[發明專利]一種多生理參數采集與心理健康評估設備

在審

• 申請號: 202210565127.2
• 申請日: 2022-05-23
• 公開（公告）號: CN115067870A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 王磊;徐文暢;劉勇;楊愛娟;李文祥;章強;錢慶;程文播
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所;濟南國科醫工科技發展有限公司;天津國科醫工科技發展有限公司
• 主分類號: A61B3/113
• 分類號: A61B3/113;A61B5/33;A61B5/332;A61B5/366;A61B5/352;A61B5/358;A61B5/369;A61B5/372;A61B5/398;A61B5/16;A61B5/00;A61B50/31
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 黃雁君

1.一種多生理參數采集與心理健康評估設備，其特征在于，包括：箱體，所述箱體內設置有眼動儀、心電儀、攝像頭、手觸顯示屏、腦電儀套裝、主機，所述眼動儀、所述心電儀、所述攝像頭、所述手觸顯示屏、所述腦電儀套裝與所述主機通信連接；

所述眼動儀，用于采集眼動信號及與所述主機通信；

所述心電儀，用于測量心電信號及與所述主機通信；

所述攝像頭，用于記錄測試人員的信息及與所述主機通信；

所述手觸顯示屏，用于顯示信息，及接收用戶的觸摸信號及與所述主機通信；

所述腦電儀套裝，用于腦電信號采集及與所述主機通信；

所述主機集成所述眼動儀、所述心電儀、所述腦電儀套裝的驅動，對采集到的眼動信號、心電信號及腦電信號進行處理。

2.根據權利要求1所述的一種多生理參數采集與心理健康評估設備，其特征在于：所述主機包括眼動信號處理模塊、心電信號處理模塊、腦電信號處理模塊、心理狀態評估模塊；

所述眼動信號處理模塊用于對眼動信號進行預處理，選擇眼動信號特征，并根據所述眼動信號特征建立組合分類模型；

所述心電信號處理模塊用于對心電信號進行降噪處理，對降噪后的心電信號進行QRS波群定位處理，獲得有效的心電信息；

所述腦電信號處理模塊用于對腦電信號進行預處理，對所述腦電信號進行特征提取，對提取的腦電信號特征進行分析；

所述心理狀態評估模塊用于挖掘眼動信號、心電信號、腦電信號與心理狀態之間的數據關系，建立基于互信息的融合模型進行心理狀態評估。

3.根據權利要求2所述的一種多生理參數采集與心理健康評估設備，其特征在于：所述眼動信號處理模塊，用于去除實驗過程中被試者眼動數據異常值，對眼動信號特征進行歸一化處理，通過數據挖掘算法對眼動信號特征進行分類，建立組合分類模型，所述眼動信號特征包括眼跳、注視、瞳孔大小和眨眼頻率。

4.根據權利要求2所述的一種多生理參數采集與心理健康評估設備，其特征在于：所述心電信號處理模塊，用于根據心電信號特性、抑郁患者的心電特征，采用Pan-Tompkins檢測算法對12導聯心電數據進行分導聯QRS波群定位與心拍分割，獲取RR間期、QR間期、ST段電位起測點。

5.根據權利要求2所述的一種多生理參數采集與心理健康評估設備，其特征在于：所述腦電信號處理模塊，用于設置原始信號模型為：

其中，是在t時刻從電極i記錄到的不含噪聲的腦電圖信號，EOG(t)是在t時刻記錄到的眼電信號；

采用最小二乘法對數據進行估計，得到常數K的估計值，去除偽跡之后的腦電信號表示為:

6.根據權利要求4所述的一種多生理參數采集與心理健康評估設備，其特征在于：所述心電信號處理模塊中的所述心拍分割采用醫學上R波在一個心拍中占2/5的標準位置為基準，進行前后截取，再根據R波定位后，采用數學形態學方法，通過多值變換，根據形態學特征，處理信號的斜率、幅值正負的波峰波谷，前后尋找Q波和S波的波谷，定位出Q波、R波和S波；

根據Q波、R波和S波定位結果進行ST段電位測量點定位法，計算公式為：

其中，X_ST(i)指ST段的起始測量點，X_R指R波波峰的坐標位置，f_s為整體心電信號的采樣頻率，ΔRR_i為整體心電信號的RR間期。