本技術(shù)涉及醫(yī)療器械,具體而言,涉及一種基于wifi的癲癇監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、方法、存儲(chǔ)介質(zhì)及設(shè)備。
背景技術(shù):
1、癲癇是由大腦神經(jīng)元異常同步放電引發(fā)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病,臨床表現(xiàn)為突發(fā)性肌肉強(qiáng)直收縮與反復(fù)抽搐。現(xiàn)有臨床診斷主要依賴腦電圖(eeg)監(jiān)測(cè),其中長(zhǎng)程eeg通過(guò)捕捉異常放電信號(hào)為癲癇發(fā)作提供客觀依據(jù)。然而傳統(tǒng)濕電極存在明顯局限性:電極粘合劑易引發(fā)皮膚過(guò)敏,多導(dǎo)聯(lián)線束造成行動(dòng)限制,設(shè)備噪聲干擾患者夜間休息,且單次監(jiān)測(cè)成本高達(dá)數(shù)千元,導(dǎo)致患者依從性降低。盡管視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可輔助觀察運(yùn)動(dòng)癥狀,但其易受夜間光線條件制約,且存在隱私泄露風(fēng)險(xiǎn),難以滿足家庭場(chǎng)景的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)需求。
2、近年來(lái),基于wifi信道狀態(tài)信息(csi)的非接觸感知技術(shù)展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)通過(guò)分析2.4/5ghz頻段無(wú)線信號(hào)在傳播過(guò)程中受人體活動(dòng)引起的多徑效應(yīng)變化,可有效識(shí)別跌倒、手勢(shì)等大尺度動(dòng)作,檢測(cè)精度達(dá)90%以上。相較于傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段,其具有設(shè)備部署便捷(利用現(xiàn)有路由器)、無(wú)穿戴負(fù)擔(dān)、隱私保護(hù)性強(qiáng)等核心優(yōu)勢(shì)。然而癲癇抽搐行為具有顯著特異性:發(fā)作時(shí)肢體震顫幅度較小(通常小于30cm)、動(dòng)作頻率呈現(xiàn)4-8hz節(jié)律性特征、持續(xù)時(shí)間存在個(gè)體差異。現(xiàn)有基于閾值判決的跌倒檢測(cè)算法難以捕捉此類細(xì)微運(yùn)動(dòng)模式,而采用深度學(xué)習(xí)的行為識(shí)別模型在應(yīng)對(duì)周期性震顫時(shí)易受環(huán)境噪聲干擾,導(dǎo)致特異性敏感度不足,無(wú)法直接應(yīng)用在癲癇監(jiān)測(cè)中。
3、針對(duì)上述問(wèn)題,目前尚未有有效的技術(shù)解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的目的在于提供一種基于wifi的癲癇監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、方法、存儲(chǔ)介質(zhì)及設(shè)備,以在患者不需要依賴eeg的情況下實(shí)現(xiàn)癲癇癥狀的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)。
2、第一方面,本技術(shù)提供了一種基于wifi的癲癇監(jiān)測(cè)系統(tǒng),所述基于wifi的癲癇監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)置在室內(nèi),其包括:
3、發(fā)射器,設(shè)置在室內(nèi)一側(cè),用于發(fā)射wifi信號(hào);
4、接收器,設(shè)置在室內(nèi)相對(duì)所述發(fā)射器的另一側(cè),用于接收所述wifi信號(hào)以獲取wifi信道狀態(tài)信息;
5、分析組件,用于根據(jù)第一預(yù)設(shè)采樣時(shí)長(zhǎng)周期性地收集wifi信道狀態(tài)信息,并分析所述第一預(yù)設(shè)采樣時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的wifi信道狀態(tài)信息是否出現(xiàn)異常波動(dòng);
6、分析組件還用于在所述wifi信道狀態(tài)信息出現(xiàn)異常波動(dòng)后,根據(jù)第二預(yù)設(shè)采樣時(shí)長(zhǎng)收集所述接收器接收到的wifi信道狀態(tài)信息,并分析所述第二預(yù)設(shè)采樣時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的wifi信道狀態(tài)信息的子載波是否具備周期性,是則生成報(bào)警信息,所述第二預(yù)設(shè)采樣時(shí)長(zhǎng)大于所述第一預(yù)設(shè)采樣時(shí)長(zhǎng)。
7、本技術(shù)的基于wifi的癲癇監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)合了快速檢測(cè)和深入分析提出了一種兩階段的癲癇監(jiān)測(cè)策略,其第一階段使用較短的采樣時(shí)長(zhǎng)快速識(shí)別潛在的異?;顒?dòng),第二階段則使用較長(zhǎng)的采樣時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行更深入的分析,特別是檢測(cè)信號(hào)子載波的周期性,這種監(jiān)測(cè)方式既能及時(shí)捕捉癲癇發(fā)作的可能性,又能通過(guò)更詳細(xì)的分析提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性,有效平衡了響應(yīng)速度和檢測(cè)準(zhǔn)確性。
8、所述的基于wifi的癲癇監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其中,所述分析組件還用于對(duì)所述接收器原始接收到的wifi信號(hào)進(jìn)行相位解卷繞和相位線性變換處理。
9、本技術(shù)的基于wifi的癲癇監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)這兩個(gè)處理步驟,可以有效提高wifi信道狀態(tài)信息的質(zhì)量和可靠性,這對(duì)于后續(xù)分析wifi信道狀態(tài)信息是否出現(xiàn)異常波動(dòng),以及判斷子載波是否具備周期性至關(guān)重要。高質(zhì)量的信號(hào)處理為準(zhǔn)確檢測(cè)癲癇發(fā)作提供了基礎(chǔ),從而提高了整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的性能和可靠性。
10、所述的基于wifi的癲癇監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其中,所述分析所述第一預(yù)設(shè)采樣時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的wifi信道狀態(tài)信息是否出現(xiàn)異常波動(dòng)的過(guò)程包括:
11、基于lof算法提取所述第一預(yù)設(shè)采樣時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的wifi信道狀態(tài)信息的所有異常點(diǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)量,并根據(jù)所述異常點(diǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)量判斷是否出現(xiàn)異常波動(dòng)。
12、本技術(shù)的基于wifi的癲癇監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用lof算法提取異常點(diǎn)數(shù)據(jù),這種算法能夠有效識(shí)別局部異常值,適用于復(fù)雜的多維數(shù)據(jù)分析,系統(tǒng)通過(guò)統(tǒng)計(jì)lof算法提取的異常點(diǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)量,可以量化異常程度,為判斷是否出現(xiàn)異常波動(dòng)提供了客觀依據(jù)。
13、所述的基于wifi的癲癇監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其中,所述根據(jù)所述異常點(diǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)量判斷是否出現(xiàn)異常波動(dòng)的過(guò)程包括:
14、根據(jù)所述異常點(diǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)量計(jì)算獲取所述異常點(diǎn)數(shù)據(jù)在所述第一預(yù)設(shè)采樣時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的wifi信道狀態(tài)信息中的占比;
15、比較所述占比與第一預(yù)設(shè)比例的大小關(guān)系,在所述占比大于所述第一預(yù)設(shè)比例時(shí),判定為出現(xiàn)異常波動(dòng)。
16、所述的基于wifi的癲癇監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其中,所述報(bào)警信息包括第一報(bào)警信息和第二報(bào)警信息,所述生成報(bào)警信息的過(guò)程包括:
17、生成患者可以執(zhí)行關(guān)閉的第一報(bào)警信息;
18、若所述患者在預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)未關(guān)閉所述第一報(bào)警信息,生成第二報(bào)警信息并發(fā)送給監(jiān)護(hù)終端。
19、所述的基于wifi的癲癇監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其中,所述分析所述第二預(yù)設(shè)采樣時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的wifi信道狀態(tài)信息的子載波是否具備周期性的過(guò)程包括:
20、基于預(yù)設(shè)數(shù)量截取所述第二預(yù)設(shè)采樣時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的wifi信道狀態(tài)信息以獲得預(yù)設(shè)數(shù)量的分段信息;
21、分析所有分段信息對(duì)應(yīng)的子載波是否相似;
22、在所有分段信息對(duì)應(yīng)相似的子載波的數(shù)量的占比大于第二預(yù)設(shè)比例時(shí),判定所述第二預(yù)設(shè)采樣時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的wifi信道狀態(tài)信息的子載波具備周期性。
23、所述的基于wifi的癲癇監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其中,分析所有分段信息對(duì)應(yīng)的子載波是否相似的過(guò)程包括:
24、計(jì)算不同分段信息對(duì)應(yīng)的子載波的波形的余弦距離,在所述余弦距離小于預(yù)設(shè)距離時(shí),判定該不同分段信息對(duì)應(yīng)的子載波相似。
25、第二方面,本技術(shù)還提供了一種基于wifi的癲癇監(jiān)測(cè)方法,應(yīng)用在基于wifi的癲癇監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,所述基于wifi的癲癇監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)置在室內(nèi),其包括:
26、發(fā)射器,設(shè)置在室內(nèi)一側(cè),用于發(fā)射wifi信號(hào);
27、接收器,設(shè)置在室內(nèi)相對(duì)所述發(fā)射器的另一側(cè),用于接收所述wifi信號(hào)以獲取wifi信道狀態(tài)信息;
28、所述基于wifi的癲癇監(jiān)測(cè)方法包括以下步驟:
29、s1、根據(jù)第一預(yù)設(shè)采樣時(shí)長(zhǎng)周期性地收集所述wifi信道狀態(tài)信息,并分析所述第一預(yù)設(shè)采樣時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的wifi信道狀態(tài)信息是否出現(xiàn)異常波動(dòng);
30、s2、在所述wifi信道狀態(tài)信息出現(xiàn)異常波動(dòng)后,根據(jù)第二預(yù)設(shè)采樣時(shí)長(zhǎng)收集所述接收器接收到的wifi信道狀態(tài)信息,并分析所述第二預(yù)設(shè)采樣時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的wifi信道狀態(tài)信息的子載波是否具備周期性,是則生成報(bào)警信息,否則返回步驟s1,所述第二預(yù)設(shè)采樣時(shí)長(zhǎng)大于所述第一預(yù)設(shè)采樣時(shí)長(zhǎng)。
31、本技術(shù)的基于wifi的癲癇監(jiān)測(cè)方法結(jié)合了快速檢測(cè)和深入分析提出了一種兩階段的癲癇監(jiān)測(cè)策略,其第一階段使用較短的采樣時(shí)長(zhǎng)快速識(shí)別潛在的異?;顒?dòng),第二階段則使用較長(zhǎng)的采樣時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行更深入的分析,特別是檢測(cè)信號(hào)子載波的周期性,這種監(jiān)測(cè)方式既能及時(shí)捕捉癲癇發(fā)作的可能性,又能通過(guò)更詳細(xì)的分析提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性,有效平衡了響應(yīng)速度和檢測(cè)準(zhǔn)確性。
32、第三方面,本技術(shù)還提供了一種電子設(shè)備,包括處理器以及存儲(chǔ)器,所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可讀取指令,當(dāng)所述計(jì)算機(jī)可讀取指令由所述處理器執(zhí)行時(shí),運(yùn)行如上述第二方面提供的所述方法中的步驟。
33、第四方面,本技術(shù)還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)運(yùn)行如上述第二方面提供的所述方法中的步驟。
34、由上可知,本技術(shù)提供了一種基于wifi的癲癇監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、方法、存儲(chǔ)介質(zhì)及設(shè)備,其中,系統(tǒng)結(jié)合了快速檢測(cè)和深入分析提出了一種兩階段的癲癇監(jiān)測(cè)策略,其第一階段使用較短的采樣時(shí)長(zhǎng)快速識(shí)別潛在的異?;顒?dòng),第二階段則使用較長(zhǎng)的采樣時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行更深入的分析,特別是檢測(cè)信號(hào)子載波的周期性,這種監(jiān)測(cè)方式既能及時(shí)捕捉癲癇發(fā)作的可能性,又能通過(guò)更詳細(xì)的分析提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性,有效平衡了響應(yīng)速度和檢測(cè)準(zhǔn)確性,其充分利用了現(xiàn)有的家庭wifi設(shè)備,最小化了額外硬件投入,同時(shí)通過(guò)精心設(shè)計(jì)的兩階段分析算法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)癲癇發(fā)作的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)的非接觸特性和自動(dòng)化程度使其特別適合長(zhǎng)期家庭監(jiān)護(hù)使用,可以顯著提高患者的生活質(zhì)量和安全性。