[发明专利]一种神经信号处理方法及装置

说明书

本申请涉及一种神经信号处理方法及装置，该方法包括：对神经信号集合中每个神经信号进行特征提取，得到神经信号集合对应的特征值集合；特征值集合包括每个神经信号的波峰特征；神经信号集合是通过神经电极采集得到的；根据神经信号分析端发送的无线通道选择信息和获取的无线通道与神经信号的对应关系，从神经信号集合中确定保留信号集合和待发送的神经信号集合；向神经信号分析端发送特征值集合和神经信号集合，以使神经信号分析端基于神经信号集合和特征值集合，确定保留信号集合。如此，可以实时处理大量数据，可以降低电路功耗。

技术领域

本申请涉及神经科学技术领域，特别涉及一种神经信号处理方法及装置。

背景技术

神经电生理信号采集和处理技术是脑外科手术和神经科学最重要的一项技术，神经电生理信号可直观的反应神经的活动状态，基于神经电生理信号采集的颅内皮层电极脑电图(ECOG)被视为临床上癫痫病灶定位的“金标准”。

正常的成年人类大约有500亿个神经元(也被称为神经细胞)，大脑约占五分之一。神经元与神经元之间通过神经递质(化学物质)传递信息，而神经元自身通过动作电位(Spike)变化将信息从轴突沿着神经纤维传到树突。在空间上，可传输动作电位的轴突、神经纤维、树突占据绝大部分空间；在时间上，动作电位在神经纤维上的最快速度可达120m/s。因此无论是从空间上还是从时间上，电生理信号都是最直观、最快捷反应神经活动的物理量。

神经信号的采集主要依靠各种各样的电极完成，如EEG皮层电极、ECoG颅内皮层电极、Utah电极、膜片钳电极等，这些电极在普遍存在采样通道数量过少的不足，临床上已经商用的电极中，数量最大为256通道；Neuralink研发的电极采集点也只有3072个，但与500亿级别的神经元相比，目前的电极采集点还远远不够。

限制神经电生理信号研究的最大障碍有两个：

需要保存的数据总量随采集点数量的增加而增加，现有的神经信号处理装置处理数据的能力不足；

采集点数量的增加导致处理电路的复杂性增加，进而导致功耗增加。以一千个电极点为例，假设每个电极点按照40kHz的数据采集电生理信号，采样精度为24bit，1千个电极点所产生的数据量为960Mb/s；一般每通道低噪放大器芯片和模拟-数字转换芯片的平均功耗为10mW，1千个电极点的采样电路的功耗将大于10W。一个1TB大小的固态硬盘，仅能保存8000s的数据；一个3000mAh的手机用锂电池，仅能工作1.2h。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的不足，本申请实施例提供了一种神经信号处理方法及装置，可以实时处理大量数据，可以降低电路功耗。

一方面，本申请实施例提供了一种神经信号处理方法，包括：

对神经信号集合中每个神经信号进行特征提取，得到神经信号集合对应的特征值集合；特征值集合包括每个神经信号的波峰特征；神经信号集合是通过神经电极采集得到的；

根据神经信号分析端发送的无线通道选择信息和获取的无线通道与神经信号的对应关系，从神经信号集合中确定保留信号集合和待发送的神经信号集合；

向神经信号分析端发送特征值集合和神经信号集合，以使神经信号分析端基于神经信号集合和特征值集合，确定保留信号集合。

可选的，波峰特征包括波峰幅值、波峰时间和阈值与幅值之间的时间差；波峰幅值包括每个神经信号的第一个波峰对应的第一幅值；波峰时间包括出现第一幅值的第一幅值时间；阈值与幅值之间的时间差包括第一时间差和第二时间差；第一时间差为从出现阈值到出现第一幅值所经过的时间；第二时间差为从第一幅值时间开始，到再次出现阈值所经过的时间。