[发明专利]一种大脑暂时性异常态的检测方法、装置和系统

说明书

本发明提供了一种大脑暂时性异常态的检测方法、装置和系统。通过采用短时高维信号组成大脑动态系统的观测空间，可以避免要求观测信号时间足够长的需求，即缩短信号采集时间，提高检测效率，便于实战使用。此外，本发明的方法、装置和系统通过从大脑动态系统的演化轨迹识别关键全局特征。由于全局特征不同于局部特征，全局特征不易受外界输入或噪声的影响，从而可以实现从复杂的非平稳动态产生的噪声响应中推断出大脑暂时性异常态的关键特征信息。并分别用出射光强信号和HbOsubgt;2/subgt;信号构建两个状态空间，通过融合两类特征，形成高维的特征集，提高了判定的准确性。从而可实现便捷快速准确的异常人员排查作业。

本申请是，申请号为201910955286.1、申请日为2019年10月9日、发明名称为“一种大脑暂时性异常态的检测方法、装置和系统”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种脑检测的系统和方法，具体涉及一种大脑暂时性异常态的检测方法、装置和系统。

背景技术

目前，吸毒管控和毒驾检查等禁毒工作的主要问题在于发现的滞后性。年轻人通常在多次吸毒成瘾后才会被家人发觉，极容易错过成瘾前的最佳干预期。毒驾基本都是在造成恶性交通事故后，在事故起因调查过程中才查出是由于司机吸毒所致，无法事前避免悲剧的发生。因此，应对化解毒品问题带来的风险危害和保障人民群众健康福祉，最为有效的举措是实现吸毒诱发案件的前置性预防或者吸毒行为的及时发现介入。然而，现有的吸毒检测手段还无法满足前置性预防或者及时发现介入的需求。

现有技术中，发检和血检是最精准的技术手段，但是需要精密的检测设备，设备价格昂贵且需要一定的操作专业知识，使其在国内一线的公安基层难以得到广泛的采用，通常是设置在各地司法鉴定中心，由专业人员完成检测。“尿检板”和“唾液板”是通过检测体液(尿液和唾液)中的毒品或其代谢物来实现吸毒检测，操作上对比发检和血检来说相对简便。但由于尿检需要私密性，并且需要女性工作人员检查女性，但是基层单位不能保证女性工作人员总是在岗，使其在路边抽检或者公共场所抽检的可操作性不强。同时，采集体液(尿液和唾液)很容易造成疾病的传播，吸毒人群多数患有各种传染疾病(如肝病、艾滋病、梅毒等)，而一线民警或交警在现场执勤时很难有良好的安全防护措施，因此，严重威胁执勤警察的健康安全。此外，“尿检板”和“唾液板”的使用会产生大量的一次性消耗，并且检测时间也要长达五分钟左右。

功能近红外光谱成像技术(Functional near-infrared spectroscopy，fNIRS)作为一种无创光学脑成像技术，其具有无创、便携、低成本、可长时程连续监测、对适用人群无限制等特点，可以友好的在自然环境下进行脑功能活动的实时监测。fNIRS技术主要利用生物组织在近红外波长为650nm～950nm的“光学窗”内不同的光学特性，通过测量入射光强及出射光强实现脑活动的检测。光源发出的光经过头皮、颅骨、脑脊液以及大脑皮层的吸收、散射后，可通过与光源一定距离的探测器检测到，近红外光在组织中传播的轨迹呈“香蕉形”。

传统的近红外光技术假设大脑皮层的血氧状态与局部的神经元活动之间存在联系,因此可以通过测量脑组织血红蛋白浓度变化，来观察大脑局部区域血流量的动态变化，间接获取到大脑的神经活动。近红外光在组织的散射传播过程中，光子被吸收导致光衰减，fNIRS利用这一特性计算出血氧变化情况。

然而，传统的fNIRS技术需要基于大脑皮层的血氧状态或者浓度的变化以得出大脑各部分之间的神经元活动联系(功能连接量)的检测方法需要相对较长的观测信号时间，同时由于需要长时间精细化采集大脑各局部特征，易受外界输入或噪声的影响，效率低且检测成本高。不利于在公路、站卡等场景的快速准确排查。

发明内容

为解决上述至少一个问题，本发明提供的一种大脑暂时性异常态的检测方法、装置和系统。

本发明提供一种大脑暂时性异常态的检测方法，该方法包括以下步骤：

步骤A100：基于出射光强信号构建受试者大脑第一类相空间；