CN213883251U - 一种癫痫发作预警耳麦 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种癫痫发作预警耳麦，包括耳麦本体，传感器、数据处理模块和报警模块；传感器安装于耳麦本体内；报警模块安装在患者及家人手机内。其有益效果在于：它能够对癫痫患者进行癫痫发作预警，评估癫痫发作严重程度，并随时可以定位癫痫患者、通知患者及其照料者。当检测到发作早期异常波时，耳麦内的扬声器将会向患者发出警报，提醒患者当前状态，以便自行终止危险作业或避免高危行为；当脑电波、脉率及氧饱和信号同时异常时，通过定位芯片读取当前位置信息，将位置信息以及脑电情况通过无线发射芯片发送给被通知用户，让他们知道患者当前的危险处境，能及时为患者提供保护，干预和终止癫痫发作。

Description

一种癫痫发作预警耳麦

技术领域

本实用新型涉及生物医疗领域，特别涉及一种癫痫发作预警耳麦。

背景技术

癫痫是常见的神经系统疾病之一，癫痫患者的突然意外死亡(sudden unexpecteddeath in epilepsy，SUDEP)发生率为0.09％～9‰。它是癫痫患者最常见的死亡原因。SUDEP最重要的危险因素是控制欠佳的全面强直阵挛发作。SUDEP的发病机制至今尚不明确，目前认为，发作后中枢性呼吸抑制是SUDEP的重要原因。癫痫发作是脑内神经元阵发性异常超同步化电活动的临床表现，癫痫发作具有反复性及不可预知性的特点，长期、反复发作严重影响着患者的身心健康。

全面强直阵挛发作(generalized tonic colonic seizure，GTCS)或部分继发全面强直阵挛发作(sGTCS)是最常见的癫痫发作形式，患者发作时常常表现为四肢抽搐，意识丧失，面色发绀，患者不能正常呼吸甚至出现呼吸完全抑制，导致机体处于缺氧状态，有些患者发作时间较短，不会出现严重缺氧，可自行缓解；而有些患者强直阵挛发作严重，持续时间较长，发展为持续状态时，患者会出现心功能异常，表现为心率加快或减低，有些病人甚至出现心跳骤停，这些都会导致患者严重脑缺氧，如果不及时处理，会导致脑功能异常甚至猝死。

由于发作的无法预知性，癫痫患者常常不敢独自外出，更不敢在公共场所独自活动，严重影响患者生活质量，很多患者无法正常生活和工作。癫痫患者发作时通常意识不清，无法实行自救，如果患者独自在外出现发作，就会处于一种危险状态。即使有家属在场，他们也无法判断患者发作的严重程度，不清楚是否每次发作都应该尽快将患者送往医院进行救治。

研制一种能够随时对癫痫患者具有癫痫发作预警功能，评估癫痫发作严重程度，随时定位癫痫患者，随时通知患者及其照料者的癫痫报警系统非常必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种癫痫发作预警耳麦，它能够对癫痫患者进行癫痫发作预警，评估癫痫发作严重程度，并随时定位癫痫患者、通知患者及其照料者。

本实用新型的技术方案如下：一种癫痫发作预警耳麦，

包括耳麦本体，传感器、数据处理模块和报警模块；

传感器设置在耳麦本体内；

报警模块设置在患者及家人手机内。

所述的耳麦本体包括左耳耳麦和右耳耳麦，左耳耳麦和右耳耳麦之间连接有耳麦连接杆。

所述的传感器安装在耳麦本体的左耳耳麦和右耳耳麦内，数据处理模块安装在耳麦连接杆内。

所述的传感器共有7个，其中6个防磁脑电监测电极用于采集脑电信号，1个传感器用于采集脉率、氧饱和度信号。

所述的数据处理模块包括脑电波处理器及发射芯片、脉率处理器及发射芯片、氧饱和度处理器及发射芯片；

所述的脑电波处理器包括脑电波形成模块，卷积神经网络模块，传感器中的6个防磁脑电监测电极采集到的电信号通过连接线传输到脑电处理器的脑电波模块，脑电波模块与卷积神经网络模块连接，卷积神经网络模块以蓝牙方式连接报警模块。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型的数据处理模块中采用卷积神经网络可以准确识别输入脑电波的波形。卷积神经网络的输入是采集的脑电波信号，输出是该信号对应的波形(正常波、发作早期异常波)。卷积神经网络是当今一种流行的深度学习框架，通过采集大量历史的正常波、发作前异常波样本训练网络，可以准确地建立输入的脑电波与其波形类型之间的映射关系。

(2)当检测到发作早期异常波时，耳麦内的扬声器将会向患者发出警报，提醒患者当前状态，以便自行终止危险作业或避免高危行为(如开车或做饭等)。

(3)当脑电波、脉率及氧饱和信号同时异常时，通过定位芯片读取当前位置信息，将位置信息以及脑电情况通过无线发射芯片发送给被通知用户，让他们知道患者当前的危险处境，能及时为患者提供保护，干预和终止癫痫发作，并能在第一时间里尽快将患者送往就近医院。

(4)本实用新型装置小巧、隐蔽、便携，可避免患者因为疾病而造成自卑等心理影响，从而提升患者的精神心理健康，有助于患者正常地融入社会生活。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一种癫痫发作预警耳麦示意图。

图中：1第一右耳电极，2第二右耳电极，3第三右耳电极，4第一左耳电极，5第二左耳电极，6第三左耳电极，7脉氧传感器，8挂耳线，9双耳连接杆，10脑电波处理器及发射芯片，11脉率处理器及发射芯片，12氧饱和度处理器及发射芯片，13患者手机APP的整合信息模块，14患者手机APP的定位模块，15患者手机APP的语音模块，16患者手机APP的信号发送模块，17被通知用户1的手机APP接受信息模块，18被通知用户1的手机APP语音模块，19被通知用户2的手机APP接受信息模块，20被通知用户2的手机APP语音模块。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种癫痫发作预警耳麦，包括耳麦本体，传感器、数据处理模块和报警模块。耳麦本体包括左耳耳麦和右耳耳麦，左耳耳麦和右耳耳麦之间连接有耳麦连接杆，其中，传感器安装在耳麦本体的左耳耳麦和右耳耳麦内，报警模块安装在患者及家人手机内，数据处理模块安装在耳麦连接杆内。

为提高耳麦电极、传感器与外耳部结构契合度，根据患者外耳部结构，首先制作硅胶耳麦本体模型，通过3D打印制成丙烯酸耳麦本体。耳麦本体内设有空气管，以此保证患者正常听力。

所述的传感器安装在耳麦本体内，共有7个，其中6个防磁脑电监测电极用于采集脑电信号，1个传感器用于采集脉率、氧饱和度信号。

所述的6个防磁脑电监测电极具体包括3个右耳电极，即，第一右耳电极1，第二右耳电极2和第三右耳电极3；及三个左耳电极，即，第一左耳电极4，第二左耳电极5和第三左耳电极6。

其中，第一右耳电极1，第二右耳电极2和第三右耳电极3安装在右耳耳麦内；第一左耳电极4，第二左耳电极5和第三左耳电极6安装在左耳耳麦内。

第一右耳电极1、第二右耳电极2和第三右耳电极3两两之间设有连接线，第一左耳电极4，第二左耳电极5和第三左耳电极6两两之间设有连接线，第一右耳电极1与第一左耳电极4之间设有连接线，第二右耳电极2与第二左耳电极5之间设有连接线，第三右耳电极3与第三左耳电极6之间设有连接线。

数据处理模块包括脑电波处理器及发射芯片、脉率处理器及发射芯片、氧饱和度处理器及发射芯片，三者均安装在耳麦连接杆内。

脑电波处理器包括脑电波形成模块，卷积神经网络模块。传感器中的6个防磁脑电监测电极采集到的电信号通过连接线传输到脑电处理器的脑电波模块，形成脑电波后传输至卷积神经网络模块。卷积神经网络模块识别出正常、异常脑电波，通过发射芯片，将信号以蓝牙方式发送至报警模块。当识别出正常脑电图时，向报警模块发送患者脑电图正常的指令；当识别出异常脑电图时，向报警模块发送患者脑电图异常的指令。

如图1所示，报警模块包括整合信息模块、定位模块、语音模块和信号发送模块，接收信息模块。其中，接收信息模块在本实施例中选择为被通知用户手机内接收信息模块，具体可以是手机APP中的信息接收模块。其中被通知用户包括患者本人和多个预设的家人或监护人。

所述的整合信息模块对收到的脑电、脉率、氧饱和度信息传输至提前写入的程序，通过内部计算，判断实时数据正常与否，并作出反馈。

当正常脑电、正常脉率、正常氧饱和度3个信号同时发出时，语音模块不会报警，也不会触发定位模块的定位芯片。

当脑电异常、脉率异常、氧饱和度异常，以上三条同时满足，向语音模块发送信号，语音模块发出语音：“癫痫发作，不要从事危险作业，服药”，同时启动定位模块和信号发送模块，将该定位信号发送至2部预设的家人手机中的接收信息模块，接收信息模块收到信息后，手机发出语音：“嘀嘀嘀，某某癫痫发作，需要帮助”。

当脑电异常，脉率、氧饱和度正常，向语音模块发送信号，语音模块发出语音：“癫痫发作，不要从事危险作业，服药”。

Claims (1)

1.一种癫痫发作预警耳麦，其特征在于：

包括耳麦本体，传感器、数据处理模块和报警模块；

传感器设置在耳麦本体内；

报警模块设置在患者及家人手机内；

所述的耳麦本体包括左耳耳麦和右耳耳麦，左耳耳麦和右耳耳麦之间连接有耳麦连接杆；

所述的传感器安装在耳麦本体的左耳耳麦和右耳耳麦内，数据处理模块安装在耳麦连接杆内；

所述的传感器共有7个，其中6个防磁脑电监测电极用于采集脑电信号，1个传感器用于采集脉率、氧饱和度信号；

所述的数据处理模块包括脑电波处理器及发射芯片、脉率处理器及发射芯片、氧饱和度处理器及发射芯片；

所述的脑电波处理器包括脑电波形成模块，卷积神经网络模块，传感器中的6个防磁脑电监测电极采集到的电信号通过连接线传输到脑电处理器的脑电波模块，脑电波模块与卷积神经网络模块连接，卷积神经网络模块以蓝牙方式连接报警模块。

Images