一种基于Stockwell变换的癫痫脑电检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于Stockwell变换的癫痫脑电检测装置，包括脑电放大器、数据采集卡和计算机，所述计算机中内设置有脑电信号预处理模块、脑电信号分段模块、Stockwell变换特征提取模块、分类模块和后处理模块；本发明专利技术采用Stockwell变换对时变、非平稳的癫痫脑电信号进行特征提取，通过计算机检测脑电信号中的癫痫发作；该装置检测癫痫脑电信号能达到较好的检测效果，适合在线脑电分类检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自动癫痫脑电检测技术设备领域，特别涉及一种基于Stockwell变换的癫痫脑电检测装置。
技术介绍
癫痫是一种常见的神经系统疾病，以大脑神经元超同步放电为特征，并具有阵发性、紧急性和临时脑功能障碍的特性。据不完全统计结果显示，癫痫的患病率在0.5％—2％，由于癫痫是一种慢性病，反复突发的癫痫发作给患者在生理上和精神上都带来了很大的伤害，严重时甚至危及生命。诊断癫痫最有效的方法是脑电图检查，脑电图(Electtroencephalogram,EEG)是从颅外头皮或颅内电极记录到的脑神经元群的自发性、节律性的电活动。目前，癫痫脑电检测主要是医务工作者依靠经验对脑电图进行目测其否含有癫痫样放电等特征波来完成，其工作量大，容易因疲倦而产生误判。因此，在癫痫脑电检测中，自动检测系统可极大提高对EEG的检测效率。近年来，自动癫痫发作时频检测方法虽然取得了一定的成果，但仍有许多需要改进之处。例如：基于DWV(differentialwindowedvariance)的癫痫自动检测，检测灵敏度为89.3％，无法满足癫痫脑电检测的精度需求(参见MajumdarKK,VardhanP.AutomaticseizuredetectioninECoGbydifferentialoperatorandwindowedvariance.IEEEtransactionsonneuralsystemsandrehabilitationengineering,19(4):356-365,2011)。CN1255320(CN99124210.6)公开了一种自动确定人工神经网络识别癫痫样放电阈值的方法及装置,该方法需要确定多个网络参数和大量样本多次重复训练，训练速度缓慢，临床应用具有局限性。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷和不足，本专利技术提出了一种基于Stockwell变换的癫痫脑电检测装置，采用Stockwell变换对时变、非平稳的癫痫脑电信号进行特征提取，通过计算机检测脑电信号中的癫痫发作，并获得良好的检测结果。使用该专利技术检测癫痫脑电信号省时省力，检测精度高、误差小，适合在线癫痫分类检测。本专利技术的技术方案如下：一种基于Stockwell变换的癫痫脑电检测装置，包括脑电放大器、数据采集卡和计算机，所述计算机中内设置有脑电信号预处理模块、脑电信号分段模块、Stockwell变换特征提取模块、分类模块和后处理模块。所述脑电放大器对脑电信号进行放大，然后由数据采集卡采集脑电信号并送入计算机中；通过计算机对脑电信号进行处理，依次通过脑电信号预处理模块、脑电信号分段模块、Stockwell变换特征提取模块、分类模块和后处理模块，对脑电信号进行预处理、分段、特征提取、训练分类和后处理操作。所述脑电放大器采用NeurofileNT脑电放大器，对脑电信号形成的脑电信号进行放大；所述数据采集卡采用16位A/D转换数据采集板，采集频率为256Hz。所述脑电信号预处理模块包括使用带通滤波器对脑电信号进行滤波处理，频率范围为0.5-30Hz，以滤除脑电图信号中的伪迹和噪声；所述脑电信号分段模块，对滤波处理后的脑电信号进行分段，每段脑电信号的长度相等，为1024点，时长为4s。所述Stockwell变换特征提取模块，对分段后的脑电信号x(t)先进行Stockwell变换得到Sx(τ,f):Sx(τ,f)=|f|2π∫-∞+∞e--(τ-t)2f22e-2πiftx(t)dt]]>其中，τ是时间，f是频率。然后计算脑电信号经Stockwell变换后的功率谱密度特征w：w＝E{|Sx(τ,f)|2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Stockwell变换的癫痫脑电检测装置，其特征在于，包括脑电放大器、数据采集卡和计算机，所述计算机中内设置有脑电信号预处理模块、脑电信号分段模块、Stockwell变换特征提取模块、分类模块和后处理模块；所述脑电放大器对脑电信号进行放大，然后由数据采集卡采集脑电图信号并送入计算机中；通过计算机对脑电信号进行处理，依次通过脑电信号预处理模块、脑电信号分段模块、Stockwell变换特征提取模块、分类模块和后处理模块，对脑电信号进行预处理、分段、特征提取、训练分类和后处理操作。

【技术特征摘要】
1.一种基于Stockwell变换的癫痫脑电检测装置，其特征在于，包括脑电放大器、数据采集卡和计算机，所述计算机中内设置有脑电信号预处理模块、脑电信号分段模块、Stockwell变换特征提取模块、分类模块和后处理模块；所述脑电放大器对脑电信号进行放大，然后由数据采集卡采集脑电图信号并送入计算机中；通过计算机对脑电信号进行处理，依次通过脑电信号预处理模块、脑电信号分段模块、Stockwell变换特征提取模块、分类模块和后处理模块，对脑电信号进行预处理、分段、特征提取、训练分类和后处理操作。2.根据权利要求1所述的一种基于Stockwell变换的癫痫脑电检测装置，其特征在于，所述脑电放大器采用NeurofileNT脑电放大器，对脑电信号形成的脑电信号进行放大；所述数据采集卡采用16位A/D转换数据采集板，采集频率为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘淑琴，李红伟，边忠国，
申请(专利权)人：山东大学苏州研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32