[发明专利]癫痫检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种癫痫检测方法及系统，该癫痫检测系统包括信号采集模块，用于采集被监测用户的多种生理信号，如脑电波信号和心电信号；预处理模块，用于对所采集的信号进行预处理；数据分析模块，用于通过神经网络模型对经过预处理的生理信号进行数据分析，以识别被监测用户是否发生癫痫；预警模块，用于当识别出被监测用户癫痫发作时，进行预警；其中，预处理模块包括：带通滤波器、中值滤波器、平滑滤波器和差分滤波器，该四个滤波器依次对采集的生理信号进行预处理，使得经过预处理的生理信号直接输入数据分析模块，提高了癫痫识别的精确率。

优先权申请

本申请将作为后续专利申请(包括，但不限于，中国发明专利申请、中国实用新型申请、PCT申请、基于巴黎公约的国外申请)的优先权基础。

技术领域

本发明涉及医疗装置技术领域，具体设计一种便携式的癫痫检测方法及系统。

背景技术

癫痫是由大脑神经元突发性异常放电所引起一类慢性神经系统疾病，会导致短暂的大脑功能障碍，产生肢体僵直、四肢异常抽搐、意识丧失等症状。癫痫发作时常常由于失神、躯体不受控制、呼吸停止等原因导致患者受到意外伤害，且发作时如果得不到及时治疗可能会因脑部炎症反应而加重神经系统损伤，造成更加严重的后果。癫痫发作具有突发性和随机性，影响患者的正常工作与生活，使患者产生焦虑情绪。癫痫发作时伴有几乎无法察觉的短暂失神或长时间的剧烈阵挛，其情况复杂多样，没有明显规律。若患者发病时不在公众场合或无人看护，就很难被发现，事后也很难回忆自己的发作史。抽搐发作是癫痫相关的损伤和癫痫致死情况的主要因素。除此之外，癫痫发作与病耻感、头痛以及诸如注意力缺陷、多动障碍等精神疾病有很大的关系。如果不正常的神经活动限制在大脑的一个特定区域，称为局灶性癫痫发作；当传播到大脑的其他区域时，则称为全身性发作。对癫痫患者和他们的看护者来说，对发作的恐惧是一直存在的。他们的生活也会被癫痫可能发作的恐惧一直支配着，严重降低了他们的生活质量。基于上述癫痫发作检测中的困难与癫痫发作对患者造成的严重影响，癫痫发作自动检测方法是当今医学界与医疗电子领域的重要研究课题之一。

目前的癫痫自动检测系统主要基于癫痫发作时的异常生理活动与正常生理活动在脑电、心电、肢体运动等方面的一些特征的差异来区分癫痫发作与正常状态，多以脑电信号、加速度信号、心电信号、肌电信号等作为输入，主要有以下几种实现方式：

(1)基于脑电信号实现癫痫自动检测：龚光红等于2019年申请的专利《基于监督梯度提升器的多级癫痫脑电信号自动识别方法》(专利号CN109934089A)通过梯度提升分类器进行癫痫信号的检查。

(2)基于心电信号实现癫痫自动检测：宋晓宇等于2015年申请的《癫痫病人心跳异常智能预警癫痫发作系统》(专利号CN104997499A)通过患者胸部周围的数个电极采集信号并通过心率变化检测心跳信号的异常；Wangcai Liao等于2016年申请的专利《IDENTIFYINGSEIZURES USING HEART DATA FROM TWO OR MORE WINDOWS》(专利号US9498162 B2)也通过统计心率变化来检测异常。

(3)基于人体躯干或头部的加速度信号实现癫痫自动检测：陈蕾等于2016年申请的《癫痫检测装置及癫痫检测方法》(专利号CN105232000A)在含有三轴无线加速度传感器的手环中使用癫痫检测方法进行癫痫发作的检测。

然而，上述各种检测该类癫痫报警装置的不足在于对癫痫发作判断的准确性不足，使用单一生理传感器的数据进行分析，容易出现假阳性的情况；该类装置还存在携带不便，增加病耻感的缺点，无法时刻对患者进行监测。

可穿戴装置是一种可以直接穿在身上，或者集成到患者的衣服或配件中的一种便携装置，基于硬件装置可以通过软件支持、数据交互、云端交互来实现强大的功能。基于可穿戴装置实现癫痫的报警，能在很大程度上减小癫痫发作对患者的伤害，改善患者的生活质量。一方面可以满足癫痫监测与报警的需求，减少病人损伤的同时提升生活质量。另一方面由于装置的常见性和隐蔽性，完全消除了患者的病耻感。