器模块为三位一体帽式电极包括：帽式内置采集电极、传输导线、防电磁 干扰系统。具体形式为根据亚临床肝性脑病脑电特征，确定双颞侧和额顶部为采集电极，三 个电极内置于帽子内，形成三位一体帽式电极系统，系统内具有防电磁干扰系统，金属电极 将感应到的微弱脑电信号传输给脑电信号采集系统，脑电信号采集设备，包括脑电信号放 大模块、信号调制模块、供电模块。
[0072] 脑电信息采集模块包括连续小波中央处理模块包括：电信号输入通道、输出通道 与信号解调模块、数据存储模块、微及多参数向量优化模块。脑电信号采集系统以固定时间 为单位，先对亚临床肝性脑病的脑电波信号进行低频、高频滤波处理，再将连续小波与亚临 床肝性脑病的脑电信号做卷积，构建出亚临床肝性脑病的时频信号，并从所述时频信号中 自动分解出S、θ、α节律作为亚临床肝性脑病的三特征脑波，构建多参数向量。特征脑波 计算过程中使用如下所述公式，
[0075] 其中x(t)为经过低频、高频滤波处理的脑电波信号，X(t)是经过连续小波处理得 到的时频信号，a、b为针对亚肝性脑病所设定的任意实数，Φ (t)为母小波，f(t' _t)为 分析窗。
[0076] 深度学习智能评估及预警系统包括：深度学习智能分析预警模块、智能定位模块、 远程自动通知模块。基于特征脑波的多参数向量传递给智能预警系统，智能预警系统对所 述多参数向量进行优化，并利用支持向量机对优化后的多参数向量进行亚临床肝性脑病发 病风险的分类，并发送预警信息及患者当前位置信息给目标监护人；所述智能监测预警系 统可以是一种可穿戴设备，也可以是一种临床诊疗设备。
[0077] 在该优选实例中，三位一体帽式电极系统是由三个贴敷于额头、两侧颞叶的三电 极系统2,电极材料可为纯银、纯银/氯化银镀层或银/氯化银粉末烧结电极。三位一体帽 式电极系统的信号处理设备1由脑电采集模块构成的，模块集成在一个弧形结构中，该弧 形结构符合人体头颅上部曲线，能够实现帽式佩戴，并可对脑电信号进行采集。
[0078] 在该优选实例中，信号处理设备1还可与手机或其他具备定位、通讯功能的指定 设备进行通讯。
[0079] 在该优选实例中，用于定位及通讯的手机或其他设备，其需具备如下功能：可接收 信号处理设备1发送的信号，并可控制本机设备进行定位、发送文字信息或声音信息、拨打 电话等功能。
[0080] 在该优选实例中，信号处理设备1与手机或其他具备定位、通讯功能的制定设备 的通讯方式为蓝牙、红外或wifi。
[0081] 在该优选实例中，基于多参数深度学习进行多参数向量优化的过程在具备较高性 能的其他数据处理设备上完成，所使用的脑电信号向量均使用本优选实例所述的系统进行 米集。
[0082] 在该优选实例中，使用基于多参数深度学习所得到的向量特征参数，根据此向量 特征参数进行多组训练数据的支持向量机的训练亦在其他数据处理设备上完成，最终得到 的是基于支持向量机的强分类器，该分类器可以根据输入的脑波向量，判断出脑波向量所 属于的发病状态。
[0083] 在该优选实例中，使用基于多参数深度学习所训练得到的支持向量机的分类器配 置于智能评估设备1中。
[0084] 在该优选实例中，可根据支持向量机的分类器对脑电信号向量的分类结果采取不 同的处理方式。
[0085] 显而易见的是，本领域的技术人员可以从根据本发明的实施方式的各种结构中获 得根据不麻烦的各个实施方式尚未直接提到的各种效果。
[0086] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列 运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易 地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不 限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1. 一种=位一体帽式智能监测预警系统，其特征在于，包括： 信号采集单元，其呈帽式结构，W佩戴于人头部，所述信号采集单元包括一框架及固定 于所述框架不同位置的=个电极，所述电极用于采集人头部脑电信号； 信号处理单元，其接收自所述信号采集单元发出的脑电信号，将所述脑电信号转化为 特征向量信号，并对所述特征向量信号进行存储及输出； 智能评估单元，其通过多参数向量特征识别模块接收所述信号处理单元发出的所述特 征向量信号，并通过深度学习多参数训练模块对所述特征向量信号进行分类及预警判定， 所述智能评估单元发出预警信号或对所述特征向量信号进行存储；W及， 定位单元，其接收所述智能评估单元发出的预警信号，并输出定位信号。2. 如权利要求1所述的=位一体帽式智能监测预警系统，其特征在于，所述信号采集 单元还包括内置的防电磁干扰模块。3. 如权利要求1所述的=位一体帽式智能监测预警系统，其特征在于，所述=个电极 分别贴敷于额头及两侧颠叶。4. 如权利要求1所述的=位一体帽式智能监测预警系统，其特征在于，所述电极为纯 银电极、纯银/氯化银锻层电极或银/氯化银粉末烧结电极。5. 如权利要求1所述的=位一体帽式智能监测预警系统，其特征在于，所述信号处理 单元包括依次电连接的电信号输入通道、信号放大电路、滤波电路、信号解调模块、输出通 道及数据存储模块；所述信号处理单元采用嵌入式系统或单片机作为处理核屯、。6. 如权利要求1所述的=位一体帽式智能监测预警系统，其特征在于，所述信号处理 单元通过无线或有线的形式接收外部控制信号。7. -种智能监测预警控制方法，其采用权利要求1~6任一项所述的=位一体帽式智 能监测预警系统进行控制，其特征在于，包括W下步骤， 步骤一、采用设于人头部不同位置的电极进行脑电信号采集； 步骤二、W固定时间为单位，对脑电信号进行低频、高频滤波处理，再将连续小波与所 述脑电信号做卷积，构建出时频信号，并从所述时频信号中使用短时傅立叶变换，通过不同 的窗口分解出5、0、a节律作为=特征脑波，构建出多参数向量，利用深度学习方法对所 述多参数向量进行优化，筛选得到多参数向量中立特征脑波模式对应的特征向量W及对应 的特征向量参数； 步骤=、对优化后的多参数向量进行分类，将所述特征向量与经过深度学习所得到的 模式相比较，当相似度超过预先设定的阔值时，则触发定位单元，并启动预警。8. 如权利要求7所述的智能监测预警控制方法，其特征在于，步骤二中，所述=特征脑 波计算公式为，其中，x(t)为经过低频、高频滤波处理的脑电信号，X(t)是经过连续小波处理得到的 时频信号，a、b为针对具体情况所设定的实数，11) (t)为母小波，-t)为分析窗。9. 如权利要求7所述的智能监测预警控制方法，其特征在于，步骤立中，采用支持向量 机对优化后的多参数向量进行分类。10.如权利要求7所述的智能监测预警控制方法，其特征在于，所述定位单元将定位信 息及预警信号W可传输数据的通讯形式发送至目标单元。
【专利摘要】本发明公开了一种三位一体帽式智能监测预警系统，其包括：信号采集单元，其呈帽式结构，以佩戴于人头部，所述信号采集单元包括一框架及固定于所述框架不同位置的三个电极，所述电极用于采集人头部脑电信号；信号处理单元，其接收白所述信号采集单元发出的脑电信号，将所述脑电信号转化为特征向量信号，并对所述特征向量信号进行存储及输出；智能评估单元，其通过多参数向量特征识别模块接收所述信号处理单元发出的所述特征向量信号，并通过深度学习多参数训练模块对所述特征向量信号进行分类及预警判定，所述智能评估单元发出预警信号或对所述特征向量信号进行存储；以及，定位单元，其接收所述智能评估单元发出的预警信号，并输出定位信号。
【IPC分类】A61B5/0478
【公开号】CN104997507
【申请号】CN201510401732
【发明人】郑以山, 戴亚康, 耿辰, 郑健
【申请人】郑以山, 戴亚康, 耿辰, 郑健
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月9日