法

在審

• 申請號: 201710372974.6
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN108926349A
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 呂寶糧;焦影影
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: A61B5/0476
• 分類號: A61B5/0476;A61B5/00;A61B5/0496;A61B5/11
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種基于腦電alpha波的睡眠開始時期檢測方法，其特征在于，通過采集頭部區域的腦電信號和眼部周圍的垂直眼電信號，并使用攝像頭同時監控錄制面部信息視頻和腦電眼電信號的顯示圖像，然后根據記錄的腦電眼電信號和錄制的面部信息視頻標記出閉眼區間，再使用時頻分析獲得閉眼區間內的alpha波能量變化曲線，在能量變化曲線有顯著下降趨勢時判定睡眠開始；

所述的時頻分析，具體是指：通過短時傅立葉變換將單個導電極上的腦電信號投射到二維的時間-頻率空間，得到信號隨時間變化時的頻率能量變化譜圖，然后計算其中隨時間變化的alpha波頻帶內的能量總和，從而得到一維的alpha波能量變化曲線。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的采集是指：根據國際電極配置法安放頭皮電極以及兩個參考電極。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的采集，使用腦電采集系統記錄實驗者的頭皮腦電數據和眼電數據，即垂直眼電數據，該垂直眼電由位于兩眼兩側的電極信號相減而得到。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征是，在使用腦電采集系統采集數據之前預先進行帶通濾波，范圍為0-30Hz，以便裸眼能清晰地觀察到alpha波的波形變化。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的面部信息視頻的采集方式具體是指：使用攝像頭同時監控和實時錄制同步顯示的實驗者的面部信息視頻和呈現在腦電采集系統的腦電眼電波形。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的閉眼事件，具體是指：眼瞼發生閉合行為和再次睜開行為之間的時期，對應的VEOG信號上將分別呈現一個上升沿和下降沿波形，因此根據VEOG上的波形判定得到一個完整的閉眼事件；同時根據完整閉眼周期對應的面部信息視頻，得到一個閉眼事件內的眼部行為及其對應的VEOG信號的波形，從而進一步確認此閉眼事件。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的alpha波頻帶為8-12Hz。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的明顯的下降趨勢具體是指：當在某個閉眼事件中，當alpha波能量小于某個設定的閾值超過1秒的時長時，則認為alpha波明顯的下降趨勢，即進入睡眠開始時期。

9.一種實現上述任一權利要求所述方法的系統，其特征在于，包括：攝像裝置、電極、信號放大器采集模塊、信號傳輸模塊、信號分析模塊以及預警模塊，其中：分別通過電極采集腦電和眼電信號、通過攝像裝置采集對象面部視頻并輸出至信號放大器采集模塊進行放大和模數轉換，轉換后的數字信號通過信號傳輸模塊以有線或無線的方式輸出至信號分析模塊進行腦電alpha波段的能量變化曲線檢測，預警模塊根據檢測結果進行報警。