基于生理信號特征參數(shù)的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于生理信號特征參數(shù)的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)，其綜合利用了顱腦壓力變化與多種生理信號的相關(guān)度以及與多種特征參數(shù)的相關(guān)度，很好地保證了顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測結(jié)果的臨床檢測精度，并且能夠在監(jiān)測過程中由顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型根據(jù)不同時間段輸入的特征參數(shù)種類自適應(yīng)調(diào)整選擇相應(yīng)特征參數(shù)種類的影響權(quán)重值而運(yùn)算得到顱腦壓力無創(chuàng)檢測值，避免因某些特征參數(shù)不便于獲取時導(dǎo)致無創(chuàng)監(jiān)測完全失效的問題，即便在發(fā)生不同種類特征參數(shù)的跳轉(zhuǎn)、切換時，系統(tǒng)所運(yùn)算輸出的顱腦壓力無創(chuàng)檢測結(jié)果也能夠很好地保持平穩(wěn)性和連續(xù)性，從而有效實(shí)現(xiàn)對顱腦壓力的長時間無創(chuàng)監(jiān)測，增強(qiáng)了系統(tǒng)的檢測均衡性和臨床普遍適用性。
【專利說明】基于生理信號特征參數(shù)的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)信號處理技術(shù)和無創(chuàng)醫(yī)療系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于生理信號特征參數(shù)的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前顱腦壓力檢(監(jiān))測方法多為有創(chuàng)方法，臨床應(yīng)用最多的是腦室穿刺法和腰椎穿刺方法，因?yàn)橛袆?chuàng)，所以需要專業(yè)人員進(jìn)行操作，臨床應(yīng)用要求高，臨床數(shù)據(jù)需要專業(yè)人員解釋。其中，腦室穿刺法還存在監(jiān)測費(fèi)用昂貴、易帶來感染的風(fēng)險，同時因?yàn)橐M(jìn)行開顱或穿孔，臨床應(yīng)用科室受限；腰椎穿刺法本身也存在一定的誤差，只能得到單個時刻的顱腦壓力值，不能進(jìn)行連續(xù)或多點(diǎn)檢測，且腰椎穿刺過程對患者而言是一種痛苦，不能經(jīng)常應(yīng)用。所以臨床有創(chuàng)顱腦壓力監(jiān)測在神經(jīng)外科應(yīng)用較多，而不能應(yīng)用于綜合醫(yī)院、急診室、門診和事故現(xiàn)場，即使如此，仍有非常多的醫(yī)院并沒有進(jìn)行顱腦壓力監(jiān)護(hù)，但是顱內(nèi)高壓是繼發(fā)性腦損傷的一個主要原因，其程度和持續(xù)時間已被證明與存活率、永久性功能障礙的程度有關(guān)，特別是當(dāng)顱內(nèi)體積-壓力曲線達(dá)到臨界點(diǎn)時，只要顱內(nèi)體積發(fā)生少許變化，顱腦壓力就會急劇增高，加重腦移位與腦疝，發(fā)生中樞衰竭危象。因此臨床顱腦壓力(Intracranial Pressure, ICP)監(jiān)測非常重要,是預(yù)防和控制頡內(nèi)高壓、確定治療方案的基礎(chǔ)，同時也提供了一種客觀衡量成功治療的方法。基于這樣一種現(xiàn)狀，無創(chuàng)顱腦壓力監(jiān)測分析方法及設(shè)備就提供了一個比較好的選擇。 [0003]然而在目前，顱腦壓力的無創(chuàng)監(jiān)測仍然是世界性的難題，國內(nèi)、外雖然有很多顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測的專利和文獻(xiàn)出現(xiàn)，但目前還沒有美國FDA以及歐洲CE認(rèn)證的成熟產(chǎn)品，其市場前景廣大；國內(nèi)雖有基于閃光視覺誘發(fā)電位的顱腦壓力無創(chuàng)檢測分析儀，但由于這類儀器普遍都是基于單一信號參數(shù)的顱腦壓力無創(chuàng)檢測方法，因而不可避免存在依賴單一參數(shù)進(jìn)行顱腦壓力無創(chuàng)檢測的原理缺陷，導(dǎo)致顱腦壓力無創(chuàng)檢測的精度不高、臨床適用性不強(qiáng)的問題；雖然近期也有出現(xiàn)基于多參數(shù)顱腦壓力無創(chuàng)檢測方法的顱腦壓力無創(chuàng)檢測分析儀，但其無創(chuàng)檢測所利用的多種信號參數(shù)的數(shù)量和種類非常固定，不可替換，當(dāng)其中一部分信號參數(shù)不便于檢測獲得、或者一部分信號參數(shù)的種類發(fā)生跳變時，則無法繼續(xù)有效、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)顱腦壓力的無創(chuàng)檢測，自適應(yīng)性能差，因此不可避免地導(dǎo)致無創(chuàng)檢測間斷性失效，難以實(shí)現(xiàn)對顱腦壓力的長時間無創(chuàng)監(jiān)測，從而在臨床應(yīng)用上仍受到很多限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，如何提供一種基于生理信號特征參數(shù)的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中顱腦壓力無創(chuàng)檢測技術(shù)精度不高、間斷性失效的問題，更好地保證顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測結(jié)果的精度，實(shí)現(xiàn)對顱腦壓力的長時間無創(chuàng)監(jiān)測，增強(qiáng)其臨床適用性。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)手段:
[0006]基于生理信號特征參數(shù)的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:[0007]數(shù)據(jù)采集模塊，用于通過數(shù)據(jù)接口采集和記錄來自生理信號無創(chuàng)檢測裝置的生理信號；所述生理信號包括閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號和血壓信號;
[0008]特征參數(shù)分析模塊，用于對數(shù)據(jù)采集模塊采集到的生理信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，提取生理信號的特征參數(shù)；其中，閃光視覺誘發(fā)電位信號的特征參數(shù)包括N2波潛伏期；腦血流動力學(xué)信號的特征參數(shù)包括腦血流動力學(xué)信號的上升速度、下降速度、上升角、頂峰角、收縮波高度和重搏波波谷深度；心電信號的特征參數(shù)包括心電信號的P波寬度、QRS特征波寬度、T波寬度、RR間期、PR間期、ST間期、QT間期和ST段偏移量；血壓信號的特征參數(shù)包括收縮壓、舒張壓和平均動脈壓；
[0009]顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析模塊，預(yù)設(shè)有顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型，用于將特征參數(shù)分析模塊提取到的生理信號的特征參數(shù)作為顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型的輸入，實(shí)時地得到隨時間動態(tài)變化的顱腦壓力無創(chuàng)檢測值；
[0010]界面排版顯示模塊，用于將數(shù)據(jù)采集模塊采集到的生理信號轉(zhuǎn)換為隨時間變化的生理信號波形，將顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析模塊處理得到的顱腦壓力無創(chuàng)檢測值轉(zhuǎn)換為隨時間變化的顱腦壓力監(jiān)測波形，并按預(yù)設(shè)的界面排版方式將生理信號波形、顱腦壓力監(jiān)測波形以及特征參數(shù)分析模塊提取到的生理信號的特征參數(shù)、顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析模塊處理得到的顱腦壓力無創(chuàng)檢測值進(jìn)行實(shí)時的界面顯示輸出。
[0011]上述的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)中，作為一種優(yōu)選方案，所述顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析模塊中的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型為:
[0012]Pnicp (t) =Ii1.f (N2 (t)) +k2.an.f ( Θ n (t)) +k3.bi.f ( β i (t)) +k4.Cj.f (BPj (t))；
[0013]其中，Pnicp(t)表示隨時間t動態(tài)變化的盧頁腦壓力無創(chuàng)檢測值么、k2、k3、k4分別表示閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號、血壓信號的變化對顱腦壓力變化的影響權(quán)重系數(shù)；f (N2(t))表示N2波潛伏期與顱腦壓力之間隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系；f(0n(t))表示腦血流動力學(xué)信號的第η種特征參數(shù)0n(t)與顱腦壓力之間隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系，n e {1，2，...，6}，其中，ejt)、02(t)、…、Θ 6 (t)分別表示腦血流動力學(xué)信號的上升速度、下降速度、上升角、頂峰角、收縮波高度、重搏波波谷深度這六種特征參數(shù)，3?則表示腦血流動力學(xué)信號的第η種特征參數(shù)0n(t)的變化對顱腦壓力變化的影響權(quán)重值，且Σ:?1; ⑴)表示心電信號的第i種特征參數(shù)與頡腦壓力之間隨時
間t變化的函數(shù)關(guān)系，i e {1，2，...，8}，其中，…、i38(t)分別表示心電信號的P波寬度、QRS特征波寬度、T波寬度、RR間期、PR間期、ST間期、QT間期、ST段偏移量這八種特征參數(shù)，h則表示心電信號的第i種特征參數(shù)β At)的變化對顱腦壓力變化的影
響權(quán)重值，且f(BPj(t))表示血壓信號的第j種特征參數(shù)BP^t)與顱腦壓力之
間隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系，j e {1，2，3}，其中，BP1 (t)、BP2 (t)、BP3 (t)分別表示收縮壓、舒張壓、平均動脈壓這三種特征參數(shù)，Cj則表示血壓信號的第j種特征參數(shù)BPj (t)的變化對盧頁腦壓力變化的影響權(quán)重值，且(^+C2=C3=I ；
[0014]所述顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型中，根據(jù)對不同時間段輸入的特征參數(shù)θηα)、β i(t)、BPdt)的種類編號n、1、j的判斷，自適應(yīng)調(diào)整選擇相應(yīng)種類編號的影響權(quán)重值an、h、Cj進(jìn)行顱腦壓力無創(chuàng)檢測值PnKP(t)的計(jì)算。[0015]上述的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)中，作為一種優(yōu)選方案，所述顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析模塊中的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型通過如下的方法得到:
[0016]1)通過與顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信連接的生理信號無創(chuàng)檢測裝置同步采集訓(xùn)練樣本對象的閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號和血壓信號至顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)，同時通過與顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信連接的顱腦壓力有創(chuàng)監(jiān)測儀同步采集訓(xùn)練樣本對象實(shí)際的顱腦壓力動態(tài)變化過程波形至顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)；
[0017]2)選擇多個患有不同顱腦壓力相關(guān)病癥的病人分別作為訓(xùn)練樣本對象，通過步驟I)所述的方法利用顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)獲取這多個訓(xùn)練樣本對象的閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號和血壓信號以及有創(chuàng)監(jiān)測的顱腦壓力動態(tài)變化過程波形；
[0018]3)通過分析步驟2)中獲取的多個訓(xùn)練樣本對象的閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號和血壓信號各自的變化對顱腦壓力變化影響的大小程度和比例關(guān)系，確定閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號、血壓信號的變化對顱腦壓力變化的影響權(quán)重系數(shù)H k3、k4 ；
[0019]4)通過分析分別提取出步驟2)中獲取的多個訓(xùn)練樣本對象的閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號和血壓信號中各種特征參數(shù)與顱腦壓力之間隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系f (N2 (t))、f ( Θ n⑴)、f ( β i (t))、f (BPj⑴)，并根據(jù)腦血流動力學(xué)信號、心電信號和血壓信號中各種特征參數(shù)的變化對顱腦壓力變化影響的大小程度和比例關(guān)系確定各自相應(yīng)的影響權(quán)重值 an、b1、Cj，其中 ne {l，2，...，6}，i e {1，2，...，8}，j e {1,2, 3}；
[0020]5)利用相應(yīng)的影響權(quán)重系數(shù)和影響權(quán)重值分別對閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號和血壓信號中特征參數(shù)與顱腦壓力之間隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行加權(quán)求和，得到顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型:
[0021 ] Pnicp (t) =Ii1.f (N2 (t)) +k2.an.f ( Θ n (t)) +k3.bi.f ( β i (t)) +k4.Cj.f (BPj (t))；
[0022]并使顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型中，根據(jù)對不同時間段輸入的特征參數(shù)θηα)、β i(t)、BP^t)的種類編號n、1、j的判斷，自適應(yīng)調(diào)整選擇相應(yīng)種類編號的影響權(quán)重值an、h、Cj進(jìn)行顱腦壓力無創(chuàng)檢測值PnKP(t)的計(jì)算。
[0023]上述的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)中，作為一種改進(jìn)方案，所述顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析模塊還預(yù)設(shè)有顱腦壓力監(jiān)測校準(zhǔn)模型，用于根據(jù)被監(jiān)測對象的顱腦壓力有創(chuàng)檢測值進(jìn)行校準(zhǔn)，得到因被監(jiān)測對象個體差異產(chǎn)生的補(bǔ)償修正值；所述顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測校準(zhǔn)模型為:
[0024]Δ P-Pnicp (tk) _PICP (tk)；
[0025]其中，Λ P表示因被監(jiān)測對象個體差異產(chǎn)生的補(bǔ)償修正值；Prcp(tk)表示在校準(zhǔn)檢測時刻tk對被監(jiān)測對象進(jìn)行顱腦壓力有創(chuàng)檢測得到的顱腦壓力有創(chuàng)檢測值；PnOT(tk)表示在校準(zhǔn)檢測時刻tk由顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型在補(bǔ)償修正值Λ P設(shè)置為零的條件下與顱腦壓力有創(chuàng)檢測同步檢測得到的被監(jiān)測對象的顱腦壓力無創(chuàng)檢測初值。
[0026]上述的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)中，作為一種改進(jìn)方案，所述顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析模塊中的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型為:
[0027]Pnicp (t) =Ii1.f (N2 (t)) +k2.an.f ( Θ n (t)) +k3.bi.f ( β i (t)) +k4.Cj.f (BPj (t)) + ΔP ；
[0028]其中，Pnicp (t)表示隨時間t動態(tài)變化的顱腦壓力無創(chuàng)檢測值，Λ P表示因被監(jiān)測對象個體差異產(chǎn)生的補(bǔ)償修正值；kp k2、k3、k4分別表示閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號、血壓信號的變化對顱腦壓力變化的影響權(quán)重系數(shù)；f (N2(t))表示隊(duì)波潛伏期與顱腦壓力之間隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系；f ( Θ n(t))表示腦血流動力學(xué)信號的第η種特征參數(shù)0n(t)與顱腦壓力之間隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系，n e {1，2，...，6}，其中，0i(t)、02(t)、...、06(t)分別表示腦血流動力學(xué)信號的上升速度、下降速度、上升角、頂峰角、收縮波高度、重搏波波谷深度這六種特征參數(shù)，an則表示腦血流動力學(xué)信號的第η種特
征參數(shù)θηα)的變化對顱腦壓力變化的影響權(quán)重值，且
【權(quán)利要求】
1.基于生理信號特征參數(shù)的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括: 數(shù)據(jù)采集模塊，用于通過數(shù)據(jù)接口采集和記錄來自生理信號無創(chuàng)檢測裝置的生理信號；所述生理信號包括閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號和血壓信號；特征參數(shù)分析模塊，用于對數(shù)據(jù)采集模塊采集到的生理信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，提取生理信號的特征參數(shù)；其中，閃光視覺誘發(fā)電位信號的特征參數(shù)包括N2波潛伏期；腦血流動力學(xué)信號的特征參數(shù)包括腦血流動力學(xué)信號的上升速度、下降速度、上升角、頂峰角、收縮波高度和重搏波波谷深度；心電信號的特征參數(shù)包括心電信號的P波寬度、QRS特征波寬度、T波寬度、RR間期、PR間期、ST間期、QT間期和ST段偏移量；血壓信號的特征參數(shù)包括收縮壓、舒張壓和平均動脈壓； 顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析模塊，預(yù)設(shè)有顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型，用于將特征參數(shù)分析模塊提取到的生理信號的特征參數(shù)作為顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型的輸入，實(shí)時地得到隨時間動態(tài)變化的顱腦壓力無創(chuàng)檢測值； 界面排版顯示模塊，用于將數(shù)據(jù)采集模塊采集到的生理信號轉(zhuǎn)換為隨時間變化的生理信號波形，將顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析模塊處理得到的顱腦壓力無創(chuàng)檢測值轉(zhuǎn)換為隨時間變化的顱腦壓力監(jiān)測波形，并按預(yù)設(shè)的界面排版方式將生理信號波形、顱腦壓力監(jiān)測波形以及特征參數(shù)分析模塊提取到的生理信號的特征參數(shù)、顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析模塊處理得到的顱腦壓力無創(chuàng)檢測值進(jìn)行實(shí)時的界面顯示輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)，其特征在于，所述顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析模塊中的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型為:
Pnicp ⑴=ki.f (N2 (t)) +k2.an.f ( Θ n (t)) +k3.bi.f ( β i (t)) +k4.Cj.f (BPj (t))；其中，PniCP(t)表示隨時間t動態(tài)變化的頡腦壓力無創(chuàng)檢測值；kp k2、k3、k4分別表示閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號、血壓信號的變化對顱腦壓力變化的影響權(quán)重系數(shù)；f (N2 (t))表示N2波潛伏期與顱腦壓力之間隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系；f(0n(t))表示腦血流動力學(xué)信號的`第η種特征參數(shù)0n(t)與顱腦壓力之間隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系，n e {1，2，...，6}，其中，ejt)、02(t)、…、Θ 6 (t)分別表示腦血流動力學(xué)信號的上升速度、下降速度、上升角、頂峰角、收縮波高度、重搏波波谷深度這六種特征參數(shù)，3?則表示腦血流動力學(xué)信號的第η種特征參數(shù)0n(t)的變化對顱腦壓力變化的影響權(quán)重值，且f(i(t))表示心電信號的第i種特征參數(shù)?^α)與顱腦壓力之間隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系，i e {1，2，...，8}，其中，…、i38(t)分別表示心電信號的P波寬度、QRS特征波寬度、T波寬度、RR間期、PR間期、ST間期、QT間期、ST段偏移量這八種特征參數(shù)，h則表示心電信號的第i種特征參數(shù)β At)的變化對顱腦壓力變化的影響權(quán)重值，且=1 ; f(BPj(t))表示血壓信號的第j種特征參數(shù)BP#)與顱腦壓力之間隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系，j e {1，2，3}，其中，BP1 (t)、BP2 (t)、BP3 (t)分別表示收縮壓、舒張壓、平均動脈壓這三種特征參數(shù)，Cj則表示血壓信號的第j種特征參數(shù)BPj (t)的變化對盧頁腦壓力變化的影響權(quán)重值，且(^+C2=C3=I ； 所述顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型中，根據(jù)對不同時間段輸入的特征參數(shù)θηα)、i3i(t)、BPj(t)的種類編號n、1、j的判斷，自適應(yīng)調(diào)整選擇相應(yīng)種類編號的影響權(quán)重值&11、4、(^進(jìn)行顱腦壓力無創(chuàng)檢測值Pnrcp(t)的計(jì)算。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)，其特征在于，所述顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析模塊中的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型通過如下的方法得到: 1)通過與顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信連接的生理信號無創(chuàng)檢測裝置同步采集訓(xùn)練樣本對象的閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號和血壓信號至顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)，同時通過與顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信連接的顱腦壓力有創(chuàng)監(jiān)測儀同步采集訓(xùn)練樣本對象實(shí)際的顱腦壓力動態(tài)變化過程波形至顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)； 2)選擇多個患有不同顱腦壓力相關(guān)病癥的病人分別作為訓(xùn)練樣本對象，通過步驟I)所述的方法利用顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)獲取這多個訓(xùn)練樣本對象的閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號和血壓信號以及有創(chuàng)監(jiān)測的顱腦壓力動態(tài)變化過程波形； 3)通過分析步驟2)中獲取的多個訓(xùn)練樣本對象的閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號和血壓信號各自的變化對顱腦壓力變化影響的大小程度和比例關(guān)系，確定閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號、血壓信號的變化對顱腦壓力變化的影響權(quán)重系數(shù)H k3、k4 ； 4)通過分析分別提取出步驟2)中獲取的多個訓(xùn)練樣本對象的閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號和血壓信號中各種特征參數(shù)與顱腦壓力之間隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系f (N2 (t))、f ( Θ n⑴)、f ( β i (t))、f (BPj⑴)，并根據(jù)腦血流動力學(xué)信號、心電信號和血壓信號中各種特征參數(shù)的變化對顱腦壓力變化影響的大小程度和比例關(guān)系確定各自相應(yīng)的影響權(quán)重值 an、b1、Cj，其中 n e {1,2,...,6}, i e {1，2，...，8}，j e {1,2, 3}； 5)利用相應(yīng)的影響權(quán)重系數(shù)和影響權(quán)重值分別對閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號和血壓信號中特征參數(shù)與顱腦壓力之間隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行加權(quán)求和，得到顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型:
Pnicp ⑴=ki.f (N2 (t)) +k2.an.f ( Θ n (t)) +k3.bi.f ( β i (t)) +k4.Cj.f (BPj (t))； 并使顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型中，根據(jù)對不同時間段輸入的特征參數(shù)θηα)、i3i(t)、BPj(t)的種類編號n、1、j的判斷，自適應(yīng)調(diào)整選擇相應(yīng)種類編號的影響權(quán)重值&11、4、(^進(jìn)行顱腦壓力無創(chuàng)檢測值Pnrcp(t)的計(jì)算。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)，其特征在于，所述顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析模塊還預(yù)設(shè)有顱腦壓力監(jiān)測校準(zhǔn)模型，用于根據(jù)被監(jiān)測對象的顱腦壓力有創(chuàng)檢測值進(jìn)行校準(zhǔn)，得到因被監(jiān)測對象個體差異產(chǎn)生的補(bǔ)償修正值；所述顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測校準(zhǔn)模型為:
A P-PnICP (tk) _Picp (tk)； 其中，Λ P表示因被監(jiān)測對象個體差異產(chǎn)生的補(bǔ)償修正值；Piep (tk)表示在校準(zhǔn)檢測時刻tk對被監(jiān)測對象進(jìn)行顱腦壓力有創(chuàng)檢測得到的顱腦壓力有創(chuàng)檢測值；PnKP(tk)表示在校準(zhǔn)檢測時刻tk由顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型在補(bǔ)償修正值ΛΡ設(shè)置為零的條件下與顱腦壓力有創(chuàng)檢測同步檢測得到的被監(jiān)測對象的顱腦壓力無創(chuàng)檢測初值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)，其特征在于，所述顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析模 塊中的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型為:
Pnicp ⑴=ki.f (N2 (t)) +k2.an.f ( Θ n ⑴)+k3.bi.f (β i (t)) +k4.Cj.f (BPj (t)) + Δ P ;其中，Pnicp(t)表示隨時間t動態(tài)變化的顱腦壓力無創(chuàng)檢測值，ΛΡ表示因被監(jiān)測對象個體差異產(chǎn)生的補(bǔ)償修正值；lq、k2、k3、k4分別表示閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號、血壓信號的變化對顱腦壓力變化的影響權(quán)重系數(shù)；f (N2(t))表示N2波潛伏期與顱腦壓力之間隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系；f(en(t))表示腦血流動力學(xué)信號的第η種特征參數(shù)9n(t)與顱腦壓力之間隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系，n e {1，2，...，6}，其中，ejt)、02(t)、…、06(t)分別表示腦血流動力學(xué)信號的上升速度、下降速度、上升角、頂峰角、收縮波高度、重搏波波谷深度這六種特征參數(shù)，B1JU表示腦血流動力學(xué)信號的第η種特征參數(shù)θηα)的變化對顱腦壓力變化的影響權(quán)重值，且
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)，其特征在于，所述顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析模塊中的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型通過如下的方法得到: 1)通過與顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信連接的生理信號無創(chuàng)檢測裝置同步采集訓(xùn)練樣本對象的閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號和血壓信號至顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)，同時通過與顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信連接的顱腦壓力有創(chuàng)監(jiān)測儀同步采集訓(xùn)練樣本對象實(shí)際的顱腦壓力動態(tài)變化過程波形至顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)； 2)選擇多個患有不同顱腦壓力相關(guān)病癥的病人分別作為訓(xùn)練樣本對象，通過步驟I)所述的方法利用顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)獲取這多個訓(xùn)練樣本對象的閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號和血壓信號以及有創(chuàng)監(jiān)測的顱腦壓力動態(tài)變化過程波形； 3)通過分析步驟2)中獲取的多個訓(xùn)練樣本對象的閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號和血壓信號各自的變化對顱腦壓力變化影響的大小程度和比例關(guān)系，確定閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號、血壓信號的變化對顱腦壓力變化的影響權(quán)重系數(shù)H k3、k4 ； 4)通過分析分別提取出步驟2)中獲取的多個訓(xùn)練樣本對象的閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號和血壓信號中各種特征參數(shù)與顱腦壓力之間隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系f (N2 (t))、f ( Θ n⑴)、f ( β i (t))、f (BPj⑴)，并根據(jù)腦血流動力學(xué)信號、心電信號和血壓信號中各種特征參數(shù)的變化對顱腦壓力變化影響的大小程度和比例關(guān)系確定各自相應(yīng)的影響權(quán)重值 an、b1、Cj，其中 n e {1,2,...,6}, i e {1，2，...，8}，j e {1,2, 3}；5)利用相應(yīng)的影響權(quán)重系數(shù)和影響權(quán)重值分別對閃光視覺誘發(fā)電位信號、腦血流動力學(xué)信號、心電信號和血壓信號中特征參數(shù)與顱腦壓力之間隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行加權(quán)求和，結(jié)合顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測校準(zhǔn)模型得到的補(bǔ)償修正值Λ P，得到顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型:
Pnicp ⑴=ki.f (N2 (t)) +k2.an.f ( Θ n ⑴)+k3.bi.f (β i (t)) +k4.Cj.f (BPj (t)) + Δ P ;并使顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測模型中，根據(jù)對不同時間段輸入的特征參數(shù)θηα)、i3i(t)、BPj(t)的種類編號n、1、j的判斷，自適應(yīng)調(diào)整選擇相應(yīng)種類編號的影響權(quán)重值&11、4、(^進(jìn)行顱腦壓力無創(chuàng)檢測值Pnrcp(t)的計(jì)算。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括: 數(shù)據(jù)庫模塊，用于進(jìn)行被監(jiān)測對象的個體信息、查詢用戶登錄信息的記錄，并提供對被監(jiān)測對象的個體信息以及生理信號、特征參數(shù)的數(shù)據(jù)庫管理和查詢功能。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括: 報告打印模塊，用于與打印機(jī)的驅(qū)動程序相適配，并根據(jù)預(yù)先的設(shè)置調(diào)取被檢測對象的監(jiān)測數(shù)據(jù)編輯為監(jiān) 測報告文本，通過調(diào)用驅(qū)動程序控制打印機(jī)執(zhí)行監(jiān)測報告文本的打印操作；所述監(jiān)測數(shù)據(jù)包括被檢測對象的生理信號、特征參數(shù)、生理信號波形或/和顱腦壓力監(jiān)測波形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括: 輔助功能模塊，用于實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集模塊、特征參數(shù)分析模塊和顱腦壓力無創(chuàng)監(jiān)測分析模塊的功能參數(shù)設(shè)定，以及實(shí)現(xiàn)對生理信號波形、顱腦壓力監(jiān)測波形的時間軸瀏覽操作。
【文檔編號】A61B5/03GK103610456SQ201310654826
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月8日
【發(fā)明者】季忠 申請人:季忠