[发明专利]一种基于多生理信息融合的可穿戴式癫痫检测系统及其检测方法

说明书

本发明是一种基于多生理信息融合的可穿戴式癫痫检测系统及其检测方法。本发明涉及癫痫检测技术领域，所述系统包括可穿戴式癫痫检测装置、云服务器和手机客户端；所述可穿戴式癫痫检测装置包括电源模块、存储模块、人机交互模块、报警模块、蓝牙通信模块、核心控制模块、皮电检测模块、运动检测模块、心率检测模块和体温检测模块。本发明基于大数据分析的高复杂度的精准检测算法用于云服务器处，云服务器通过不断获取可穿戴装置检测的生理数据，基于大数据分析训练得到癫痫检测模型，并析出决策边界函数定期优化运算数据反馈至可穿戴检测装置，提高癫痫检测的准确率。

技术领域

本发明涉及癫痫检测技术领域，是一种基于多生理信息融合的可穿戴式癫痫检测系统及其检测方法。

背景技术

癫痫(Epilepsy)是一种由多种病因引起的，由于大脑神经元阵发性异常放电而导致功能性障碍的慢性神经系统疾病，其临床表现为突发意识丧失、昏厥、四肢抽搐等，并且在认知与精神上产生障碍，严重损害患者的身心健康，甚至危及生命。对于癫痫患者来说，癫痫的发作时间通常无法预知，导致发作后护理介入不及时，不仅可能引发人身安全风险，而且给患者带来了很大的心理压力。如果患者的癫痫发作在第一时间被发现，能够即时得到医护人员处理，就可以避免进一步发展为死亡率更高的癫痫持续状态，对减少癫痫发作导致的人身伤害、提高患者生活质量具有积极意义。

早期对癫痫的检测和诊断只能在医疗机构采用专业的脑电图(EEG)检测设备进行，这类设备只适用于有限的癫痫发作场景，无法实时监测，且无法远程报警。已有研究结果表明，癫痫发作时的大脑神经元异常放电会影响人体的交感神经系统活动，而皮肤是唯一单纯受交感神经系统支配且不受副交感神经系统影响的人体器官，因此可以通过测量皮肤电活动的微小变化来监测交感神经系统的活跃程度，进而检测癫痫发作。交感神经系统的异常活动也可能导致人的心率与体表温度发生变化。此外，癫痫发作时的肢体痉挛抽搐动作也可以作为检测癫痫发作的依据。因此，通过综合监测癫痫病人的多种生理信号(皮肤电活动、心率、体温、肢体动作)的异常变化来对癫痫发作进行实时检测报警在理论上是可行的。而随着智能手机的普及，利用智能手机将数据发送到远程的云服务器，云服务器基于大数据的模型训练为检测装置不断提供算法反馈，提高了癫痫检测的准确率。

发明内容

本发明为通过综合监测癫痫病人的多种生理信号(皮肤电活动、心率、体温、肢体动作)的异常变化来对癫痫发作进行实时检测报警在理论上是可行的。而随着智能手机的普及，利用智能手机将数据发送到远程的云服务器，云服务器基于大数据的模型训练为检测装置不断提供算法反馈，提高了癫痫检测的准确率，本发明提供了一种基于多生理信息融合的可穿戴式癫痫检测系统及其检测方法，本发明提供了以下技术方案：

一种基于多生理信息融合的可穿戴式癫痫检测系统，所述系统包括可穿戴式癫痫检测装置、云服务器和手机客户端。

所述可穿戴式癫痫检测装置包括电源模块、存储模块、人机交互模块、报警模块、蓝牙通信模块、核心控制模块、皮电检测模块、运动检测模块、心率检测模块和体温检测模块，所述装置可实时采集皮电阻抗、肢体动作、心率和体温四种生理信号，并通过蓝牙通信模块上传至手机客户端，所述手机客户端通过WiFi网络或者移动网络连接云服务器，所述云服务器接收四种生理信号数据，并对四种生理信号数据进行处理、分析和统计，并为手机客户端提供动态资源。

优选地，所述电源模块用于为可穿戴式癫痫检测装置提供工作电源以及低功耗管理服务，所述电源模块输出电压范围3.7V-4.2V，经DC-DC模块转换为3.3V、1.8V和14.5V的多组电压。

优选地，所述人机交互模块包括液晶显示器和按键，通过所述液晶显示器显示可穿戴式癫痫检测装置工作状态，按键通过GPIO端口接入核心控制模块，控制液晶显示器开关和电源开关。

优选地，所述报警模块采用语音驱动模块，所述语音驱动模块通过PWM端口接入核心控制模块，用于癫痫发作时的语音指示报警。