[发明专利]癫痫脑电信号特征的定位系统

说明书

本发明涉及一种癫痫脑电信号特征的定位方法及其系统，其中，癫痫脑电信号特征的定位方法，包括以下步骤：对癫痫患者的脑电波动信号进行采样，得到脑电波动信号的样本总数；根据样本总数，获取脑电波动信号的幅值的均方根；根据脑电波动信号的波动周期和预设的截止频率，获取脑电波动信号的持续时间阈；获取均方根的第一阈值和持续时间阈的第二阈值，根据第一阈值和第二阈值对脑电波动信号进行幅度滤波，得到脑电波动信号的特征信号。本发明能够提取癫痫脑电信号中的高频振荡节律，从而快速确定癫痫脑电特征信号所在区域，实现癫痫脑电特征信号的快速定位，降低癫痫手术风险。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，特别是涉及一种癫痫脑电信号特征的定位方法及其系统。

背景技术

癫痫作为发病率极高的神经系统疾病之一，对致痫灶的精确定位成为当前的研究热点。准确地定位致痫灶对癫痫手术的成功具有举足轻重的意义。

切除致痫灶作为控制癫痫病发作以及根治癫痫的有效措施，该手术成功的关键是术前癫痫病灶精确定位。常规脑电图中的脑电异常活动，也就是低频频率成分很容易受到其他信号的干扰，使得癫痫病灶定位出错，进而使得切除手术出错或者失败；从发现疑似波形到进行开颅手术，确认病灶位置，再到病灶切除，这个过程非常耗时，而病人开颅时间不宜过长，手术风险过大。在没有确定致痫灶位置或者致痫灶位置确认出错的情况下，可能需要进行多次开颅手术，极大地提高了手术的风险。因此，癫痫特征波形提取和癫痫病灶的精确定位就成为临床的关键技术性问题。

高频振荡(high-frequency oscillations,HFOs)：100Hz以上的癫痫脑电频率成分，与作为癫痫病灶主要特征之一的发作始发区关系密切，能够有效确定该病灶的位置，具有很高的特异性。高频振荡节律是由脑内神经元异常发电产生的，能够体现神经元的同步化活动。根据频率范围可以将高频振荡节律分为三种：1) “ripples”。频率范围为80-200Hz，出现在人类的海马旁回结构中，表征抑制性突触电位同步化放电，是一种正常性的HFOs；2)“fast ripples(FRs)”。频率范围为200-500Hz，出现在人类的内侧型颞叶结构中，表征神经元高度同步化放电，是一种病理性的HFOs，研究表明该节律成分能够定位癫痫发病的核心区；3) “VHFO”。频率范围为1000-2500Hz，能够由10kHz电极采集得到，表征神经元非同步化放电，与癫痫的关系不大，有可能表征其他的神经性病理波。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：

传统脑电图方法，作为癫痫发作始发区定位的核心技术，重点关注40Hz以下的脑电频率成分的突发异常情况。该方法实现定位的过程如下：首先，利用 32导常规脑电图机，实时监测癫痫患者的脑电波信号；其次，观测并分析癫痫患者的脑电波形，一旦发现癫痫疑似波形，进行开颅手术；最后，开颅后植入深部电极采集癫痫信号，确认癫痫病灶位置，再进行切除手术。但是，该方法存在很大的弊病，一方面，常规脑电图中的脑电异常活动，也就是低频频率成分很容易受到其他信号的干扰，使得癫痫病灶定位出错，进而使得切除手术出错或者失败；另一方面，从发现疑似波形到进行开颅手术，确认病灶位置，再到病灶切除，这个过程非常耗时，而病人开颅时间不宜过长，手术风险过大。

发明内容

基于此，有必要针对传统技术中对癫痫脑电信号特征的定位方法易出错且过程耗时的问题，提供一种癫痫脑电信号特征的定位方法及其系统。

为了实现上述目的，本发明技术方案的实施例为：

一方面，提供了一种癫痫脑电信号特征的定位方法，包括以下步骤：

对癫痫患者的脑电波动信号进行采样，得到脑电波动信号的样本总数；

根据样本总数，获取脑电波动信号的幅值的均方根；

根据脑电波动信号的波动周期和预设的截止频率，获取脑电波动信号的持续时间阈；