[發明專利]腦電信號處理方法和系統

有效

• 申請號: 201711387768.9
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN109938725B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 李杰;侯丙營;莊志
• 申請（專利權）人: 北京怡和嘉業醫療科技股份有限公司
• 主分類號: A61B5/372
• 分類號: A61B5/372
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陸文超;肖冰濱

本發明提供了一種腦電信號處理方法和系統，屬于腦電信號處理技術領域。該腦電信號處理方法包括：接收腦電信號EEG和心電偽跡信號ECG；計算每一個時間間隔中的腦電信號EEG的每一個值的離均差，即第一離均差NewEEG和；計算每一個時間間隔中的心電偽跡信號ECG的每一個值的離均差，即第二離均差NewECG；根據所述第一離均差NewEEG和所述第二離均差NewECG計算每一個時間間隔的腦電信號EEG的濾波信號W；以及通過所述濾波信號W對相應時間間隔的腦電信號EEG進行處理得到去除心電偽跡的腦電信號。通過上述技術方案去除心電偽跡不僅計算速度快，而且消除心電偽跡的效果好。

技術領域

本發明涉及腦電信號處理技術，具體地涉及腦電信號處理方法和系統。

背景技術

腦電波(Electroencephalogram，EEG)是一種使用電生理指標記錄大腦活動的方法，腦電波是在大腦在活動時大量神經元同步發生的突觸后電位經總和后形成的。

腦電波記錄大腦活動時的電波變化，是腦神經細胞的電生理活動在大腦皮層或頭皮表面的總體反映。但實際采集的腦電信號非常微弱，并且往往被多種偽跡成分所污染，偽跡包括心電偽跡(Electrocardiogram，ECG，心電信號)，眼電偽跡、工頻干擾等，其中心電偽跡信號對腦電信號的干擾尤為明顯，常常干擾判斷睡眠分期，因而去除心電偽跡信號對提取純凈的腦電信號、提高判讀睡眠分期意義重大。

目前消除心電偽跡信號的方法有兩種：一種是在采集信號時工作人員在導聯線上進行處理，這種方法操作不便，而且需要工作人員熟練掌握相關的技能知識，容易出錯；另一種是基于R峰檢測的平均偽跡去除算法，這種方法計算量大，消除心電偽跡的效果也不好。

發明內容

本發明的目的是提供一種腦電信號處理方法和系統，通過一種計算量小的方式解決消除腦電信號中的心電偽跡的問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種腦電信號處理方法，該方法包括：該方法包括：接收腦電信號EEG和心電偽跡信號ECG；計算每一個時間間隔中的腦電信號EEG的每一個值的離均差，即第一離均差NewEEG；計算每一個時間間隔中的心電偽跡信號ECG的每一個值的離均差，即第二離均差NewECG；根據所述第一離均差NewEEG和所述第二離均差NewECG計算每一個時間間隔的腦電信號EEG的濾波信號W；以及通過所述濾波信號W對相應時間間隔的腦電信號EEG進行處理得到去除心電偽跡的腦電信號。

優選地，根據所述第一離均差NewEEG和所述第二離均差NewECG計算每一個時間間隔的腦電信號EEG的濾波信號W包括：針對每一個時間間隔計算所述第一離均差NewEEG構成的一維數組與所述第二離均差NewECG構成的一維數組的乘積，然后將乘積后的值相加，得到每一個時間間隔的第一求和值SUM1；針對每一個時間間隔計算所述第二離均差NewECG構成的一維數組與所述第一離均差NewEEG構成的一維數組的乘積，然后將乘積后的值相加，得到每一個時間間隔的第二求和值SUM2；針對每一個時間間隔分別計算第一求和值SUM1與第二求和值SUM2的負比值K，其中K＝-SUM1/SUM2；以及根據所述第一離均差NewEEG、所述負比值K和所述第二離均差NewECG計算所述濾波信號W；其中，所述W＝NewEEG+K*NewECG。

優選地，通過所述濾波信號W對相應時間間隔的腦電信號EEG進行處理得到去除心電偽跡的腦電信號包括：計算每一個時間間隔的腦電信號EEG的平均值，即第一平均值AvgEEG；以及計算同一時間間隔中的所述濾波信號W和所述第一平均值AvgEEG的和，得到該時間間隔的去除心電偽跡的腦電信號。

優選地，所述計算每一個時間間隔中的腦電信號EEG的每一個值的離均差包括：計算每一個時間間隔中的腦電信號EEG的平均值，即第一平均值AvgEEG；以及計算所述腦電信號EEG的每一個值與相應時間間隔的第一平均值AvgEEG的差值，得到所述第一離均差NewEEG。