申请/专利权人：浙大宁波理工学院

申请日：2021-12-02

公开（公告）日：2023-12-15

公开（公告）号：CN114224341B

主分类号：A61B5/16

分类号：A61B5/16;A61B5/256;A61B5/291;A61B5/372;A61B5/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.12.15#授权;2022.04.12#实质审查的生效;2022.03.25#公开

摘要：本发明公开了基于可穿戴前额脑电的抑郁症快速诊断筛查系统及方法，涉及抑郁症风险筛查技术领域，包括：脑电信号采集模块、信号预处理模块、抑郁症筛查模块和显示输入模块。本发明个体用户能够直接穿戴，方便用户的自测以及全天候的监测；分类准确率高；降低不同用户数据差异性对齐融合带来的困难。

主权项：1.基于可穿戴前额脑电的抑郁症快速诊断筛查系统，其特征在于，包括：脑电信号采集模块、信号预处理模块、抑郁症筛查模块和显示输入模块；所述脑电信号采集模块，与所述信号预处理模块的输入端连接，用于采集第一前额脑电信号，并将所述第一前额脑电信号输入所述信号预处理模块；所述信号预处理模块，与所述抑郁症筛查模块的输入端连接，用于对所述第一前额脑电信号进行滤波处理，得到滤波后第一前额脑电信号，并将所述滤波后第一前额脑电信号输入至所述抑郁症筛查模块；所述抑郁症筛查模块，用于对所述滤波后第一前额脑电信号进行特征提取、对齐和分类处理，得到预测标签，并将所述预测标签输入所述显示输入模块；所述抑郁症筛查模块包括依次连接的特征提取单元、对齐单元和分类单元；所述特征提取单元，用于对所述滤波后第一前额脑电信号的进行特征提取，得到所述滤波后第一前额脑电信号的协方差矩阵，具体为：EEG信号写成ch1×sa的矩阵，如下：Xt＝[xt,…xt+sa-1]∈Rch×sa；1其中，ch为信号的电极数*频段数；sa为单词实验采样点数；t为时间；Rch×sa为ch*sa的脑电信号矩阵；第i次实验对应的协方差矩阵Ci，如下： 其中，CovX为X的协方差矩阵；Xi为第i次实验对应的ch*sa的脑电信号矩阵；为矩阵Xi的转置；为的迹；所述对齐单元，用于利用黎曼中心进行所述协方差矩阵的自适应对齐，得到对齐后第一前额脑电信号协方差矩阵，具体为： 所述分类单元，用于计算所述对齐后第一前额脑电信号协方差矩阵与预设对齐后第二前额脑电信号协方差中心的距离，所述对齐后第一前额脑电信号协方差矩阵与预设对齐后第三前额脑电信号协方差中心的距离，取距离小的类别作为预测标签，具体为：静息脑电信号协方差中心M，如下： 其中，Rci为第i个静息态脑电样本的协方差矩阵；RD·,·为两个协方差矩阵之间的黎曼流形距离，如下： 其中，为协方差矩阵P1的逆；βi为矩阵的第i个特征值；所述预设对齐后第二前额脑电信号协方差中心和所述预设对齐后第三前额脑电信号协方差中心为健康用户对齐后前额脑电信号协方差矩阵的黎曼中心和严重抑郁症患者对齐后前额脑电信号协方差矩阵的黎曼中心，由式4和式5计算得出；通过式5分别计算所述健康用户对齐后前额脑电信号协方差矩阵的黎曼中心和所述严重抑郁症患者对齐后前额脑电信号协方差矩阵的黎曼中心与所述对齐后第一前额脑电信号协方差矩阵的黎曼流形距离，取距离小的类别作为预测标签；所述显示输入模块，与所述抑郁症筛查模块的输入输出端连接，用于显示所述滤波后第一前额脑电信号、所述预测标签，以及用于采集者信息的输入。

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