一种神经内科睡眠障碍监测方法与流程

本发明涉及脑电信号分析及处理，具体涉及一种神经内科睡眠障碍监测方法。

背景技术：

1、随着现代医学对睡眠疾病认识逐渐提高，睡眠监测技术得到越来越广泛的应用，通过多导睡眠仪监测脑神经的放电信号分析睡眠结构、评估患者的睡眠疾病，辅助相关人员进行判断，已经是睡眠医学临床和科研的一种基本方法。

2、但是多数的睡眠监测只通过一晚的脑电数据进行判断患者的睡眠障碍，这种方法忽略了患者对于陌生环境产生的紧张、不适等生理现象对于脑电信号的干扰，认为测量的脑电数据代表了患者在熟悉环境下的情况，影响了最终的睡眠障碍判别准确率。

技术实现思路

1、为了解决患者对于陌生环境产生的不适生理反应对脑电信号造成干扰，影响睡眠障碍监测的技术问题，本发明的目的在于提供一种神经内科睡眠障碍监测方法，所采用的技术方案具体如下：

2、一种神经内科睡眠障碍监测方法，所述方法包括：

3、获取患者的睡眠时的脑电信号；所述脑电信号至少包括第一晚脑电信号和第二晚脑电信号；每晚脑电信号包括左侧脑电信号和右侧脑电信号；

4、利用预训练的神经网络模型对所述脑电信号进行睡眠阶段划分；根据每个所述脑电信号的所述睡眠阶段的分布特征，获取每个所述脑电信号的初始睡眠质量；根据同一晚的左侧脑电信号和右侧脑电信号的差异，结合所述初始睡眠质量的差异，获取每晚脑电信号的环境敏感度；根据第一晚对应的所述环境敏感度和第二晚对应的所述环境敏感度，结合同侧脑电信号的差异，获取每侧的去干扰脑电信号；

5、融合两侧的去干扰脑电信号的所述初始睡眠质量，判断患者的睡眠质量。

6、进一步地，所述初始睡眠质量的获取方法包括：

7、所述睡眠阶段至少包括短暂清醒和睡眠阶段4；

8、根据每个所述脑电信号的所述短暂清醒的数量，结合所述睡眠阶段4的数量及持续时间，获取每个所述脑电信号的所述初始睡眠质量；所述短暂清醒的数量与所述初始睡眠质量负相关；所述睡眠阶段4的数量及持续时间均与所述初始睡眠质量正相关。

9、进一步地，所述初始睡眠质量的计算方法包括：

10、将所述睡眠阶段4占据对应所述脑电信号的比例，与所述睡眠阶段4的数量的乘积作为第一睡眠质量参数；根据每个所述脑电信号的所述短暂清醒的数量，结合所述第一睡眠质量参数，获取每个所述脑电信号的所述初始睡眠质量。

11、进一步地，所述环境敏感度的获取方法包括：

12、利用预设分段长度对每个所述脑电信号进行分段，获得分段脑电信号；所述睡眠阶段的睡眠深度由深至浅至少包括睡眠阶段4、睡眠阶段3、睡眠阶段2、睡眠阶段1、快速眼动阶段、短暂清醒和清醒阶段；每个所述睡眠阶段对应一个预设睡眠分期得分，所述预设睡眠分期得分与所述睡眠阶段的睡眠深度负相关；

13、根据同一晚的左侧脑电信号和右侧脑电信号，在相同时间的所述分段脑电信号的所述预设睡眠分期得分的差异，获取第一敏感度；所述预设睡眠分期得分的差异与所述第一敏感度正相关；

14、根据同一晚的左侧脑电信号和右侧脑电信号的所述初始睡眠质量的差异，获取第二敏感度；所述初始睡眠质量的差异与第二敏感度正相关；

15、融合所述第一敏感度和所述第二敏感度，获取每晚脑电信号的所述环境敏感度。

16、进一步地，所述去干扰脑电信号的获取方法包括：

17、根据第一晚脑电信号和第二晚脑电信号的所述环境敏感度的差异，结合第一晚的分段脑电信号与第二晚的同侧且相同序号的分段脑电信号的差异，获取每侧中每个所述分段脑电信号对应的修正参数；

18、根据同侧脑电信号中相同序号的数据的差异特征，结合对应的所述修正参数，获取每侧的去干扰脑电信号。

19、进一步地，所述修正参数的获取方法包括：

20、将第一晚脑电信号的所述环境敏感度与第二晚脑电信号的所述环境敏感度的差值映射到预设数值区间中，将映射值作为第一修正系数；

21、将第一晚的分段脑电信号内数据的平均值，与第二晚的同侧且相同序号的分段脑电信号内数据的平均值的差值映射到预设数值区间中，将映射值作为对应一侧脑电信号对应的每个分段脑电信号的第二修正系数；

22、根据所述第一修正系数和每侧脑电信号中每个分段的所述第二修正系数，获取每侧脑电信号中每个分段对应的修正参数；所述第一修正系数与所述修正参数正相关；所述第二修正系数与所述修正参数负相关。

23、进一步地，所述根据同侧脑电信号中相同序号的数据的差异特征，结合对应的所述修正参数，获取每侧的去干扰脑电信号的方法包括：

24、将第一晚脑电数据中每个数据点与第二晚脑电数据中同侧且相同序号的数据点的差值，与对应分段的所述修正参数的乘积，作为对应一侧对应序号数据点的干扰参数；

25、将第二晚脑电数据的每侧中每个数据点与对应的所述干扰参数的差值，作为对应一侧对应序号的去干扰数据点。

26、进一步地，所述判断患者的睡眠质量的方法包括：

27、获取两侧所述去干扰脑电信号的所述初始睡眠质量的平均值；当所述两侧所述去干扰脑电信号的所述初始睡眠质量的平均值小于预设睡眠质量阈值时，判定患者存在睡眠障碍情况。

28、进一步地，预训练的神经网络模型为bi-rnn神经网络模型。

29、进一步地，所述第一晚脑电信号和所述第二晚脑电信号采集前的睡前活动一致，睡眠时间长度一致。

30、本发明具有如下有益效果：

31、本发明首先获取患者的睡眠时的脑电信号，为后续分析提供数据基础；进一步利用预训练的神经网络模型对脑电信号进行睡眠阶段划分，将不同的睡眠程度划分为不同的睡眠阶段，为后续评估初始睡眠质量做准备；进一步提取脑电信号中的睡眠信息，获取每个脑电信号的初始睡眠质量，表征患者整晚的睡眠质量，为后续分析患者对于环境的敏感度，排除由于患者对于陌生环境的不适对于脑电信号的干扰提供依据；进一步综合整体和局部两个角度获取每晚脑电信号的环境敏感度，可以综合不同维度的信息，提供更全面和细致的评估结果，便于后续可以有效地消除外部干扰因素；进一步根据第一晚对应的环境敏感度和第二晚对应的环境敏感度，结合同侧脑电信号的差异，获取每侧的去干扰脑电信号，去除环境干扰，获取更准确的去干扰脑电信号，能够更准确地反映患者在熟悉环境下的真实睡眠情况，为最终睡眠质量评估提供评价依据；最后融合两侧的去干扰脑电信号的初始睡眠质量，判断患者的睡眠质量。本发明通过采集至少两晚的脑电信号，对比左右脑电信号的差异和两晚脑电信号的差异，去除环境对于脑电信号的影响，并评估患者的睡眠质量，减少患者在陌生环境下引起的信号失真，提高患者的睡眠障碍判断准确率。

技术特征：

1.一种神经内科睡眠障碍监测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种神经内科睡眠障碍监测方法，其特征在于，所述初始睡眠质量的获取方法包括：

3.根据权利要求2所述的一种神经内科睡眠障碍监测方法，其特征在于，所述初始睡眠质量的计算方法包括：

4.根据权利要求1所述的一种神经内科睡眠障碍监测方法，其特征在于，所述环境敏感度的获取方法包括：

5.根据权利要求4所述的一种神经内科睡眠障碍监测方法，其特征在于，所述去干扰脑电信号的获取方法包括：

6.根据权利要求5所述的一种神经内科睡眠障碍监测方法，其特征在于，所述修正参数的获取方法包括：

7.根据权利要求5所述的一种神经内科睡眠障碍监测方法，其特征在于，所述根据同侧脑电信号中相同序号的数据的差异特征，结合对应的所述修正参数，获取每侧的去干扰脑电信号的方法包括：

8.根据权利要求1所述的一种神经内科睡眠障碍监测方法，其特征在于，所述判断患者的睡眠质量的方法包括：

9.根据权利要求1所述的一种神经内科睡眠障碍监测方法，其特征在于，预训练的神经网络模型为bi-rnn神经网络模型。

10.根据权利要求1所述的一种神经内科睡眠障碍监测方法，其特征在于，所述第一晚脑电信号和所述第二晚脑电信号采集前的睡前活动一致，睡眠时间长度一致。

技术总结
本发明涉及脑电信号分析及处理技术领域，具体涉及一种神经内科睡眠障碍监测方法。本发明首先获取患者的睡眠时的脑电信号；进一步对脑电信号进行睡眠阶段划分；进一步获取每个脑电信号的初始睡眠质量；进一步根据同一晚的左侧脑电信号和右侧脑电信号的差异，结合初始睡眠质量的差异，结合同侧脑电信号的差异，获取每侧的去干扰脑电信号；最后融合两侧的去干扰脑电信号的初始睡眠质量，判断患者的睡眠质量。本发明通过采集至少两晚的脑电信号，对比左右脑电信号的差异和两晚脑电信号的差异，去除环境对于脑电信号的影响，并评估患者的睡眠质量，减少患者在陌生环境下引起的信号失真，提高患者的睡眠障碍判断准确率。

技术研发人员：徐娜,葛旭辉,吴丽
受保护的技术使用者：瓦拉赫（大连）智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/17