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一种癫痫患者单通道脑电信号的实时检测系统

摘要本申请涉及一种癫痫患者单通道脑电信号的实时检测系统。所述系统包括斜率处理模块用于获取待测脑电信号在时域空间的第一斜率并将第一斜率与标准斜率进行比较,得到第一比较结果;频域转换模块用于基于第一比较结果确定待测脑电信号的测量时间窗,并对测量时间窗内的待测脑电信号快速傅里叶变换,得到对应的频域信息;功率处理模块用于基于频域信息获取测量时间窗待测脑电信号的第一功率,并将第一功率与标准功率比较,得到第二比较结果;结果标记模块用于根据第二比较结果对测量时间窗内的待测脑电信号进行标记。采用本系统能够解决由于场电位中的大幅值低频慢波与小幅值高频快波引起的脑电信号误检问题,提高了脑电信号检测的灵敏度和特异性。

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专利类型 授权专利
申请/专利号 CN202410322510.4
申请日期 2024-03-20
公开/公告号 CN117918861B
公开/公告日 2024-06-04
主分类号 A61B5/369(2021.01) A A61 A61B A61B5
分类号 A61B5/369(2021.01) A61B5/372(2021.01) A61B5/00(2006.01) A61B5/369 A61B5/372 A61B5/00
申请/专利权人 之江实验室
主申请人地址 311121 浙江省杭州市余杭区中泰街道科创大道之江实验室
专利代理机构 杭州华进联浙知识产权代理有限公司
代理人 何晓春
国别省市代码 浙江;33
主权项:
1.一种癫痫患者单通道脑电信号的实时检测系统,其特征在于,所述系统包括: 斜率处理模块,用于获取待测脑电信号在时域空间的第一斜率,并将所述第一斜率与标准脑电信号在时域空间的标准斜率进行比较,得到第一比较结果; 频域转换模块,用于基于所述第一比较结果确定待测脑电信号的测量时间窗的位置和宽度,并对所述测量时间窗内的待测脑电信号进行快速傅里叶变换,得到所述测量时间窗内的待测脑电信号的频域信息; 功率处理模块,用于基于所述频域信息,获取设定频率范围内所述测量时间窗内的待测脑电信号的第一功率,并将所述第一功率与标准脑电信号在频域空间上的标准功率进行比较,得到第二比较结果; 结果标记模块,用于根据所述第二比较结果,对所述测量时间窗内的待测脑电信号进行标记。 2.根据权利要求1所述的癫痫患者单通道脑电信号的实时检测系统,其特征在于,所述斜率处理模块包括标准斜率提取模块,所述标准斜率提取模块用于: 对所述标准脑电信号进行一阶差分,得到所述待测脑电信号的一阶差分数据; 计算所述一阶差分数据的斜率平均值和斜率标准差,并将所述斜率平均值和多倍的所述斜率标准差进行求和,得到所述标准脑电信号在时域空间的标准斜率。 3.根据权利要求2所述的癫痫患者单通道脑电信号的实时检测系统,其特征在于,所述斜率处理模块还包括第一斜率提取模块以及斜率比较模块: 所述第一斜率提取模块,用于对所述待测脑电信号进行一阶差分,得到所述待测脑电信号的第一斜率; 所述斜率比较模块,用于将所述第一斜率与所述标准斜率进行比较,得到所述第一比较结果。 4.根据权利要求1所述的癫痫患者单通道脑电信号的实时检测系统,其特征在于,所述第一比较结果包括所述第一斜率大于等于所述标准斜率或者所述第一斜率小于所述标准斜率,所述频域转换模块还用于: 基于所述第一比较结果确定待测脑电信号的测量时间窗的位置和宽度; 若所述第一斜率大于等于所述标准斜率,则将所述待测脑电信号的当前采样点作为所述测量时间窗的起点,并划定所述测量时间窗的宽度为第一宽度; 若所述第一斜率小于所述标准斜率,则获取新的待测脑电信号在时域空间的第一斜率,直至所述第一斜率大于等于所述标准斜率。 5.根据权利要求1所述的癫痫患者单通道脑电信号的实时检测系统,其特征在于,所述功率处理模块包括标准功率提取模块,所述标准功率提取模块用于: 对所述标准脑电信号进行短时傅里叶变换,获取所述标准脑电信号在频域空间上所述设定频率范围内的平均功率; 计算所述平均功率的功率平均值和功率标准差,并将所述功率平均值和多倍的所述功率标准差进行求和,得到所述标准脑电信号在频域空间的标准功率。 6.根据权利要求5所述的癫痫患者单通道脑电信号的实时检测系统,其特征在于,所述频域信息包括所述测量时间窗内的待测脑电信号的功率谱密度,所述功率处理模块还包括第一功率提取模块以及功率比较模块: 所述第一功率提取模块,用于根据所述功率谱密度,计算设定频率范围内所述测量时间窗内的待测脑电信号的第一功率; 所述功率比较模块,用于将所述第一功率与所述标准功率进行比较,得到所述第二比较结果。 7.根据权利要求1所述的癫痫患者单通道脑电信号的实时检测系统,其特征在于,所述第二比较结果包括所述第一功率大于等于所述标准功率或者所述第一功率小于所述标准功率,所述结果标记模块还用于: 根据所述第二比较结果,确定所述测量时间窗内的待测脑电信号的癫痫检测结果; 若所述第一功率大于等于所述标准功率,则将所述测量时间窗内的待测脑电信号标记为癫痫发生信号; 若所述第一功率小于所述标准功率,则获取新的待测脑电信号在时域空间的第一斜率。 8.根据权利要求7所述的癫痫患者单通道脑电信号的实时检测系统,其特征在于,所述系统还包括刺激生成模块,用于根据所述癫痫发生信号生成电刺激序列。 9.根据权利要求1所述的癫痫患者单通道脑电信号的实时检测系统,其特征在于,所述系统还包括脑电信号放大模块,用于采集原始脑电信号并对所述原始脑电信号进行滤波放大,得到预处理后的脑电信号。 10.根据权利要求9所述的癫痫患者单通道脑电信号的实时检测系统,其特征在于,所述系统还包括脑电信号采样模块,用于对所述预处理后的脑电信号进行模数转换采样,得到所述待测脑电信号。
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