[发明专利]一种考虑脑工作状态的事件相关电位采集方法及系统

权利要求书

1.一种考虑脑工作状态的事件相关电位采集方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

S1.通过脑电信号收集器实时采集被试者当前脑工作状态下的脑电信号；

S2.脑电信号实时传输至上位机进行分析；

S3.通过上位机判断脑电信号是否符合刺激接收预期，若是，上位机向被试者呈现刺激，标记刺激对应的脑电信号；否则，不作处理；

S4.截取标记后的脑电信号，累加平均，得到事件相关电位。

2.根据权利要求1所述的考虑脑工作状态的事件相关电位采集方法，其特征在于，步骤S1所述的脑电信号收集器为头皮脑电电极，头皮脑电电极的导联数至少为1。

3.根据权利要求2所述的考虑脑工作状态的事件相关电位采集方法，其特征在于，在步骤S2之前，步骤S1之后还包括：对脑电信号依次进行放大、滤波及AD转换处理。

4.根据权利要求3所述的考虑脑工作状态的事件相关电位采集方法，其特征在于，步骤S2所述的上位机进行分析的方法包括频域分析、时域分析、小波变换、人工神经网络分析、非线性动力学分析中的一种或任意组合。

5.根据权利要求4所述的考虑脑工作状态的事件相关电位采集方法，其特征在于，步骤S3所述的脑电信号符合刺激接收预期的标准为：脑电信号波的功率谱大于功率谱阈值M的N％，N为一个经验值。

6.根据权利要求5所述的考虑脑工作状态的事件相关电位采集方法，其特征在于，步骤S3所述的上位机向被试者呈现的刺激包括听觉刺激、视觉刺激、触觉刺激中的一种或任意组合。

7.根据权利要求5所述的考虑脑工作状态的事件相关电位采集方法，其特征在于，当前脑工作状态对应的脑电信号波的功率谱是在脑电基线已测定的基础上得出的，进行脑电基线测定并得出脑电信号波功率谱的过程为：

SA.通过脑电信号收集器采集记录被试者的脑电信号；

SB.被试者在采集记录脑电信号过程中的t1～t2时间段，进行速算题目的心算；

SC.在被试者心算完毕后，对采集记录的脑电信号进行频域分析，得出脑电信号频谱的实部a和虚部b；

SD.通过脑电信号频谱的实部a和虚部b求得脑电信号波的功率谱，公式为：

其中，pu表示当前脑工作状态对应的脑电信号波的功率谱，a表示脑电信号频谱的实部，b表示脑电信号频谱的虚部。

8.根据权利要求5所述的考虑脑工作状态的事件相关电位采集方法，其特征在于，步骤S4所述的截取标记后的脑电信号，累加平均，得到事件相关电位的过程包括：

S41.记录上位机向被试者呈现的刺激的个数N；

S42.在第i个刺激后标记脑电信号，截取从脑电信号的标记起△t_i时间段内的脑电信号片段D_i，所述脑电信号片段共N个，i＝1,…,N；

S43.将截取的N个脑电信号片段的信号数据进行累加后平均，即：

其中，E表示事件相关电位，D_i表示第i个刺激后截取的脑电信号片段。

9.一种考虑脑工作状态的事件相关电位采集系统，所述系统用于实现权利要求1所述的考虑脑工作状态的事件相关电位采集方法，其特征在于，包括：

脑电信号收集器，用于实时采集被试者当前脑工作状态下的脑电信号，并将刺激传输至被试者，标记刺激后的脑电信号；

上位机，包括判断分析模块、刺激程序预置模块及事件相关电位生成模块，判断分析模块连接刺激程序预置模块，判断分析模块接收脑电信号后判断当前脑工作状态下的脑电信号是否符合刺激接收预期；

所述刺激程序预置模块上设有与脑工作状态匹配的刺激字段器，刺激程序预置模块接收判断分析模块分析的当前脑工作状态下脑电信号后，若符合刺激接收预期，刺激字段器通过脑电信号收集器向被试者呈现刺激；

所述事件相关电位生成模块上设有叠加仪及事件相关电位生成器，叠加仪将截取标记后的脑电信号进行累加平均，事件相关电位生成器生成事件相关电位。

10.根据权利要求9所述的考虑脑电工作状态的事件相关电位采集系统，其特征在于，所述系统还包括：

脑电信号放大器，接收脑电信号收集器采集的脑电信号后将脑电信号放大；

脑电信号滤波器，接收脑电信号放大器放大后的脑电信号，将脑电信号进行滤波；

AD转换器，用于将滤波后的脑电模拟信号转换为脑电数字信号，传输至上位机。