[發明專利]一種大腦暫時性異常態的檢測方法、裝置和系統

有效

• 申請號: 201910955286.1
• 申請日: 2019-10-09
• 公開（公告）號: CN110680282B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 蘭新家;張婉;張雪林;賈玉喜
• 申請（專利權）人: 黑龍江洛唯智能科技有限公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京薈英捷創知識產權代理事務所(普通合伙) 11726
• 代理人: 左文

本發明提供了一種大腦暫時性異常態的檢測方法、裝置和系統。通過采用短時高維信號組成大腦動態系統的觀測空間，可以避免要求觀測信號時間足夠長的需求，即縮短信號采集時間，提高檢測效率，便于實戰使用。此外，本發明的方法、裝置和系統通過從大腦動態系統的演化軌跡識別關鍵全局特征。由于全局特征不同于局部特征，全局特征不易受外界輸入或噪聲的影響，從而可以實現從復雜的非平穩動態產生的噪聲響應中推斷出大腦暫時性異常態的關鍵特征信息。從而可實現便捷快速準確的異常人員排查作業。

技術領域

本發明涉及一種腦檢測的系統和方法，具體涉及一種大腦暫時性異常態的檢測方法、裝置和系統。

背景技術

目前，吸毒管控和毒駕檢查等禁毒工作的主要問題在于發現的滯后性。年輕人通常在多次吸毒成癮后才會被家人發覺，極容易錯過成癮前的最佳干預期。毒駕基本都是在造成惡性交通事故后，在事故起因調查過程中才查出是由于司機吸毒所致，無法事前避免悲劇的發生。因此，應對化解毒品問題帶來的風險危害和保障人民群眾健康福祉，最為有效的舉措是實現吸毒誘發案件的前置性預防或者吸毒行為的及時發現介入。然而，現有的吸毒檢測手段還無法滿足前置性預防或者及時發現介入的需求。

現有技術中，發檢和血檢是最精準的技術手段，但是需要精密的檢測設備，設備價格昂貴且需要一定的操作專業知識，使其在國內一線的公安基層難以得到廣泛的采用，通常是設置在各地司法鑒定中心，由專業人員完成檢測?！澳驒z板”和“唾液板”是通過檢測體液(尿液和唾液)中的毒品或其代謝物來實現吸毒檢測，操作上對比發檢和血檢來說相對簡便。但由于尿檢需要私密性，并且需要女性工作人員檢查女性，但是基層單位不能保證女性工作人員總是在崗，使其在路邊抽檢或者公共場所抽檢的可操作性不強。同時，采集體液(尿液和唾液)很容易造成疾病的傳播，吸毒人群多數患有各種傳染疾病(如肝病、艾滋病、梅毒等)，而一線民警或交警在現場執勤時很難有良好的安全防護措施，因此，嚴重威脅執勤警察的健康安全。此外，“尿檢板”和“唾液板”的使用會產生大量的一次性消耗，并且檢測時間也要長達五分鐘左右。

功能近紅外光譜成像技術(Functional near-infrared spectroscopy，fNIRS)作為一種無創光學腦成像技術，其具有無創、便攜、低成本、可長時程連續監測、對適用人群無限制等特點，可以友好的在自然環境下進行腦功能活動的實時監測。fNIRS技術主要利用生物組織在近紅外波長為650nm～950nm的“光學窗”內不同的光學特性，通過測量入射光強及出射光強實現腦活動的檢測。光源發出的光經過頭皮、顱骨、腦脊液以及大腦皮層的吸收、散射后，可通過與光源一定距離的探測器檢測到，近紅外光在組織中傳播的軌跡呈“香蕉形”。

傳統的近紅外光技術假設大腦皮層的血氧狀態與局部的神經元活動之間存在聯系,因此可以通過測量腦組織血紅蛋白濃度變化，來觀察大腦局部區域血流量的動態變化，間接獲取到大腦的神經活動。近紅外光在組織的散射傳播過程中，光子被吸收導致光衰減，fNIRS利用這一特性計算出血氧變化情況。

然而，傳統的fNIRS技術需要基于大腦皮層的血氧狀態或者濃度的變化以得出大腦各部分之間的神經元活動聯系(功能連接量)的檢測方法需要相對較長的觀測信號時間，同時由于需要長時間精細化采集大腦各局部特征，易受外界輸入或噪聲的影響，效率低且檢測成本高。不利于在公路、站卡等場景的快速準確排查。

發明內容

為解決上述至少一個問題，本發明提供的一種大腦暫時性異常態的檢測方法、裝置和系統。

本發明提供一種大腦暫時性異常態的檢測方法，該方法包括以下步驟：

S100：基于出射光強信號獲取受試者大腦動態系統的觀測空間I；

S200：通過對所述觀測空間I進行奇異值分解重構所述大腦動態系統的相空間，得到本征分量構造；

S300：基于所述本征分量通過線性解析分析構造識別所述大腦動態系統的演化軌跡；