[发明专利]一种癫痫发作源的定位装置及方法

权利要求书

1.一种癫痫发作源的定位装置，所述装置包括：

第一装置：用于采集患者癫痫发作期和发作间期的颅内脑电信号，并对其中的电极从1到K编号，其中K为总的电极数；

第二装置：用于对采集到的K道颅内脑电信号进行预处理：对采集到的脑电信号进行截取，截取至少3次癫痫发作前5秒至发作结束的数据，截取不少于20s的发作间期的数据；对截取到的脑电数据进行滤波处理；对滤波处理后的脑电信号进行归一化处理，使其均值为0，方差为1；对归一化处理后的脑电信号进行重采样；

第三装置：用于根据预处理后的颅内脑电数据，通过自适应有向传递函数计算得到随时间变化的K×K的因果连接矩阵：从预处理后的脑电信号中选取30Hz～80Hz频段内的脑电信号；使用赤池信息量准则对上述选取的频段内的脑电信号进行拟合阶数，根据所述阶数使用随时间变化的多元自回归模型拟合上述选取的频段内的脑电信号；通过自适应有向传递函数，根据拟合后的所述选取的频段内的脑电信号，计算所述选取的频段内各个离散频率和时间点上对应的因果连接矩阵；对上述计算得到的各个离散频率和时间点上的因果连接矩阵进行归一化处理；

第四装置：用于根据上述得到的随时间变化的因果连接矩阵，通过对K个节点中间中心性的计算和处理得到癫痫发作和传播中的关键节点，找出这些节点对应的电极所在区域：根据第三装置处理后得到的因果连接矩阵在各个时间点分别计算癫痫发作间期和发作期的网络的K个节点中间中心性，其中发作期选取发作开始到发作结束；分别计算出各个通道癫痫发作间期和发作期中间中心性的平均值；将各个通道癫痫发作期的中间中心性的值与发作间期的中间中心性的值相减；根据相减得到的中间中心性的值，找出值最大的3～5个通道，即为癫痫发作和传播过程中的关键节点，找出这些节点对应的电极所在区域。

2.一种癫痫发作源的定位方法，包括以下步骤：

A：采集患者癫痫发作期和发作间期的颅内脑电信号，并对其中的电极从1到K编号，其中K为总的电极数；

B：对步骤A采集到的K道颅内脑电信号进行预处理；

C：根据预处理后的K道颅内脑电数据，通过自适应有向传递函数计算得到随时间变化的K×K的因果连接矩阵；

D：根据步骤C得到的随时间变化的因果连接矩阵，通过对K个节点中间中心性的计算和处理得到癫痫发作和传播中的关键节点，找出这些节点对应的电极所在区域；

所述步骤B具体包括:

B1：对步骤A采集到的K道脑电信号进行截取：截取至少3次癫痫发作前5秒至发作结束的数据，截取不少于20s的发作间期的数据；

B2：对截取到的脑电数据进行滤波处理；

B3：对滤波处理后的脑电信号进行归一化处理，使其均值为0，方差为1；

B4：对步骤B3处理后的脑电信号进行重采样；

所述步骤C具体包括:

C1：从步骤B预处理后的K道脑电信号中选取30Hz～80Hz频段内的脑电信号；

C2：使用赤池信息量准则对步骤C1中选取的频段内的K道脑电信号进行拟合阶数，根据所述阶数使用随时间变化的多元自回归模型拟合步骤C1中选取的频段内的脑电信号；

C3：通过自适应有向传递函数，根据拟合后的所述步骤C1中选取的频段内的K道脑电信号，计算所述步骤C1中选取的频段内各个离散频率和时间点上对应的K×K的因果连接矩阵；

C4：对步骤C3计算得到的各个离散频率和时间点上的因果连接矩阵进行归一化处理；

所述步骤D具体包括：

D1：根据步骤C处理后得到的因果连接矩阵在各个时间点分别计算癫痫发作间期和发作期的网络的K个节点中间中心性，其中发作期选取发作开始到发作结束；

D2：分别计算出各个通道癫痫发作间期和发作期中间中心性的平均值；

D3：将各个通道癫痫发作期的中间中心性的值与发作间期的中间中心性的值相减；

D4：根据相减得到的中间中心性的值，找出值最大的3～5个通道，即为癫痫发作和传播过程中的关键节点，找出这些节点对应的电极所在区域。