[发明专利]脑电同频检测方法、脑电同频刺激方法与装置

摘要

一种脑电同频检测方法、脑电同频刺激方法与装置，脑电同频检测的方法能够根据测得的脑电数据，统计脑波同频系数，及时发现脑波不同频区域。脑电同频刺激方法通过视、听刺激和眼睛运动以及辅助的微电流刺激，达到安全的脑电同频目的，且结合脑电同频检测方法，进行脑定点同频电刺激，高效可靠地诱导脑波同频震荡，诱发正常睡眠。脑电同频刺激装置，能够在脑电信号实时调节下的正常生理刺激和眼睛运动诱导睡眠，具体的是基于视觉刺激引导的眼睛运动(快速跳动、匀速跟踪运动)结合同步同频率的听觉刺激诱导睡眠；对于部分难以被视、听刺激诱导入睡的严重失眠病人，还可配合定点微量电刺激帮助达到全脑慢波震荡，具有快速、安全地诱导睡眠的功能。

主权项

一种脑电同频刺激方法，它基于一种脑电同频检测方法，该脑电同频检测方法包括如下步骤：(1)采集脑电信号并预处理：通过脑电采集单元实时采集在时域上的脑电数据，并对采集到的脑电信号分段做局部实时处理，对每段数据做加窗函数处理；(2)计算脑电同步性：利用同频分析模块处理(1)中得到的数据，具体如下：对(1)中得到的每个窗函数内的数据做离散傅里叶变换，Xin(k)和Xjn(k)分别代表第n时间段内i电极和j电极采集的脑电数据的DFT值；i和j信号的各自功率谱和互功率谱为：其中第k个值与频率分量fk的关系为：M为每个时间段内采样点数，fs为采样率；定义相干系数为：Cij2(k)取值为[0,1]，定义多个电极采集到的脑电信号的总体相关性系数:ρ(k)的取值为[0,1]，表示在不同频段各个脑区总体的相关程度，取值越大表示脑电信号在该频率值上的同步性越好，其中K为记录的脑电信号的数目；(3)输出检测的同频数值，将(2)中得到的ρ(k)的数值转换为电信号，并输出为视频显示或语音；其特征在于，所述脑电同频刺激方法包括如下步骤：(1)采集人体睡眠时的脑电信号，并根据上述的脑电同频检测方法得到此时脑电信号的总体相关系数ρ(k)，以此时检测的ρ(k)作为同步程度的阈值；(2)采集人体清醒时的脑电信号，利用上述的脑电同频检测方法得到此时脑 电信号的总体相关系数ρ(k)，选取ρ(k)最大区间对应的频段A，频段A代表大脑的大部分区域的活动频段；(3)体外对人体施加声音刺激和/或视觉刺激，设置声音刺激和/或视觉刺激的频率，使大脑对应区域产生与频段A相同频段的脑电波，设定施加刺激的持续时间为T；(4)在T时间内，持续采集脑电信号，利用上述的脑电同频检测方法计算实时采集的脑电信号的总体相关系数ρ(k)，根据ρ(k)调节声音刺激和/或视觉刺激的频段，此时声音刺激和/或视觉刺激频段的调节使得此时的总体相关系数ρ(k)更接近于同步程度的阈值；(5)T时间后，采集此时的脑电信号，利用上述的脑电同频检测方法计算此时采集的脑电信号的总体相关系数ρ(k)，对比此时总体相关系数ρ(k)与步骤(1)中同步程度的阈值，若总体相关系数ρ(k)小于同步程度的阈值，则进行步骤(6)，否则结束同频刺激步骤；(6)根据总体相关系数ρ(k)，查找到影响总体相关系数ρ(k)的脑电信号所对应的电极位置，在此位置对应的脑区施加电流刺激，和/或体外对人体施加声音刺激和/或视觉刺激；且持续采集脑电信号，利用上述的脑电同频检测方法计算实时采集的脑电信号的总体相关系数ρ(k)，根据ρ(k)调节电流刺激和/或声音刺激和/或视觉刺激的频段，此时电流刺激和/或声音刺激和/或视觉刺激的调节使得此时的总体相关系数ρ(k)最接近于同步程度的阈值；(7)重复步骤(6)，直到总体相关系数ρ(k)大于或等于同步程度的阈值，实现脑电同频。