[實(shí)用新型]基于腦電信號(hào)處理的癲癇發(fā)作預(yù)警設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821439651.0
• 申請(qǐng)日: 2018-09-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN210277161U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣佳琛;葛君;魏彥兆;郭玉柱;張思萱;康帥博;李澤鑫;楊心月
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州航弈生物科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): A61B5/0476
• 分類號(hào): A61B5/0476
• 代理公司: 寧波高新區(qū)永創(chuàng)智誠(chéng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33264
• 代理人: 胡小永

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于腦電信號(hào)處理的癲癇發(fā)作預(yù)警設(shè)備，屬于數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，該設(shè)備包括：信號(hào)采集設(shè)備和上位機(jī)；所述信號(hào)采集設(shè)備獲取待檢測(cè)腦電信號(hào)；所述上位機(jī)從所述待檢測(cè)腦電信號(hào)中提取預(yù)設(shè)通道的通道信號(hào)，對(duì)所述通道信號(hào)按照預(yù)設(shè)時(shí)間窗進(jìn)行劃分，獲得若干段通道信號(hào)；分別獲取各段通道信號(hào)的時(shí)域特征以及頻率特征，將各段通道信號(hào)的時(shí)域特征以及頻率特征按照空間位置進(jìn)行組合，獲得特征向量；根據(jù)所述特征向量進(jìn)行癲癇發(fā)作預(yù)警。本實(shí)用新型在進(jìn)行癲癇發(fā)作預(yù)警時(shí)，綜合了信號(hào)時(shí)域、頻域兩個(gè)方面的特征，提高了預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于腦電信號(hào)處理的癲癇發(fā)作預(yù)警設(shè)備。

背景技術(shù)

癲癇是由大腦神經(jīng)元突發(fā)性異常放電引起的一種慢性功能障礙疾病，發(fā)作時(shí)會(huì)造成患者運(yùn)動(dòng)、意識(shí)、感覺(jué)和行為等方面的障礙，給病人帶來(lái)極大的痛苦。對(duì)于某些無(wú)法治愈的癲癇而言，癲癇發(fā)作預(yù)警技術(shù)可以在癲癇真正發(fā)作之前一段時(shí)間進(jìn)行預(yù)警，以便提前采取必要的治療措施，降低對(duì)于患者的傷害。

目前癲癇預(yù)警的主要技術(shù)是對(duì)于腦電信號(hào)的分析與處理。癲癇發(fā)作前腦電信號(hào)會(huì)出現(xiàn)棘波、尖波、棘慢復(fù)合波、尖慢復(fù)合波等異常特征，提取并分類這些異常特征是癲癇預(yù)警的關(guān)鍵。作為一種隨機(jī)非平穩(wěn)信號(hào)，腦電信號(hào)具有背景噪聲強(qiáng)，原始數(shù)據(jù)集巨大等特點(diǎn)，因此提取信號(hào)特征的較為困難，常見(jiàn)的處理方法有時(shí)域分析、快速傅里葉變換、小波變換、自回歸分析等。利用這些方法從原始數(shù)據(jù)中提取出特征向量，再通過(guò)選取合適的分類器及其參數(shù)，可以得到可觀的自動(dòng)化檢測(cè)的準(zhǔn)確率。

對(duì)于癲癇發(fā)作的預(yù)警，前人做了很多相關(guān)研究。中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN108320800A，提供了一種癲癇病發(fā)作檢測(cè)和發(fā)作前預(yù)測(cè)的腦電數(shù)據(jù)分析方法。它通過(guò)對(duì)于頭皮腦電圖(EEG)信號(hào)的處理得到時(shí)頻域特征，然后通過(guò)特征選擇算法對(duì)特征集進(jìn)行篩選，得到的最優(yōu)特征子集后再用支持向量機(jī)(Support Vector Machine，SVM)進(jìn)行訓(xùn)練分類，根據(jù)分類結(jié)果確定預(yù)測(cè)和檢測(cè)結(jié)果。

但由于癲癇發(fā)作期和發(fā)作前期的波形特征不同，用同樣的方法處理，檢測(cè)的準(zhǔn)確度與預(yù)測(cè)的時(shí)間長(zhǎng)度二者的矛盾無(wú)法調(diào)和。在這種情況下，該技術(shù)所關(guān)注的重點(diǎn)仍是癲癇發(fā)作的檢測(cè)，因而它限制了僅為5s左右較短的預(yù)測(cè)時(shí)間，得到了95％以上較高的檢測(cè)準(zhǔn)確率。但就實(shí)際情況分析，5s左右的預(yù)警時(shí)間太短而不足以滿足需求，不夠醫(yī)生及時(shí)采取治療措施等。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決上述的全部或部分的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種基于腦電信號(hào)處理的癲癇發(fā)作預(yù)警設(shè)備，所述基于腦電信號(hào)處理的癲癇發(fā)作預(yù)警設(shè)備包括：信號(hào)采集設(shè)備和上位機(jī)；

所述信號(hào)采集設(shè)備，用于獲取用戶在當(dāng)前時(shí)刻的當(dāng)前腦電信號(hào)，獲取用戶在距離當(dāng)前時(shí)刻預(yù)設(shè)時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)的歷史腦電信號(hào)，將所述當(dāng)前腦電信號(hào)和歷史腦電信號(hào)作為待檢測(cè)腦電信號(hào)；

所述上位機(jī)，用于從所述待檢測(cè)腦電信號(hào)中提取預(yù)設(shè)通道的通道信號(hào)，對(duì)所述通道信號(hào)按照預(yù)設(shè)時(shí)間窗進(jìn)行劃分，獲得若干段通道信號(hào)；

所述上位機(jī)，還用于分別獲取各段通道信號(hào)的時(shí)域特征以及頻率特征，將各段通道信號(hào)的時(shí)域特征以及頻率特征按照空間位置進(jìn)行組合，獲得特征向量；

所述上位機(jī)，還用于根據(jù)所述特征向量進(jìn)行癲癇發(fā)作預(yù)警。

優(yōu)選地，所述上位機(jī)，還用于分別獲取各段通道信號(hào)的均值、方差、偏度和峰度，并將各段通道信號(hào)的均值、方差、偏度和峰度作為各段通道信號(hào)的時(shí)域特征。

優(yōu)選地，所述上位機(jī)，還用于分別對(duì)各段通道信號(hào)進(jìn)行小波變換，獲得各段通道信號(hào)在不同頻率組分的分解系數(shù)；

所述上位機(jī)，還用于根據(jù)所述各段通道信號(hào)在不同頻率組分的分解系數(shù)計(jì)算各段通道信號(hào)的小波能量，將各段通道信號(hào)的小波能量作為各段通道信號(hào)的頻率特征。