[發明專利]一種基于腦電臨界核參數預測癲癇發作的系統

有效

• 申請號: 202110758887.0
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113349797B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 鐘麗莎;李章勇;易芳吉;何淑玲;伍佳;黎希
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: A61B5/369
• 分類號: A61B5/369;A61B5/372;A61B5/00
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 盧勝斌

1.一種基于腦電臨界核參數預測癲癇發作的系統，其特征在于，該系統包括癲癇發作預測單元，癲癇發作預測的過程包括以下步驟：

S1、獲取原始多通道腦電圖，并對腦電數據進行預處理，篩選獲取腦電異常波動大核心通道的數據；

S2、根據獲取核心通道的數據構建癲癇腦電的臨界核并計算其尺寸，獲得癲癇發作的空間臨界特征，具體包括：

從核心通道中根據皮爾遜相關系數選擇相關性高的兩兩通道；

根據兩兩通道之間的相關性，通過二值化構建臨界核，即將電極作為節點，若兩個節點間相關性強則存在邊關系，所有節點和邊關系即為臨界核，且至少有三個節點相連接才定位為臨界核；

計算臨界核大小和連接強度，將其作為癲癇發作的空間臨界特征；

S3、對獲取核心通道的數據中腦電幅度漲落波動進行Z分數標準化，得到癲癇發作的時序臨界特征；

S4、癲癇發作預測單元結合獲得的空間臨界特征和時序臨界特征，構建基于臨界核的復合指標，并設置報警閾值，根據復合指標與報警閾值的關系進行預測。

2.根據權利要求1所述的一種基于腦電臨界核參數預測癲癇發作的系統，其特征在于，兩兩通道信號的皮爾遜相關性系數表示為：

其中，x＝{x₁,x₂,...,x_n}和y＝{y₁,y₂,...,y_n}分別表示n個時間點的兩個通道的腦電信號；x_i和y_i是第i個時刻的x和y的值；和分別表示x和y的均值。

3.根據權利要求1所述的一種基于腦電臨界核參數預測癲癇發作的系統，其特征在于，臨界核表示為(V_in,E_in)，臨界核的尺寸表示為：

CNS_in＝sum(E_in)_ij,

其中，V_in＝{n₁,n₂,n₃…}是網絡中所有節點的集合，E_in是網絡中連接的邊，n_i表示第i個節點；(E_in)_ij表示第i個節點n_i與第j個節點n_j之間的邊關系，若第i個節點n_i與第j個節點n_j之間連通則(E_in)_ij＝1，否則(E_in)_ij＝0。

4.根據權利要求1所述的一種基于腦電臨界核參數預測癲癇發作的系統，其特征在于，得到癲癇發作的時序臨界特征包括：

其中，Z_δ(i)為癲癇發作臨界特征波動參數；δ_i＝{δ₁,δ₂,...}是腦電信號核心通道中通道衡量幅度漲落波動的標準差δ的平均值，i代表腦電信號的每個切割片段；μ為δ_i的平均值；δ_δ為δ_i的標準差。

5.根據權利要求1或4所述的一種基于腦電臨界核參數預測癲癇發作的系統，其特征在于，每個通道衡量幅度漲落波動的標準差δ的計算包括：

其中，X為通道上的腦電信號，表示為X＝{X1,X2,...,Xn}，Xn表示該通道上第n個切片信號；E表示求期望。

6.根據權利要求1所述的一種基于腦電臨界核參數預測癲癇發作的系統，其特征在于，結合獲得的空間臨界特征和時序臨界特征，構建基于臨界核的復合指標，表示為：

其中，表示臨界核內所有腦電異常波動的均值，表示臨界核內所有通道相關性的均值，CNS_in表示臨界核尺寸的大小。