[发明专利]一种基于EEG设备的大规模脑电睡眠监测系统

说明书

本发明公开了一种基于EEG设备的大规模脑电睡眠监测系统，包括佩戴头套、蓝牙模块、无线模块、手机和云端服务器，所述EEG设备包括佩戴头套、接地电极、参考电极和脑电电极和控制电路电板，所述佩戴头套顶部通过安装盒安装控制电路电板，所述控制电路电板上具有蓝牙模块和无线模块，所述佩戴头套内顶端安装脑电电极，所述佩戴头套内一侧安装参考电极，所述佩戴头套内另一侧安装接地电极，所述接地电极、参考电极和脑电电极均与控制电路电板电连接，所述蓝牙模块与手机信号连接，所述无线模块和手机与云端服务器信号连接。完成了对海量EEG信息的处理，构建了基于深度学习神经网络的人工智能算法模型，能够高准确率的识别信号特征，同时模型也能够完成自我修正，最终达到和医用场景近似的准确程度。

技术领域

本发明属于睡眠监测技术领域，具体涉及一种基于EEG设备的大规模脑电睡眠监测系统。

背景技术

睡眠是人体必不可少的生理活动，是一种既重要又复杂的生理现象，在现有的临床睡眠分析中，主要由专家根据R&K睡眠EEG(electroencephalogram) 分期规则进行人工目测分析，此种方法需要在头部安放多个电极或传感器，通过电极或传感器采集的信号进行整晚监测，利用脑电信号判断用户的睡眠状态是较为科学准确的，已有许多研究成果用于优化这一过程，美国授权专利 US6272378B1将电极放置在前额上，然后根据信号频率、幅度W及傅里叶变换后的不同频段信号情况判断人体的睡眠状态，从而进行睡眠辅助，中国授权发明专利201010180030.7采集了前额的脑电波信号和人体运动的加速度信息，然后利用多项判断规则进行睡眠检测，目前进行睡眠分期的主流方法包括小波变换法、人工神经网络方法、近似熵获取等，也有一些成果旨在使用更简单或更复杂的方法进行睡眠分期，例如：中国授权发明专利201410490680.XA采用了人工挖掘的特征及其规律对睡眠分期进行判别；中国授权发明专利 CN201510975818.XA采用了时频联合分析的方法对睡眠分期进行判断，现有的方法与设备往往针对医疗和科研进行设计，没有考虑到用户自主使用的场景，另外，现有的方法往往聚焦于对单独个体的数据采集和分析，忽视了对大范围人群睡眠脑电数据的大规模采集和分析问题，因此，利用现有方法无法完成大规模睡眠脑电数据的采集，而缺乏大规模数据的支撑，想要挖掘出高效准确的睡眠脑电分析模型也是难以实现的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于EEG设备的大规模脑电睡眠监测系统，以解决上述背景技术中提出的现有的方法与设备往往针对医疗和科研进行设计，没有考虑到用户自主使用的场景，另外，现有的方法往往聚焦于对单独个体的数据采集和分析，忽视了对大范围人群睡眠脑电数据的大规模采集和分析问题，因此，利用现有方法无法完成大规模睡眠脑电数据的采集，而缺乏大规模数据的支撑，想要挖掘出高效准确的睡眠脑电分析模型也是难以实现的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于EEG设备的大规模脑电睡眠监测系统，包括佩戴头套、蓝牙模块、无线模块、手机和云端服务器，所述EEG设备包括佩戴头套、接地电极、参考电极和脑电电极和控制电路电板，所述佩戴头套顶部通过安装盒安装控制电路电板，所述控制电路电板上具有蓝牙模块和无线模块，所述佩戴头套内顶端安装脑电电极，所述佩戴头套内一侧安装参考电极，所述佩戴头套内另一侧安装接地电极，所述接地电极、参考电极和脑电电极均与控制电路电板电连接，所述蓝牙模块与手机信号连接，所述无线模块和手机与云端服务器信号连接，所述脑电电极具体设有四组。

进一步地，所述一种基于EEG设备的大规模脑电睡眠监测方法，具体监测步骤如下：

步骤一：将EEG设备佩戴至人员头部，四组脑电电极采集路脑电电势信号，与参考电极的电势信号比较，以EEG设备数据记录各路脑电电势与参考电势的差，四组脑电电极均匀分布接触在前额两侧，接地电极、参考电极分别分布接触两侧耳垂处；

步骤二：EEG设备的数据取阻抗值最小的两路数据，采集过程中，间隔固定时间进行一次阻抗测试，各电极累积1分钟的阻抗值取平均，在后续EGG的数据获取中，取阻抗值最小的两路数据；