[发明专利]一种可穿戴的癫痫脑电发作脑区定位装置及定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其是一种可穿戴的癫痫脑电发作脑区定位装置及定位方法。

背景技术

癫痫是世界范围内常见的神经系统疾病之一。癫痫是以具有能够产生癫痫发作的持久易患性和出现相应的神经生物、认知、心理及社会等方面的后果为特征。癫痫发作是一个临床事件，具有反复性、刻板性及不可预知性的特点，是脑内神经元阵发性异常超同步化电活动的临床表现。由于癫痫的本质是神经元电活动的阵发性紊乱，因此，脑电图在癫痫的诊治中具有重大作用。

对大脑中癫痫病灶的准确定位是手术治疗癫痫的前提。目前，医院中常用的脑电图定位诊断方法有两种：一种是常规脑电图EEG；另一种是24小时动态脑电图AEEG。前者现今仍是诊断癫痫的首选检查。由于癫痫发作具有无序的周期性，呈非持续性，以短暂爆发形式出现，EEG描记时间短，描记时常常是在发作间期，因此，常规EEG仅能记录到40％左右的癫痫样波形，很难对癫痫致病灶做作出正确判断。而后者是在监护室记录存储病人24小时的EEG，记录期间患者照样从事日常生活，监测时间长，信息较完全，对睡眠过程中痫样放电的频率明显增高有一定的关系，大大提高了痫样放电的检出率。但是，AEEG需要患者24小时躺在病床上，不仅限制了活动，而且也在某种程度上使得医院床位更加紧张。

在临床实际工作中，现有的脑电图仪存在以下缺点：首先，在检查时患者不能自由活动，特别是儿童患者的长时间连续监护，往往不能取得良好的效果；其次，24小时的监测不仅占用病人的时间，也恶化了医院床位的拥挤现象；第三，抗干扰性较差，容易引起波形畸变。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种可穿戴的癫痫脑电发作脑区定位装置及定位方法，可以对患者脑部发放癫痫的病灶进行准确定位。

为解决上述技术问题，本发明提供一种可穿戴的癫痫脑电发作脑区定位装置，包括采集电极、脑电采集芯片、调理电路、微控制器、蓝牙发射模块和蓝牙接收模块，这六部分集成在一个帽子里；采集电极采集到的脑电信号传输到脑电采集芯片和调理电路，对脑电信号进行预处理，将预处理后的脑电信号传输到微控制器，通过蓝牙技术对脑电信号传输到手机APP并显示。

优选的，采集电极采用圆锥形电极，电极共有16个记录电极和2个参考电极组成。16个记录电极为Fp1、Fp2、F3、F4、C3、C4、P3、P4、01、02、F7、F8、T3、T4、T5和T6，2个参考电极为A1和A2。

优选的，脑电采集芯片选用INTAN RHA2116生物采集芯片，通过16个采集通道完成对信号的采集；生物采集芯片与微控制器的SPI口相连，配合微控制器其他的I/O口实现相应端口的功能即可完成对生物采集芯片的控制；基于INTAN RHA2116的生物采集芯片，主要完成对模拟的生物电信号放大，后由AD7980模数转换器将放大后的脑电信号发送给微控制器。

优选的，调理电路对采集到的脑电信号进行放大和滤波，选取前置放大器。选取具有高共模抑制比、低噪声、低漂移及高输入阻抗的前置放大器，滤波部分主要用于滤除50HZ工频干扰；二级放大模块将信号进行二级放大，从而使得信号可以传输到微控制器模块进行处理。

优选的，微控制器选用三星S3C6410控制芯片；芯片组端口与脑电采集芯片相连，脑电采集芯片通过微控制器的SPI口控制。

优选的，蓝牙发射模块发射来自微控制器的人体脑电信号。

优选的，蓝牙接收端接收蓝牙发射模块发射的人体脑电信号，再将数据发送给安卓APP信号存储显示模块进行实时显示并上传到云端。

相应的，一种可穿戴的癫痫脑电发作脑区定位方法，包括如下步骤：

(1)脑电采集芯片通过16个采集通道对信号进行采集，将采集到的信号发送给调理电路；

(2)调理电路对采集到的脑电信号进行放大和滤波处理，将处理过的信号发送给微处理器；

(3)采用蓝牙技术，将数据同步发送给手机APP进行实时显示，并传输到云端；

(4)上位机终端从云端下载到患者各个通道的脑电信号，使用特征识别算法对收到的脑电数据进行特征提取，识别异常的癫痫波，并进行地形图显示。

优选的，步骤(4)中，特征识别算法的具体步骤为：

(a)小波变换；提取特征之前利用移动窗口技术对电脑数据进行分段，应用小波变换对每一段脑电信号进行时频分析；

设为小波变换的核函数，若核函数满足容许性条件：

则称该函数为基小波；