[发明专利]用于分析脑电图信息的系统、方法、计算机程序和计算机界面

说明书

一种用于分析脑电图(EEG)波形以检测指示癫痫发作的波形的存在的计算机实现的方法。该方法包括以下步骤：利用移动窗口来执行EEG波形的时间频率分析以对波形的节段执行分析，以及计算波形的被分析节段的功率谱值以导出指数值。所计算的指数值用于确定发作的存在。在特定的实施例中，本发明涉及在大鼠、小鼠和其它啮齿动物中的癫痫发作的检测。

发明的技术领域

本发明涉及用于分析脑电图信息的系统、方法、计算机程序和界面。在一个实施例中，本发明涉及使用脑电图信息来检测在哺乳动物、优选地实验动物中的癫痫发作、峰和波放电、振荡(包括高频振荡)和其他致癫痫活动。在一个特定的实施例中，本发明涉及在大鼠、小鼠和其他啮齿动物中的癫痫发作的检测。

背景

大鼠模型在发展关于癫痫的起源的理论中和此外在新的和实验性的治疗的评估中以及在发展用于自动癫痫发作检测和/或预测的新方法中是有帮助的。换句话说，大鼠模型通常用于对癫痫进行进一步的研究。

然而，监控发作是费力且困难的任务。大鼠和小鼠被监控可能持续几天或甚至几周或几个月的延长的时期，且对于研究人员来说常见的是：花费几个小时来审查所记录的脑电图(EEG)信号和/或观看所记录的大鼠或小鼠的视频影片片段以将由大鼠或小鼠在延长的时期内经历的发作的次数记入日志或以其他方式记录发作的次数。这种工作是费力的。在几只动物同时被监控的情况下情况尤其如此，这在延长的EEG和/或视频记录的情况下是容易出错的非常耗时和冗长乏味的过程。

许多研究人员继续偏爱于通过审查视频影片片段和在视觉上检查所记录的EEG信号来识别发作，因为迄今为止可用的“自动”检测方法有不可接受的水平的错误的倾向。

正是对于这些问题的思考，本发明已得以被发展。

发明概述

在第一方面中，提供了一种用于分析脑电图(EEG)波形以检测指示癫痫发作的波形的存在的计算机实现的方法，其包括以下步骤：利用移动窗口来执行EEG波形的时间频率分析以对波形的节段执行分析，计算波形的被分析节段的功率谱值以导出指数值，其中指数值用于确定发作的存在。

一个实施例包括迭代本发明的第一方面的处理步骤以提供不同时间窗口的多个索引值的另一步骤，其中多个索引值中的每一个用于检测发作。

一个实施例包括将多个索引值分类成直方图的步骤，其中所得到的直方图被分析以定义活动的背景水平，其中活动的背景水平定义用于去除背景活动的阈值。

在一个实施例中，该方法包括提供界面以允许用户审查直方图并选择性地重置阈值的步骤。

该方法可以包括由用户自主地审查阈值的选择性重置并基于选择性重置来改变预定阈值的步骤。

该方法可以包括仅在规定频带内分析EEG波形的另一步骤。

大鼠的规定频带优选地从17Hz延伸到25Hz。在突变小鼠模型中的用于峰和波检测的规定频带稍微更宽，优选地从14Hz延伸到27Hz。

该方法可被优化用于检测在大鼠、小鼠和其他啮齿动物中的癫痫发作。

在第二方面中，提供了一种用于分析脑电图(EEG)波形以检测存在指示癫痫发作的活动模式(activity pattern)的系统，该系统包括：模块，其被布置成利用处理器来利用移动窗口来执行EEG波形的时间频率分析以对一节段执行分析，该模块计算波形的被分析节段的功率谱值以导出指数值，以及利用该指数值来确定在波形中的发作模式的存在，其中发作模式的存在经由界面被传递给用户。

在第三方面中，提供了一种计算机程序，其包含至少一个指令并且被布置成当在计算系统上被执行时执行本发明的第一方面的方法步骤。

附图简述