[發明專利]一種非接觸非侵入無損傷的癲癇自組織監測預警干預系統及獲取干擾腦電分布的方法

有效

• 申請號: 201711302562.1
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108158579B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 孟濬;黃旭
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61B5/0476
• 分類號: A61B5/0476
• 代理公司: 33200 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 劉靜;邱啟旺

本發明公開了一種非接觸非侵入無損傷的癲癇自組織監測預警干預系統及獲取干擾腦電分布的方法，該系統包括非接觸采集模塊、非接觸控制模塊與非接觸干預模塊；非接觸采集模塊包括若干與頭皮不接觸的信號采集電極；非接觸控制模塊包括時間預測單元和空間預測單元；非接觸干預模塊包括若干可控脈沖電磁單元，可控脈沖電磁單元具有正對頭皮的電磁線圈，電磁線圈與信號采集電極交錯布置；本發明系統可以在癲癇發作之前預測其發作時間、發作位置、并根據其預測結果以自組織方式干預大腦中電荷分布與電流趨勢，充分利用了混沌電路的初始敏感性、機器學習以及生物電磁耦合原理非接觸非侵入無損傷測量腦電與干預癲癇，可應用于可穿戴設備與移動醫療領域。

技術領域

本發明涉及電磁理療領域，具體涉及一種非接觸、非侵入、無損傷的癲癇監測預警干預系統及獲取干擾腦電分布的方法。

背景技術

癲癇即俗稱的羊角風或羊癲風，是由內部網絡缺陷引起的、部分網絡節點壓力過高，從而引發的部分網絡節點壓力過高的放電現象。

除了患者腦部區域結構損傷以外，癲癇發作造成的抽搐、喪失意識，也會使患者造成跌傷、磕碰等二次傷害。目前主要的治療分為：藥物治療輔助以手術治療。

越來越多的證據表明：電磁場可能作為誘導因子對細胞的信號通道產生影響；細胞膜是環境電磁場與細胞作用的主要靶部位，細胞膜受體是電磁場可能的信號耦合點之一。此外，由于混沌動力系統的動力學行為對初始參數的極端敏感性，人們可以通過非線性電路對一些微弱信號進行檢測與提取。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種非接觸非侵入無損傷的癲癇自組織監測預警干預系統及獲取干擾腦電分布的方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種非接觸非侵入無損傷的癲癇自組織監測預警干預系統，該系統為三層疊加結構，從內至外分別為：非接觸采集模塊、非接觸干預模塊和非接觸控制模塊；

所述非接觸采集模塊包括n個信號采集電極，信號采集電極與頭皮不接觸，通過放大器放大信號采集電極采集的癲癇患者腦電波，通過機器學習得到腦電波和實際電位信息的關系，從而通過非接觸方式得到電位e'_i,i＝1,2,3,...,n，隨后通過濾波器對電位e′_i進行降噪、過濾處理得到濾波后的電位e_i,i＝1,2,3,...,n；

所述非接觸控制模塊包括時間預測單元和空間預測單元；時間-空間耦合控制確定癲癇爆發的時刻與癲癇爆發的位置；

所述時間預測單元通過當前t₁時刻之前的設定時間間隔內的各個時間點采集的電位序列，訓練得到預測函數P，通過預測函數P得到每個信號采集電極預測時刻t*的電位e(t*)，預測電位e(t*)和設定電位閾值θ比較，將大于等于θ的預測電位e(t*)標記e*，e*對應的信號采集電極的位置集合A＝{(x,y)|e*≥θ}判斷為時間預測的爆發位置，其中x代表信號采集電極在非接觸采集模塊中的行數，y代表信號采集電極在非接觸采集模塊中的列數，e*對應的時間t*為癲癇預測爆發時間；將預測的爆發位置發送給空間預測單元，同時啟動空間預測單元，否則繼續進行監測；