優(yōu)先權(quán)

本申請要求2014年10月16日提交的新加坡專利申請第10201406687v號的優(yōu)先權(quán)。

本發(fā)明一般涉及用于生物醫(yī)學(xué)信號記錄的方法和裝置，并且更特別地涉及用于提供基于幀的生物醫(yī)學(xué)信號尖峰檢測的方法和裝置。

背景技術(shù)：

生物醫(yī)學(xué)信號記錄系統(tǒng)是醫(yī)生和科學(xué)家查看生物醫(yī)學(xué)操作的工具。生物醫(yī)學(xué)信號可以包括心電圖(ecg)、腦電圖(eeg)和神經(jīng)信號。作為一個(gè)示例，植入式神經(jīng)記錄系統(tǒng)是使神經(jīng)科學(xué)家可以獲得神經(jīng)元活動(dòng)的重要的腦機(jī)接口。細(xì)胞外數(shù)據(jù)記錄和無線數(shù)據(jù)傳輸是這樣的記錄系統(tǒng)的兩個(gè)重要步驟。通常需要20khz至30khz范圍內(nèi)的高采樣頻率以便捕獲大帶寬神經(jīng)信號。結(jié)果，將生成大量的記錄數(shù)據(jù)用于無線傳輸。然而，由于身體組織的脆弱性，對這樣的植入式神經(jīng)記錄系統(tǒng)的尺寸、散熱和功耗有著苛刻的要求。因此，由于腦機(jī)接口中的通信帶寬的限制以及功耗的限制，片上數(shù)據(jù)縮減成為無線傳輸之前執(zhí)行的必要任務(wù)。

用于神經(jīng)記錄的傳統(tǒng)設(shè)置需要記錄電極和處理計(jì)算機(jī)之間的高帶寬通信，原因是在計(jì)算機(jī)上檢測和分類尖峰。當(dāng)更多的記錄電極被部署時(shí)，傳輸資源變得不足和能量缺乏。所以，片上尖峰檢測和傳輸是期望的，從而減小無線傳輸負(fù)荷。然而，現(xiàn)有的片上尖峰檢測器不具有對準(zhǔn)能力，并且因此需要額外的硬件進(jìn)行對準(zhǔn)。此外，獨(dú)立于對準(zhǔn)的檢測增加漏檢率?，F(xiàn)有的片上檢測器是基于復(fù)雜和耗能的pc級檢測方法或基于易于檢測誤差的簡單幅度閾值法來設(shè)計(jì)的。

由于所有的神經(jīng)元活動(dòng)都由遵循開關(guān)尖峰模式的電位放電過程表示，因此片上尖峰檢測能夠縮減數(shù)據(jù)，原因是僅僅傳輸檢測到的尖峰。結(jié)果，傳輸負(fù)荷將減小，并且可以實(shí)現(xiàn)無線傳輸?shù)娘@著省電。

現(xiàn)有的片上尖峰檢測器模塊可以大致分為兩類：非盲檢測模塊和盲檢測模塊。這兩個(gè)類別之間的主要區(qū)別是存在目標(biāo)尖峰的模板。非盲尖峰檢測器嘗試從緊密匹配給定的尖峰模板的原始數(shù)據(jù)中識別事件。這些檢測器典型地基于平方差之和、最大似然估計(jì)和匹配濾波器的方法。非盲尖峰檢測器是不太優(yōu)選的，原因是在非盲尖峰檢測器的實(shí)現(xiàn)中獲得目標(biāo)尖峰的準(zhǔn)確信息是不切實(shí)際的。

在所提出的盲尖峰檢測器中，使其檢測基于幅度閾值法的檢測器實(shí)現(xiàn)了最顯著的硬件成本節(jié)省，原因是它僅從選定的原始數(shù)據(jù)搜索越過預(yù)定閾值的事件?？梢圆捎糜脩糁付ǖ暮妥詣?dòng)評價(jià)的幅度閾值法規(guī)則。需要訓(xùn)練會話以便估計(jì)噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差，使得閾值能夠被估計(jì)為其中值的倍數(shù)。據(jù)進(jìn)一步報(bào)道，通過將閾值應(yīng)用于數(shù)據(jù)的絕對值能夠獲得更好的結(jié)果。實(shí)際上，這將雙面閾值應(yīng)用于記錄的數(shù)據(jù)，原因是尖峰可以是正值或負(fù)值。盡管這些方法在計(jì)算上是有效的并且容易在硬件中實(shí)現(xiàn)，但是主要缺點(diǎn)是隨著噪聲水平的增加而性能下降。代替直接測量記錄信號的幅度，非線性能量算子(neo)評價(jià)相鄰樣本之間的能量差。由于除了當(dāng)前的輸入數(shù)據(jù)之外neo還考慮兩個(gè)鄰域數(shù)據(jù)點(diǎn)(一個(gè)前一個(gè)后)，因此在其探索原始數(shù)據(jù)的時(shí)間-頻率信息時(shí)neo通常優(yōu)于直接閾值方法。

利用時(shí)間-頻率分析的另一組重要的方法是基于離散小波變換(dwt)的方法?；赿wt的片上尖峰檢測器的優(yōu)點(diǎn)是它們將時(shí)域記錄數(shù)據(jù)分解成時(shí)頻域的硬件成本效率?；赿wt的檢測器可以在高頻下提供良好的時(shí)間分辨率和相對較差的頻率分辨率，而在低頻下提供良好的頻率分辨率和較差的時(shí)間分辨率。該特性是有用的，原因是大多數(shù)天然生物醫(yī)學(xué)信號(例如ecg、eeg和神經(jīng)信號)具有長時(shí)間傳播的低頻內(nèi)容和持續(xù)時(shí)間短的高頻內(nèi)容?；赿wt的方法的成功取決于小波的選擇和分解水平的數(shù)量。然而，幅度閾值法和基于dwt的檢測器都不能同時(shí)獲得高精度和對噪聲和dc漂移的穩(wěn)健性。

因此，需要的是用于生物醫(yī)學(xué)信號尖峰檢測的方法和裝置，其至少部分地克服現(xiàn)有方法的缺點(diǎn)。此外，從結(jié)合附圖和本公開的背景進(jìn)行的后續(xù)詳細(xì)描述和附帶權(quán)利要求將顯而易見其它期望的特征和特性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例，提供了一種用于生物醫(yī)學(xué)信號記錄的方法。所述方法包括從接收的信號提取和對準(zhǔn)可能的生物醫(yī)學(xué)尖峰信號，并且其后，通過確定所述可能的生物醫(yī)學(xué)尖峰信號是否是實(shí)際尖峰信號來執(zhí)行尖峰檢測。

根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的另一方面，提供了一種生物醫(yī)學(xué)信號記錄裝置。所述生物醫(yī)學(xué)記錄裝置包括初步對準(zhǔn)模塊和尖峰檢測模塊。所述初步對準(zhǔn)模塊從接收的信號提取可能的生物醫(yī)學(xué)尖峰信號，同時(shí)自動(dòng)對準(zhǔn)所述可能的生物醫(yī)學(xué)尖峰信號。所述尖峰檢測模塊耦接到所述初步對準(zhǔn)模塊以便從其接收所述可能的生物醫(yī)學(xué)尖峰信號，并且確定所述可能的生物醫(yī)學(xué)尖峰信號是否是實(shí)際尖峰信號。

附圖說明

附圖僅作為非限制性示例用于說明各種實(shí)施例并解釋根據(jù)本發(fā)明的各種原理和優(yōu)點(diǎn)，其中相似的附圖標(biāo)記在獨(dú)立視圖中始終表示相同或功能相似的元件并且與下面的詳細(xì)描述一起包含在說明書中并形成說明書的一部分，其中：

包括圖1a、1b和1c的圖1示出了各種生物醫(yī)學(xué)信號的圖形，其中圖1a描繪了腦電圖(eeg)信號的圖形，圖1b描繪了神經(jīng)信號的圖形，并且圖1c描繪了心電圖(ecg)信號的圖形；

圖2示出了根據(jù)本實(shí)施例的神經(jīng)記錄裝置的框圖；

圖3示出了根據(jù)本實(shí)施例的初步對齊的神經(jīng)尖峰的圖形；

包括圖4a、4b和4c的圖4示出了根據(jù)本實(shí)施例的神經(jīng)記錄裝置的第一模擬中的各種信號的圖形，其中圖4a描繪了從根據(jù)本實(shí)施例的神經(jīng)記錄裝置的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)接收的原始數(shù)據(jù)信號的圖形，圖4b描繪了從根據(jù)本實(shí)施例的神經(jīng)記錄裝置的能量聚集計(jì)算器接收的數(shù)據(jù)信號的圖形，并且圖4c示出了根據(jù)本實(shí)施例的對準(zhǔn)的實(shí)際神經(jīng)尖峰信號的圖形。

包括圖5a、5b和5c的圖5示出了根據(jù)本實(shí)施例的神經(jīng)記錄裝置的第二模擬中的各種信號的圖形，其中目標(biāo)尖峰受到大的dc漂移，其中圖5a描繪了用于根據(jù)本實(shí)施例的神經(jīng)記錄裝置的模擬的包括具有單音噪聲的設(shè)計(jì)尖峰的原始數(shù)據(jù)信號的圖形，圖5b描繪了放大圖5a的數(shù)據(jù)信號的尖峰的圖形，并且圖5c描繪了從根據(jù)本實(shí)施例的神經(jīng)記錄裝置的能量聚集計(jì)算器接收的模擬的尖峰和噪聲信號的圖形。

包括圖6a至6d的圖6示出了根據(jù)本實(shí)施例的神經(jīng)記錄裝置的第三模擬中的各種信號的圖形，其中信號包括高記錄噪聲，其中圖6a描繪了用于根據(jù)本實(shí)施例的神經(jīng)記錄裝置的模擬的信噪比(snr)約為十分貝(10db)的原始數(shù)據(jù)信號的圖形，圖6b描繪了放大圖6a的數(shù)據(jù)信號的尖峰的圖形，圖6c描繪了進(jìn)一步放大圖6a的數(shù)據(jù)信號的尖峰的圖形，并且圖6d描繪了從根據(jù)本實(shí)施例的神經(jīng)記錄裝置的能量聚集計(jì)算器接收的模擬的尖峰和噪聲信號的圖形；以及

圖7是描繪本實(shí)施例的神經(jīng)記錄方法的流程圖。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會，附圖中的元件為了簡單和清楚而被示出，并且未必按比例繪制。例如，圖2的框圖的元件已被放大以便容易查看并且框相對于根據(jù)本實(shí)施例的神經(jīng)記錄裝置的其它框的尺寸可能不準(zhǔn)確。

具體實(shí)施方式

以下詳細(xì)描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且不旨在限制本發(fā)明或本發(fā)明的應(yīng)用和用途。此外，不希望受到本發(fā)明的前述背景或以下詳細(xì)描述中提出的任何理論的約束。本發(fā)明的目的是提出一種適用于高精度實(shí)時(shí)尖峰檢測的系統(tǒng)和方法，其適合于生物醫(yī)學(xué)裝置。該系統(tǒng)具有低復(fù)雜度和低能耗，同時(shí)提取和對準(zhǔn)可能的尖峰信號，并且其后檢測可能的尖峰信號是否是實(shí)際尖峰信號。

諸如心電圖(ecg)和腦電圖(eeg)的生物醫(yī)學(xué)信號包括電位放電尖峰狀信號，如神經(jīng)信號，其能量是高度集中的(即，少數(shù)樣本占據(jù)整個(gè)幀)。根據(jù)本實(shí)施例定義以下術(shù)語?！凹夥濉笔羌夥逍盘?例如，電位放電神經(jīng)尖峰狀信號)?！凹夥逍盘枴北欢x為包含峰值(即，尖峰)以及在峰值之前和之后的一些樣本的數(shù)據(jù)的一部分。“幀”被定義為具有預(yù)定數(shù)據(jù)寬度的尖峰信號的數(shù)據(jù)部分。

“能量聚集”被定義為數(shù)據(jù)幀內(nèi)的信號幅度的聚集(clustering)。尖峰信號和噪聲信號在信號的能量聚集的程度方面是不同的。參考圖1，可以看出從各種生物醫(yī)學(xué)活動(dòng)獲得的尖峰具有共同的特征。圖1a示出了eeg信號的圖形100，圖1b示出了神經(jīng)信號的圖形110，并且圖1c示出了ecg信號的圖形。這些生物醫(yī)學(xué)信號的共享的共同特征在于，從各種生物醫(yī)學(xué)活動(dòng)獲得的尖峰將其能量聚集在小區(qū)域中。因此，通過利用生物醫(yī)學(xué)信號的該共享的共同特征來實(shí)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)施例的使用能量聚集的初步尖峰評價(jià)。

“基于幀的能量聚集”被定義為數(shù)據(jù)幀內(nèi)的信號的能量聚集?；趲哪芰烤奂瘍H對樣本之間的相對差異敏感，而對基線漂移不敏感。并且，“加速器”被定義為計(jì)算器，其用數(shù)據(jù)幀執(zhí)行預(yù)定功能以增強(qiáng)數(shù)據(jù)幀的多個(gè)數(shù)據(jù)樣本的對比以便增強(qiáng)數(shù)據(jù)幀的基于幀的能量聚集計(jì)算。

現(xiàn)有的檢測器模塊對分散且大體隨機(jī)分布的噪聲信號敏感(即，噪聲信號的能量典型地傾向于均勻分布)。根據(jù)本實(shí)施例，作為數(shù)據(jù)縮減的第一步驟執(zhí)行初步尖峰對準(zhǔn)，因?yàn)橹挥袧M足指定的尖峰對準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的那些幀被發(fā)送用于能量聚集計(jì)算，由此減少能量聚集計(jì)算以提供減小的能耗而不減小尖峰檢測的精度。由于初步尖峰對準(zhǔn)確保了使用能量聚集計(jì)算器測量所有電位尖峰，由此減小漏檢率，因此保持精度。此外，通過在可能的尖峰分選中重新使用被對準(zhǔn)的尖峰的能量聚集指數(shù)，可以獲得進(jìn)一步的能耗減少，并且可以減小硬件成本和尺寸。

常規(guī)的尖峰檢測器獨(dú)立地執(zhí)行尖峰檢測和尖峰對準(zhǔn)而不考慮局部最大值問題。這導(dǎo)致了誤報(bào)警，原因是所識別的尖峰可能不是整個(gè)幀上的最大值。為了解決該問題并節(jié)省關(guān)于尖峰對準(zhǔn)的硬件成本，根據(jù)本實(shí)施例的新穎的硬件架構(gòu)首先對準(zhǔn)初步尖峰并且隨后執(zhí)行尖峰檢測。

參考圖2，框圖200描繪了本實(shí)施例的神經(jīng)記錄裝置。神經(jīng)記錄裝置包括初步對準(zhǔn)模塊202和尖峰檢測模塊204。前端信號206通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)208進(jìn)行轉(zhuǎn)換以變?yōu)殡x散時(shí)間數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。每個(gè)輸入數(shù)據(jù)通過比較器210與存儲在存儲器214的存儲器單元中的數(shù)據(jù)的最大值212進(jìn)行比較，其大小等于該幀的預(yù)定數(shù)據(jù)寬度(即，尖峰信號的數(shù)據(jù)寬度)。比較器210的輸出連接到計(jì)數(shù)器216以便控制對準(zhǔn)位置和將存儲在存儲器214中的數(shù)據(jù)的尖峰長度，這兩者可以針對不同的應(yīng)用進(jìn)行預(yù)調(diào)節(jié)。比較器210的輸出也連接到寫控制裝置218，其利用來自adc208的輸入數(shù)據(jù)和最大值212的比較來確定新數(shù)據(jù)是否將被存儲到存儲器214中并激活寫開關(guān)220以將新數(shù)據(jù)存儲到存儲器214中，存儲器214中的數(shù)據(jù)的存儲器單元地址由存儲器地址控制單元122分配。一旦存儲器214中的所有存儲器單元都已滿，就自動(dòng)獲得初步尖峰信號225。

參考圖3，圖形300描繪了根據(jù)本實(shí)施例的預(yù)先對準(zhǔn)的神經(jīng)尖峰信號302、304、306的幀，其中相應(yīng)的峰312、314、316對準(zhǔn)。通過響應(yīng)于存儲器地址控制222的存儲器單元尋址對準(zhǔn)存儲器214的存儲器單元中的數(shù)據(jù)，在用戶指定位置預(yù)先對準(zhǔn)尖峰信號峰值312、314、316。

返回參考圖2，初步尖峰信號225不僅被傳到最大值212，而且傳到多個(gè)加速器228、230、232和發(fā)送開關(guān)250。多個(gè)加速器228、230、232是l1范數(shù)加速器228、l2范數(shù)加速器230和方差加速器232。l1范數(shù)加速器228計(jì)算初步尖峰信號內(nèi)的所有數(shù)據(jù)的絕對值之和。l2范數(shù)加速器230計(jì)算初步尖峰信號中的每個(gè)數(shù)據(jù)的平方值之和的平方根。并且方差加速器232確定初步尖峰信號中的數(shù)據(jù)的方差。來自多個(gè)加速器228、230、232的結(jié)果由執(zhí)行以下計(jì)算的能量聚集(ec)計(jì)算器234使用：

其中xl表示初步尖峰信號，var{·}表示方差加速器232的方差計(jì)算，eps是防止零除的足夠小的常數(shù)，α是可以是常數(shù)或時(shí)變變量的加權(quán)系數(shù)。應(yīng)當(dāng)注意能量聚集計(jì)算器234從初步尖峰信號的多個(gè)數(shù)據(jù)樣本提取單值特征。根據(jù)本實(shí)施例，如果ec{xl}很大，則初步尖峰被確定為高能量聚集。

根據(jù)本實(shí)施例的基于幀的能量聚集在通過方差加速器232定量測量幀內(nèi)的所有數(shù)據(jù)之間的相對差異之后通過能量聚集，并且通過在l1范數(shù)加速器228和l2范數(shù)加速器已將幀中的數(shù)據(jù)之間的對比擴(kuò)大l1范數(shù)計(jì)算和l2范數(shù)計(jì)算之間的比率之后，通過能量聚集確保能量聚集測量對離散時(shí)間序列的變化的靈敏度，執(zhí)行有利的尖峰檢測。

動(dòng)態(tài)閾值模塊236耦接到能量聚集計(jì)算器234以限定明確的閾值線，從而通過由比較器248與來自能量聚集計(jì)算器234的能量聚集的可能尖峰信號進(jìn)行動(dòng)態(tài)尖峰閾值比較提取尖峰數(shù)據(jù)，以確定能量聚集的可能尖峰信號是否是實(shí)際尖峰信號。動(dòng)態(tài)閾值模塊236生成新閾值238，對于每個(gè)可能的尖峰以以下方式從其先前的值和來自能量聚集計(jì)算器234的當(dāng)前輸出導(dǎo)出所述新閾值：來自能量聚集計(jì)算器234的當(dāng)前輸出乘以具有從零到一的范圍并且通常接近一的遺忘因子λ240；結(jié)果被延遲z^-1242，其中z^-1是數(shù)字信號處理中的標(biāo)準(zhǔn)延遲單位并且然后乘以遺忘因子λ244；然后延遲信號(即，來自能量聚集計(jì)算器234的先前輸出)和來自能量聚集計(jì)算器234的當(dāng)前輸出的求和246生成動(dòng)態(tài)閾值238。λ越大，給予先前信息的權(quán)重越高。當(dāng)λ設(shè)置為一(1)時(shí)，有效地采用靜態(tài)閾值。以該方式，動(dòng)態(tài)閾值模塊236響應(yīng)于來自能量聚集計(jì)算器234的提取的單值特征動(dòng)態(tài)地更新尖峰閾值，并且比較器248將提取的單值特征與動(dòng)態(tài)更新的尖峰閾值進(jìn)行比較以確定能量聚集的可能尖峰信號是否是實(shí)際尖峰信號。

當(dāng)比較器248的比較為正(即，可能的尖峰信號被確定為實(shí)際尖峰信號)時(shí)，發(fā)送開關(guān)250閉合，并且尖峰信號由傳輸模塊252編碼以便以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式從天線254無線傳輸。因此，無線傳輸實(shí)際生物醫(yī)學(xué)信號所必需的傳輸電路包括傳輸開關(guān)250，傳輸模塊252和天線254，并且傳輸開關(guān)250在尖峰檢測模塊204的控制下操作以便將實(shí)際生物醫(yī)學(xué)尖峰信號轉(zhuǎn)發(fā)到用于無線傳輸?shù)膫鬏斈K252。對于神經(jīng)尖峰信號的可植入無線神經(jīng)記錄，生物相容性殼體260封閉初步對準(zhǔn)模塊202和尖峰檢測模塊204以允許內(nèi)部植入受試者中。

接著參考圖4，圖4a描繪了根據(jù)本實(shí)施例的從adc208接收的包含六個(gè)神經(jīng)尖峰的離散時(shí)間數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號的圖形400。使用12.5khz的頻率以9位的分辨率從實(shí)驗(yàn)大鼠記錄數(shù)據(jù)信號。圖4b描繪了從測量所有初步尖峰信號的能量聚集計(jì)算器234接收的數(shù)據(jù)信號的圖形410。圖4c描繪了作為初步尖峰信號提供給發(fā)送開關(guān)250的對準(zhǔn)的神經(jīng)尖峰信號的圖形420。

從圖形400可以觀察到目標(biāo)六個(gè)尖峰由高記錄噪聲包圍。應(yīng)用直接幅度閾值處理容易發(fā)生不準(zhǔn)確的檢測，原因是這樣的閾值處理不能繪制明確的閾值線來區(qū)分尖峰和噪聲。相比之下，從圖形410可以看出，所提出的尖峰檢測器的所有初步尖峰的能量聚集測量顯示出顯著的差異。總共檢測到266個(gè)初步尖峰。從圖形410可以觀察到，目標(biāo)六個(gè)尖峰具有比其它初步尖峰大得多的能量聚集，意味著具有顯著更高能量聚集的那些初步尖峰是真實(shí)的尖峰，而其它的是噪聲。另外，可以確定明確的閾值線以提取尖峰。圖形420呈現(xiàn)由所提出的模塊檢測到的最終尖峰?？梢杂^察到所有六個(gè)尖峰都被成功檢測并自動(dòng)對準(zhǔn)。結(jié)果，只有這6個(gè)尖峰從發(fā)送開關(guān)250發(fā)送以用于傳輸，因此通過根據(jù)本實(shí)施例的操作實(shí)現(xiàn)266-6/266＝97.74％的無線傳輸中的總能量節(jié)省。

盡管圖4涉及在高噪聲環(huán)境中檢測尖峰，但是圖5描繪了根據(jù)本實(shí)施例的檢測的模擬結(jié)果，其中目標(biāo)尖峰在記錄期間受到大的dc漂移。圖5a描繪了用于模擬的包括具有單音噪聲502的設(shè)計(jì)尖峰的原始數(shù)據(jù)信號的圖形500。圖5b描繪了放大圖形500的尖峰504的圖形510。從圖形500、510可以觀察到目標(biāo)尖峰位于正弦dc漂移上。幅度閾值法規(guī)則將完全失敗，原因是漂移信號具有與尖峰信號相當(dāng)?shù)姆龋瑥亩沟貌荒芾L制閾值線。然而，在圖5中可以觀察到，從能量聚集計(jì)算器234接收的模擬的尖峰和噪聲信號的圖形520指示根據(jù)本實(shí)施例的尖峰對準(zhǔn)和檢測仍然成功地將目標(biāo)尖峰與漂移信號區(qū)分開。

參考圖6，示出了根據(jù)本實(shí)施例的神經(jīng)記錄裝置的操作的進(jìn)一步模擬，其中存在高記錄噪聲。圖6a描繪了具有約十分貝(10db)的信噪比(snr)的原始數(shù)據(jù)信號的圖形600。圖6b描繪了放大圖形600的數(shù)據(jù)信號的尖峰信號602的圖形610，并且圖6c描繪了進(jìn)一步放大尖峰信號602的圖形420。從圖形610和620中的放大記錄信號602可以觀察到噪聲很高，具有可以通過幅度閾值法識別的多個(gè)局部最大值。該類型的尖峰信號可能導(dǎo)致常規(guī)神經(jīng)記錄裝置中的誤報(bào)警和低檢測精度。然而，從描繪了從根據(jù)本實(shí)施例的神經(jīng)記錄裝置的能量聚集計(jì)算器234接收的該模擬的尖峰和噪聲信號的圖形430的圖6d可以看出，本實(shí)施例克服了常規(guī)方法的缺點(diǎn)，并且提供了尖峰檢測中的增加精度，包括尖峰信號602的精確檢測。

參考圖7，示出了根據(jù)本實(shí)施例的用于記錄生物醫(yī)學(xué)尖峰信號的方法702的流程圖700。該方法初始從接收的信號提取704可能的生物醫(yī)學(xué)尖峰信號的數(shù)據(jù)幀。接著，該方法自動(dòng)對準(zhǔn)706可能的生物醫(yī)學(xué)尖峰信號。在可能的生物醫(yī)學(xué)尖峰信號的對準(zhǔn)706之后，該方法通過確定可能的生物醫(yī)學(xué)尖峰信號是否是實(shí)際生物醫(yī)學(xué)尖峰信號來執(zhí)行尖峰檢測708。尖峰檢測過程708包括通過根據(jù)多個(gè)加速計(jì)算方法同時(shí)計(jì)算信號增強(qiáng)來增強(qiáng)對比710，和可能的生物醫(yī)學(xué)尖峰信號的基于幀的樣本的基于幀的能量聚集712。尖峰檢測過程708還包括響應(yīng)于可能的生物醫(yī)學(xué)尖峰信號的基于幀的樣本的能量聚集計(jì)算來更新714尖峰閾值，并且將數(shù)據(jù)幀的基于幀的能量聚集計(jì)算與動(dòng)態(tài)更新尖峰閾值進(jìn)行比較716以確定可能的生物醫(yī)學(xué)尖峰信號是否是實(shí)際生物醫(yī)學(xué)尖峰信號。

如果比較步驟716確定可能的尖峰信號不是實(shí)際生物醫(yī)學(xué)尖峰信號，則處理返回以檢查附加數(shù)據(jù)幀704。僅僅當(dāng)比較步驟716確定可能的尖峰信號是實(shí)際生物醫(yī)學(xué)尖峰信號時(shí)處理傳輸718實(shí)際尖峰信號，由此顯著減小能耗。在傳輸718之后，處理返回以檢查附加數(shù)據(jù)幀704。

因此，可以看出本實(shí)施例可以提供用于生物醫(yī)學(xué)尖峰檢測的高精度方法和系統(tǒng)，其同時(shí)對噪聲和dc漂移是穩(wěn)健的。通過作為根據(jù)本實(shí)施例的數(shù)據(jù)縮減的第一步驟執(zhí)行初步尖峰對準(zhǔn)，僅僅滿足指定標(biāo)準(zhǔn)的那些幀被發(fā)送用于能量聚集計(jì)算，由此減小能耗。初步尖峰對準(zhǔn)也確保使用能量聚集計(jì)算器234測量所有電位尖峰，由此減小尖峰檢測誤檢率。而且，對準(zhǔn)尖峰的能量聚集指數(shù)可以在隨后的尖峰分選引擎中重新使用而不需要額外的硬件成本。盡管已在本發(fā)明的前述詳細(xì)描述中提出了示例性實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會存在大量變化。例如，根據(jù)本實(shí)施例的方法和系統(tǒng)可以用于利用除了可植入無線神經(jīng)記錄之外的尖峰檢測和細(xì)胞外eeg記錄的多傳感器數(shù)據(jù)融合。

還應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會示例性實(shí)施例僅是示例，并不旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍、適用性、操作或配置。相反，前述詳細(xì)描述將為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的方便的路線圖，應(yīng)當(dāng)理解可以對示例性實(shí)施例中所述的元件的功能和布置以及操作方法進(jìn)行各種改變，而不脫離如附帶的權(quán)利要求中所述的本發(fā)明的范圍。