一种用于评估昏迷状态的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于评估昏迷状态的系统，该系统包括：刺激发生模块，可操作地附接至昏迷患者，用于产生施加到昏迷患者的靶点区域的至少一种可控的刺激信号；生物信号采集模块，用于获取昏迷患者的在时间上与至少一种刺激信号相关联的第一脑电信号和第一眼电信号；处理模块，通信地耦合到生物信号采集模块，配置为分离处理第一脑电信号以获取刺激脑电信号和复合眼电信号，基于未施加刺激信号下的第二眼电信号处理复合眼电信号以获取与诱导性眼动反应相关的眼电信号，并复合处理与诱导性眼动反应相关的眼电信号和刺激脑电信号以获取第二脑电信号，从而基于第二脑电信号评估昏迷患者的昏迷程度

【技术实现步骤摘要】
一种用于评估昏迷状态的系统


[0001]本专利技术涉及生物医学信号处理
，尤其涉及一种用于评估昏迷状态的系统
。

技术介绍

[0002]大多数心脏骤停
(CA)
后复苏的患者在自主循环恢复
(ROSC)
后因缺血缺氧性脑损伤
(HIBD)
而昏迷
。
在评估神经信号输出微弱的情况下，可以进行撤除维持生命的治疗
(WLST)。
因此，在患者昏迷期间，需要尽早并准确地分析患者的昏迷状态并作出评估以避免过早或过晚地执行撤除维持生命的治疗
(WLST)。
医学上常使用格拉斯哥昏迷评分方式来评估病人的昏迷程度
。
格拉斯哥昏迷指数的评估有睁眼反应
、
语言反应和运动反应三个方面，但这种评估方式是通过观察病人的反应来做判断的，容易受到医护人员主观因素的影响而导致评估结果具有很大误差
。
[0003]CN107468243A
公开一种评估昏迷程度的方法，包括：获取昏迷病人的脑电数据；对脑电数据进行预处理，得到纯净脑电信号；根据纯净脑电信号，评估昏迷病人对应的昏迷程度
。
[0004]目前，昏迷患者的昏迷状态难以准确地定量分析，往往因为一点微弱的复苏可能性，医护人员和家属作出对患者执行抢救和维持生命体征治疗的决定
。
最终，因为判断不准确，患者没能苏醒甚至陷入更长时间的昏迷状态，医疗资源在此期间被占用，患者的家属也要相应承担更多的经济压力和心理压力
。
现有技术虽提出了基于
EEG
脑电波分析技术分析患者的昏迷状态的方式，但未定量分析昏迷期间眼动信号的强弱变化，由于眼睛离大脑很近，并且人在生理上无法保持长时间不眨眼，因此眼动带来的伪迹信号始终会存在于观察到的
EEG
信号中，影响
EEG
信号定量分析的准确性，从而对医护人员的判断产生影响，造成误判，致使消耗过多的医疗资源在不必要的救助场合而耽误其他待抢救对象的最佳救助时机，或让被抢救的患者面临潜在的治疗风险
。
鉴于此，亟待提出一种能够准确地量化分析昏迷患者的昏迷状态以预估患者的苏醒状态的系统或方法
。
[0005]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利
。

技术实现思路

[0006]针对现有技术之不足，本专利技术提供了一种用于评估昏迷状态的系统，旨在解决现有技术中存在的至少一个或多个技术问题
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于评估昏迷状态的系统，包括：
[0008]刺激发生模块，可操作地附接至昏迷患者，用于产生施加到昏迷患者的靶点区域的至少一种可控的刺激信号；
[0009]生物信号采集模块，用于获取昏迷患者的在时间上与至少一种刺激信号相关联的第一脑电信号和第一眼电信号；
[0010]处理模块，通信地耦合到生物信号采集模块，配置为基于第一眼电信号处理第一脑电信号以获得第二脑电信号，并基于第二脑电信号评估昏迷患者的昏迷程度
。
[0011]优选地，处理模块基于第一眼电信号处理第一脑电信号以得到第二脑电信号包括：
[0012]分离处理第一脑电信号以获取刺激脑电信号和复合眼电信号；
[0013]基于未施加刺激信号下的第二眼电信号处理复合眼电信号以获取与诱导性眼动反应相关的眼电信号；
[0014]复合处理与诱导性眼动反应相关的眼电信号和刺激脑电信号以获取第二脑电信号
。
[0015]优选地，处理模块基于第二脑电信号评估昏迷患者的昏迷程度包括：
[0016]获取昏迷患者的第二脑电信号与未施加刺激信号下的静息脑电信号的差异结果以确定昏迷患者对刺激信号的反应程度，并将反应程度用以评估昏迷患者的昏迷程度
。
[0017]优选地，处理模块获取昏迷患者的第二脑电信号与未施加刺激信号下的静息脑电信号的差异结果以确定昏迷患者对刺激信号的反应程度包括：
[0018]分离处理未施加刺激信号下的第三脑电信号以获取静息脑电信号和与非自愿性眼动反应相关的眼电信号；
[0019]获取第二脑电信号与静息脑电信号的信号能量差异结果和
/
或相应脑电图的波形差异结果；
[0020]基于信号能量差异结果和
/
或相应脑电图的波形差异结果确定昏迷患者对刺激信号的反应程度
。
[0021]当前，医学上通常使用格拉斯哥昏迷评分方式来评估病人的昏迷程度，其中，格拉斯哥昏迷指数的评估有眼动反应
、
语言反应和肢体运动三个方面，将这三个方面的评估分数加和得到的总分即为最终的昏迷指数
。
然而，医护人员对病人进行的上述三方面的测试中，仅涉及通过观察病人在无外界刺激下的自然反应来对上述三个方面的反应进行判断，并不包含病人在接受到外界刺激下所做出的反应，因此容易受到医护人员主观因素的影响，尤其是所检测的眼动信号中常常存在眼动伪迹信号对检测结果造成干扰，从而造成误判，准确性很低，不能如实反映病人昏迷程度的真实情况
。
例如，现有技术
CN107468243A
公开了一种评估昏迷程度的方法及装置，其中的方法包括：首先直接获取昏迷病人的脑电数据，随后对脑电数据进行预处理，得到纯净脑电信号，并根据纯净脑电信号，评估昏迷病人对应的昏迷程度
。
由上述现有技术可知，常规的昏迷程度评估过程主要根据昏迷病人的纯净脑电信号来评估昏迷病人的昏迷程度，该方法主要为了降低昏迷程度评估过程中的人工干预，避免评估过程受医护人员的主观因素影响，以避免人为误判的方式来提高评估的准确性
。
然而，要避免人为因素的干扰，就必须以额外的补偿手段来执行昏迷程度的判断，即通过将样本熵值应用到评估昏迷程度中，以此来计算纯净脑电信号对应的样本熵值，并根据该样本熵值所在的阈值范围来评估昏迷程度，从而实现对昏迷程度的量化评估并提高评估效率
。
也即是说，现有技术中为了获取纯净脑电信号，需要避免采用额外的人为刺激措施，这与本专利技术对患者主动施加刺激后的脑电信号进行眼动伪迹信号降噪除杂的技术方案
是完全相反的
。
[0022]可以理解的是，由于脑电信号幅度非常微弱，眼睛离脑部距离又十分接近，并且在脑电测量中眨眼
、
眼动等患者动作是从生理上无法避免的，因此这些运动会形成伪迹，极易与脑电信号频率重叠，从而造成眼动伪迹成为脑电信号中不可避免的主要干扰噪声
。
同时，除了眼动伪影之外，通常还包括诸如肌肉伪影
、
心脏伪本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于评估昏迷状态的系统，其特征在于，包括：刺激发生模块
(10)
，可操作地附接至昏迷患者，用于产生施加到所述昏迷患者的靶点区域的至少一种可控的刺激信号；生物信号采集模块
(20)
，用于获取所述昏迷患者的在时间上与所述至少一种刺激信号相关联的第一脑电信号和第一眼电信号；处理模块
(30)
，通信地耦合到所述生物信号采集模块
(20)
，配置为基于所述第一眼电信号处理所述第一脑电信号以获得第二脑电信号，并基于所述第二脑电信号评估所述昏迷患者的昏迷程度
。2.
根据权利要求1所述的用于评估昏迷状态的系统，其特征在于，所述处理模块
(30)
基于所述第一眼电信号处理所述第一脑电信号以得到第二脑电信号包括：分离处理所述第一脑电信号以获取刺激脑电信号和复合眼电信号；基于未施加所述刺激信号下的第二眼电信号处理所述复合眼电信号以获取与诱导性眼动反应相关的眼电信号；复合处理所述与诱导性眼动反应相关的眼电信号和刺激脑电信号以获取所述第二脑电信号
。3.
根据权利要求1或2所述的用于评估昏迷状态的系统，其特征在于，所述处理模块
(30)
基于所述第二脑电信号评估所述昏迷患者的昏迷程度包括：获取所述昏迷患者的第二脑电信号与未施加所述刺激信号下的静息脑电信号的差异结果以确定所述昏迷患者对所述刺激信号的反应程度，并将所述反应程度用以评估所述昏迷患者的昏迷程度
。4.
根据权利要求1～3任一项所述的用于评估昏迷状态的系统，其特征在于，所述处理模块
(30)
获取所述昏迷患者的第二脑电信号与未施加所述刺激信号下的静息脑电信号的差异结果以确定所述昏迷患者对所述刺激信号的反应程度包括：分离处理未施加所述刺激信号下的第三脑电信号以获取静息脑电信号和与非自愿性眼动反应相关的眼电信号；获取所述第二脑电信号与静息脑电信号的信号能量差异结果和
/
或相应脑电图的波形差异结果；基于所述信号能量差异结果和
/
或相应脑电图的波形差异结果确定所述昏迷患者对所述刺激信号的反应程度
。5.
根据权利要求1～4任一项所述的用于评...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红星，贠克明，
申请(专利权)人：山西医科大学，
类型：发明
国别省市：