经由从额叶测得的脑电波数据的快速傅立叶变换使用累积数据图案分析来诊断健康的设备和方法技术

技术编号:5707677 阅读:649 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种健康诊断设备和方法,其中在眼睛处于睁眼和闭眼状态时从待诊断人体的额叶处按顺序测量脑电波,对所测得的脑电波进行快速傅立叶变换以接着进行累积,且接着可根据具有各自频率的图案来确定人体各部位的健康状况。健康状况诊断方法包含:测量脑电波;对所测得的脑电波执行快速傅立叶变换;将基于频率的脑电波数据分类为睁眼和闭眼状态脑电波,以由此累积经分类的结果;从所累积的脑电波数据中找到特定频率及其重复图案;基于特定频率图案相应地将频率与人体各部位进行关连;以及确定人体的健康状况。基于临床测试结果来进行基于频率的健康状况确定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于通过脑电波图案分析来诊断个人健康的设备和方 法,且更明确地说,涉及一种健康诊断设备和方法,其中在个人的眼睛瞭 开和闭合时,从被诊断人体的额叶按顺序测量脑电波,对测得的脑电波进 行快速傅立叶变换以接着进行累积,且接着可根据具有通过对脑电波进行 快速傅立叶变换获得的各自频率的图案,来确定人体各部位的健康状况。
技术介绍
脑电波是在人的头皮上测得的脑电信号,且脑电波的物理值反映人的状态,其中电位差为几十^鼓伏且频率为30 Hz或30 Hz以下。存在四种脑 电波,称为a电波、(3电波、6电波和5电波。(3电波是频率为13 Hz或 更高的脑电波,且在人的精神活动活跃时产生。a电波是频率范围为8到 13Hz的脑电波,且在人脑休息或处于稳定状态时产生,其代表成人的典型 脑电波。6电波是频率范围为4到7 Hz的脑电波,且在一般睡眠状态期间 产生。5电波是频率范围为0. 5到3 Hz的典型脑电波,且在深度和熟睡睡 眠状态期间产生。到目前为止,已经对脑电波的研究进行了广泛的探讨。 然而,在充分分析脑电波中包含的信息方面,研究尚未取得成功。因此, 对脑电波的解译仍然有待分析。存在在时域中解译脑电波的方法和在频域中解"i奪脑电波的方法。然而, 在时域中解译脑电波的方法需要许多经验和技术,且难以通过使用此方法 来区分脑电波之间的微小差异。目前,已经在解译脑电波方面广泛使用的 频率分析方法需要处理测得的信号,以便容易地实时分析待诊断的人体的 状态。常规的脑电波测量设备主要使用杯形电极,其使用粘胶附加到人头部 的头皮。此外,计算机中必须包含单独内建的卡来分析脑电波,以便接收 和分析测得脑电波的多个通道。在1999年7月5曰申请且在2000年11月30曰登记为第282733号韩 国专利登记的题为"使用头带的实时脑电波测量设备(Real-time brain wave measuring apparatus using headband)"的第99—46503号库韦国专利 特许公开案详细描述了这个问题。然而,实时脑电波测量设备没有采用任 何粘胶,但仍能够从人头部的头皮测量脑电波。此外,脑电波不仅用于确定脑本身的健康状况,而且另外还重要的是区分脑电波与从人体除脑以外的其它部位产生的其它信号(称为混杂电 波),以及从脑电波中移除混杂电波以便仅提取纯脑电波。因此,上述常规 技术不能使用混杂电波确定个人的健康状况。因此,为了使用从人体各部位产生的混杂电波,需要最低程度地从脑 电波中移除混杂电波,且由于混杂电波和脑电波的各自频率是——对应关 系的事实,混杂电波对应于脑电波,以便确定个人的健康状况。然而,常 规技术不能使用混杂电波和脑电波的频率之间的——对应关系来确定个人 的健康状况。
技术实现思路
本专利技术提供一种通过脑电波图案分析来诊断健康的设备和方法,其中 从自待诊断人体的头皮测得的脑电波中最小程度地移除混杂电波,且接着 将脑电波累积预定时间,以便接着根据脑电波与从人体各部位产生的混杂 电波的各自频率的图案之间的——对应关系来确定人体各部位的健康状况。根据本专利技术的一个方面,提供一种使用对在脑电波测量单元中测得的 脑电波信号进行的脑电波图案分析的健康诊断设备,所述脑电波测量单元 经由附接到待诊断人体的额叶的脑电波测量传感器来测量脑电波,所述健 康诊断设备包括脑电波分析计算机,所述脑电波分析计算机接收测得的脑 电波并对其进行快速傅立叶变换,将脑电波数据累积预定时间,分析具有 各自频率的信号的图案,并将经分析的频率图案设置为对应于人体各部位,以借此确定人体的健康状况。脑电波分析计算机可将测得的脑电波数据累积预定时间,以借此找到 弯折点以发现根据各自频率按小时的曲线改变点,并提取重复发生的弯折 频率,且接着使用数据库从所提取的弯折频率中确定人体的健康状况,所 述数据库存储与从临床测试结果发现的各自频率具有——对应关系的人体 各部位的频率数据。根据本专利技术的另 一 方面,还提供一种通过脑电波图案分析来诊断健康的方法,所述健康状况诊断方法包括将双通道脑电波测量传感器附加到 人体的额叶以由此测量脑电波,其中耳夹是基电极且前额中心是参考电极; 对测得的脑电波进行快速傅立叶变换;将经快速傅立叶变换的数据累积预 定时间;分析具有各自频率的信号的图案;以及将经分析的频率图案设置 为与人体各部位具有——对应关系,以借此确定人体的健康状况。图案分析步骤可包括发现根据各自频率按小时的弯折点,以及提取重 复发生的弯折频率。可使用人体的健康状况确定等式来执行健康状况确定,其中根据弯折数目、脑电波信号的振幅以及脑电波信号的半峰全宽(full width at a half maximum, FW服)值,位于对应于某一频率的人体相应部位处的疾病的相对 严重性与弯折数目和脑电波信号的振幅成正比,且与脑电波信号的FW丽值 成反比。如上所述,根据本专利技术的用于诊断健康的设备和方法通过从人体额叶 测得的脑电波简单且容易地诊断个人的健康状况以及脑状况。附图说明图1是说明根据本专利技术实施例的在用于脑电波图案分析的健康诊断 设备中测量并处理脑电波的脑电波测量单元的方框图。图2是说明根据本专利技术实施例的在附加到人头部的额叶以测量并提 取脑电波的头带中的放大器的示意图。图3是说明根据本专利技术实施例的健康诊断设备的方框图。图4是说明健康诊断方法的流程图,所述方法找到弯折频率并分析 弯折数目和脑电波信号的振幅以及脑电波信号的半峰全宽(full width at half maximum, FWHM)值,以便接着将经分析结果与基于频率的人体 对应数据库的结果进行比较。具体实施例下文将参看附图描述根据本专利技术实施例的用于通过脑电波图案分析来 诊断健康的设备和方法。在以下实施例中,相同参考标号和符号表示相同 元件。在根据本专利技术实施例的用于通过脑电波图案分析来诊断健康的设备和 方法的情况下,双通道脑电波测量单元附加到人头部的额叶以由此测量脑 电波,且耳夹是基电极,而前额中心是参考电极。对测得的脑电波进行快 速傅立叶变换。接着,将经快速傅立叶变换的数据累积预定时间,并分析 具有各自频率的信号的图案。将经分析的频率图案设置为与人体各部位成 ——对应关系。因此,可确定人体的健康状况。在本专利技术中,使用串行通信方法或通用串行总线(universal serial bus, USB)通信方法将脑电波数据传输到计算机,并接着对其进行快速傅 立叶变换,其中所述脑电波数据是通过附加到位于人体前额中的额叶的双 通道脑电波测量单元测得的。在脑电波测量期间,通过在净眼状态与闭眼 状态之间重复交替来对人体进行诊断,使得可收集脑电波数据以观察基本 律动的出现和消失以及各自频带的消失状态。将测得的脑电波数据累积预定时间,以由此发现以小时为基础根据频率的弯折点,且由此提取重复发 生的弯折频率。根据与从临床测试结果发现的各自频率具有——对应关系的人体各部位的数据库,从所提取的弯折频率确定人体的健康状况。所提 取的弯折频率表示顶点处的频率,在所述点处获得根据频率的第一差分值 且斜率符号值相对于第一差分值而改变。第一差分值从以下等式1和2获得。等式1△ 1 =V(f2)-V(fl)等式2△ 2 = V(f3) _ V(f2)这本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种健康诊断设备,其使用对在脑电波测量单元中测得的脑电波信号进行的脑电波图案分析,所述脑电波测量单元经由附接到待诊断人体的额叶的脑电波测量传感器来测量脑电波,所述健康诊断设备包括脑电波分析计算机,所述脑电波分析计算机接收所述测得的脑电波并对其进行快速傅立叶变换,将脑电波数据累积预定时间,分析以各自频率发生的信号的图案,并将所述经分析的频率图案设置为对应于所述人体的各部位,以借此确定所述人体的健康状况。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:朴炳云
申请(专利权)人:韩国精神科学研究所柏恩泰克株式会社
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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