[实用新型]一种基于FPGA的癫痫预警装置

说明书

本实用新型提供了一种基于FPGA的癫痫预警装置，包括Ag电极和主机装置，主机装置内有主电路板和电池，主机装置上设有电源按钮、指示灯和警报器。主电路板上装有传感器芯片，FPGA芯片，SDRAM芯片，电源管理部分和时钟、外存储、警报器电路。Ag电极与传感器芯片相连用于脑电位的采集，并传输给传感器芯片，传感器芯片转化成脑电波传输给相连接的FPGA芯片，FPGA芯片与SDRAM芯片、电源管理部分和时钟、外存储、警报器电路相连接，由FPGA芯片对传入的脑电波处理，综合数据并做出最终的实时决策，根据数据预测出用户癫痫发病就会响起警报。本实用新型直接在硬件层利用FPGA实现对癫痫疾病的实时快速检测，可对脑电波进行高精度检测，实现癫痫疾病的预警，具有实际意义。

技术领域

本实用新型涉及一种电子医疗器械，具体地说是一种基于FPGA的癫痫预警装置。

背景技术

癫痫是一种慢性疾病，可迁延数年、甚至数十年之久，因而可对患者身体、精神、婚姻以及社会经济地位等，造成严重的不良影响。患者在家庭关系、学校教育和就业等方面的不幸和挫折、文体活动方面的限制等，不但可使患者产生耻辱和悲观心理，严重影响患者的身心发育，这就要求社会各界对癫痫患者给予理解和支持。

癫痫是慢性反复发作性短暂脑功能失调综合征，以脑神经元异常放电引起反复痫性发作为特征。癫痫发作时，身体某一部位或整个身体呈现短暂性非自主性抽搐，有时伴有意识丧失和尿便失禁，具有严重的潜在生命威胁，因此对癫痫患者要及时诊断，及早治疗，治疗越早脑损伤越小，复发越少，预后越好。

癫痫发作由一组脑细胞异常放电造成，因此通过脑电信号的分析可在最大程度上尽早预知癫痫的发作。近些年来，基于临床脑电图信号的癫痫预测方法相继出现，例如时频分析、相位同步、功率谱等。然而现有的癫痫预测放法在临床应用时还存在较大的弊端，例如预测时间太短，尤其是在预测准确度方面。因此，进一步探索和发明一种适合临床需要的癫痫预测方法，尤其是合理处理癫痫发作时信号的不一致性，尽早捕捉癫痫发作的前期征兆和给予及时的预警，对于有效提高癫痫预测的准确率和推进该技术的临床应用具有重要的科学价值 和实用意义。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种基于FPGA的癫痫预警装置，该装置充分利用FPGA强大的并行计算能力,无需依靠上位机及软件,可作为独立设备实时对脑电波进行检测，在监测到癫痫异常脑电波即提前预警，给予用户反应的时间。

本实用新型是这样实现的：一种基于FPGA的癫痫预警装置，包括若干Ag电极和主机装置，在所述主机装置内设有主电路板和电池，在所述主机装置上设有电源按钮和警报器；

所述主电路板上装有传感器芯片，FPGA芯片，SDRAM芯片，电源管理部分和时钟、外存储、警报器电路；

所述FPGA芯片通过数据线分别与所述传感器芯片、所述SDRAM芯片、时钟、外存储相连接；

所述Ag电极与所述主电路板上的传感器芯片相连接，用于得到大脑电位的变化，并将电位变化传入所述传感器芯片进而完成脑电波的采集，所述传感器芯片将采集的脑电波输送给所述FPGA芯片，所述FPGA芯片综合数据做出最终的实时决策；

所述电源按钮用于装置的开关机与电池相连接，所述电池与所述电源管理部分相连接，所述电源管理部分可将所述电池的输出电压经过稳压变换转化成多种电压供给电路的元器件；

所述警报器通过警报器电路与所述FPGA芯片相连接，所述FPGA芯片检测到用户癫痫发病时，所述警报器发出音响报警；

所述SDRAM芯片用于脑电波数据的存储与读取以及神经网络神经元节点权重以及偏置数据的存储。

在所述主电路板上还装有与FPGA芯片相连接的蓝牙芯片，在所述主机装置上还设有蓝牙按钮，所述蓝牙按钮用于设备配对并与蓝牙芯片相连接，所述蓝牙芯片用于向外围其他设备提供及接收数据并与所述FPGA芯片进行数据通信；