[发明专利]一种非接触非侵入无损伤的癫痫自组织监测预警干预系统及获取干扰脑电分布的方法

权利要求书

1.一种非接触非侵入无损伤的癫痫自组织监测预警干预系统，其特征在于，该系统为三层叠加结构，从内至外分别为：非接触采集模块、非接触干预模块和非接触控制模块；

所述非接触采集模块包括n个信号采集电极，信号采集电极与头皮不接触，通过放大器放大信号采集电极采集的癫痫患者脑电波，通过机器学习得到脑电波和实际电位信息的关系，从而通过非接触方式得到电位e′_i，i＝1，2，3，...，n，随后通过滤波器对电位e′_i进行降噪、过滤处理得到滤波后的电位e_i，i＝1，2，3，...，n；

所述非接触控制模块包括时间预测单元和空间预测单元；

所述时间预测单元通过当前t₁时刻之前的设定时间间隔内的各个时间点采集的经降噪、过滤处理后的电位序列，训练得到预测函数P，通过预测函数P得到每个信号采集电极预测时刻t*的电位e(t*)，预测电位e(t*)和设定电位阈值θ比较，将大于等于θ的预测电位e(t*)标记e*，e*对应的信号采集电极的位置集合A＝{(x，y)|e*≥θ}判断为时间预测的爆发位置，其中x代表信号采集电极在非接触采集模块中的行数，y代表信号采集电极在非接触采集模块中的列数，e*对应的时间t*为癫痫预测爆发时间；将预测的爆发位置发送给空间预测单元，同时启动空间预测单元，否则继续进行监测；

所述空间预测单元通过n个信号采集电极的当前时刻t₁的邻域时刻的电位，结合n个信号采集电极在非接触采集模块的位置(x，y)，获得n个信号采集电极的n(η+1)个电压e_(i，t)(x，y)，t＝t₁-η，...，t₁-2，t₁-1，t₁；i＝1，2，...，n，每个信号采集点的η+1个电压e_(i，t)(x，y)中，取相邻的电压两两作差，得到每个信号采集电极的η个电压梯度D_(i，j)，i＝1，2，...，n，j＝1，2，...η；对每个信号采集点的η个电压梯度取平均得到电压梯度平均值通过比较n个信号采集电极的电压梯度平均值得到电压梯度极大值坐标(x′，y′)的集合B与极小值坐标(x″，y″)的集合C；

通过求集合A和B的交集得到大脑兴奋区域坐标(x*，y*)集合P，通过求集合和C的交集得到大脑非兴奋区域坐标(x^，y^)集合N，并将坐标集合信息发送给干预模块；

所述非接触干预模块包括m个可控脉冲电磁单元，所述可控脉冲电磁单元具有正对头皮的电磁线圈，所述电磁线圈与信号采集电极交错布置，在垂直方向上无重叠；所述电磁线圈产生大小与极性可控的干预磁场所述干预磁场对非兴奋区域集合N以自组织干预方式进行电磁刺激按摩，根据大脑能量守恒原理疏散兴奋区域集合P所在大脑区域的大量积聚电荷，使得大脑中电荷聚集水平始终保持一种平衡状态；所述自组织干预方式具体实施过程如下：

时间预测单元与空间预测单元预测结束后得到大脑兴奋区域坐标(x*，y*)集合P与大脑非兴奋区域坐标(x^，y^)集合N，集合P中有p个元素，集合N中有l个元素；当启动非接触干预模块时，集合N中l个坐标对应的脉冲电磁单元开始发出电磁脉冲B_i，i＝1，2，...，l，l＜m，电磁脉冲B_i在0T到2T之间调节，电磁脉冲B_i分别作用于集合N中每个坐标所对应的头皮区域σ_i，i＝1，2，...，l，通过生物电磁耦合作用，σ_i区域内大脑电荷开始积聚，测量电位e_i升高，i＝1，2，...，l；则根据大脑能量守恒原理，集合P中每个坐标对应的头皮区域λ_k的电荷开始疏散，测量电位e_k开始下降，k＝1，2，...，p；作用时间持续ΔT后，若兴奋区域信号采集单元电位e_k电位都小于电位阈值θ时，则非接触干预模块工作结束，否则继续干预操作，k＝1，2，...，p。

2.根据权利要求1所述的非接触非侵入无损伤的癫痫自组织监测预警干预系统，其特征在于，该系统置于大脑外侧，外观呈帽形。