[发明专利]一种癫痫脑电波信号识别方法

说明书

本发明提出了一种癫痫脑电波信号识别方法，涉及信号识别及处理技术领域，包括：采集患者静息状态的脑电波，并周期性地计算静息状态下脑电波的特征值；基于静息状态下脑电波的特征值和静息状态下的时间周期计算静息状态下脑电波的周期特征值；采集患者电刺激后状态的脑电波，并周期性地计算电刺激后脑电波的特征值；基于电刺激后脑电波的特征值和电刺激后的时间周期计算电刺激后脑电波的周期特征值；实时计算并统计电刺激后脑电波的周期特征值与静息状态下脑电波的周期特征值的比值，基于统计结果和预先设定的阈值进行对比以输出脑电波发作终止时刻；本发明能够简捷方便的获取电休克电疗输出后的癫痫发作时间来作为医生衡量治疗的效果。

技术领域

本发明涉及信号识别及处理技术领域，具体而言，涉及一种癫痫脑电波信号识别方法。

背景技术

自发静息脑电信号（EEG）属于低频的微弱信号，一般信号只有10-50u V左右，最高100uV，频率在0.5-42Hz。而癫痫发作的脑电图特征表现为背景活动正常或非特异性异常，发作间期异常波在两半球可见棘波、尖波、棘慢波、尖-慢波和多棘波等；癫痫脑电波的表现是以八到十二赫兹的α节律为主，在额颞叶可以有少量十四到二十五赫兹的β节律，小于八赫兹的慢波是非常少见的。典型的失神发作主要表现为棘慢复合波，是一个棘波继之一个慢波。强直阵挛发作可见多棘复合波，即两个以上高波幅双相棘波呈现节律性出现。发作期脑电图强直期以10～20Hz节律性棘波发放开始，波幅渐高而频率渐慢；发作结束后可见弥漫性慢波活动，逐渐恢复背景活动。全身性粗大肌阵挛发作的脑电图表现为高波幅多棘慢波爆发，或突然呈现出广泛低电压。癫痫发作时会产生特殊的脑电反应，脑电图对于癫痫的诊断具有显著有效的作用，脑电回应是癫痫病诊断快捷而可靠的指标。明确诊断癫痫综合征有助于选择合适抗癫痫药，从而促进患者病愈。

人工诱发癫痫脑电波的特征更加明显，电休克治疗前，患者处于麻醉和肌肉松弛状态下，脑电波处于相对“静息”状态，其波形特征近似为一根“直线”，其中波形所含有的能量值和功率值均处于较低状态，波形幅值往往处于200uV以下，同时绝不会出现棘波、尖波、棘慢波、尖-慢波、多棘波等异常波形。电休克治疗后，脑电波迅速出现癫痫脑电波的特征，此时脑电图显示犹如一场暴风雨一样袭击了大脑，整个过程持续时间大约在60-120秒，其后迅速结束。癫痫发作时间是衡量此次人工诱发癫痫效果的重要指标之一，根据2019年Charles H. Kellner的第四版《电休克手册》建议，癫痫发作超过120秒医生需给与干预，超过该时间各种副反应会增加。

临床上脑电的识读与分析主要依赖医疗工作者的视觉检测与手工标注, 这也是目前基于EEG 的癫痫检测金标准。 但是癫痫的发作时间和时长具有不确定性， 从海量的脑电数据中读取发病期数据从而分析病情工作繁琐, 且极大依赖检查者主观判断，在电休克治疗过程中，医生的工作重心在电疗上面，繁琐的脑电读图工作无疑给医生带来了额外的工作负担，虽然有经验的临床医生能够通过患者的临床表现识别出患者是否处于癫痫发作阶段，但是还有相当一部分患者的实际临床表现和脑电癫痫阶段并无实质关联，有可能实际处在癫痫发作阶段但是临床表现不明显，极容易给医生造成误导。

基于此，本申请提出一种癫痫脑电波信号识别方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种癫痫脑电波信号识别方法，其能够简捷方便的获取电休克电疗输出后的癫痫发作时间来作为医生衡量治疗的效果。

本发明的技术方案为：

第一方面，本申请提供一种癫痫脑电波信号识别方法，其包括以下步骤：

S1、采集患者静息状态的脑电波，并周期性地计算静息状态下脑电波的特征值；

S2、基于静息状态下脑电波的特征值和静息状态下的时间周期计算静息状态下脑电波的周期特征值；

S3、采集患者电刺激后状态的脑电波，并周期性地计算电刺激后脑电波的特征值；

S4、基于电刺激后脑电波的特征值和电刺激后的时间周期计算电刺激后脑电波的周期特征值；