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一种非线性参数脑电地形图的方法技术

技术编号:10504920 阅读:154 留言:0更新日期:2014-10-08 10:09
本发明专利技术提供一种获得非线性参数脑电地形图的方法,包括下列步骤:1)对于在头皮同步采集到的多导联脑电图,通过动态非线性编码规则将其进行编码,构成多维编码序列;2)对步骤1)中得到的多维编码序列,计算出多维信息增量熵;3)对步骤2)中得到的多维信息增量熵,按照脑电采集的电极位置映射到模拟的头部顶视图,并进行二维插值,最终绘制出非线性参数脑电地形图。本发明专利技术绘制的非线性参数脑电地形图,能很好地可视化反映脑的不同活动状态,不需要对采集的脑电做人工去伪迹等预处理,经实际数据测试,效果很好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及脑电信号处理方法和脑电地形图技术。
技术介绍
脑电图(Electroencephalogram, EEG)是我们了解大脑活动及状态的重要手段, 脑电地形图(EEG mapping)则是目前在临床上应用广泛的一种脑电图诊断技术。脑电地形 图技术首先从脑电图中提取出特征参数,然后结合采集EEG时电极的摆放位置,将特征参 数作为由位置决定的标量函数绘制到二维平面上,从而将EEG的时域波形变为能够同时定 位和定量的地形图。 目前,脑电地形图绘制主要依赖于频域参数,S卩,依据频率成分的不同将脑电划分 为 δ (〇· 5Hz ?4Ηζ)、Θ (4Hz ?8Hz)、a (8Hz ?13Ηζ)、β (13Hz ?30Hz)等不同节律,相 应节律的绝对能量或相对能量构成地形图绘制中的特征参数。 当前的脑电地形图技术存在以下局限: 首先,频域分析本质上是一种线性分析方法,而且分析结果对于非平稳的数据不 具备鲁棒性。然而,脑电信号富含非线性成分,而且常常是非平稳的,因此,频域参数对于脑 电特征的捕捉能力有限。 此外,脑电信号信噪比低,常常含有多种伪迹,现有的诊断分析(包括频域分析) 前一般需要有经验的医生进行人工去除伪迹,大大降低了脑电诊断技术的方便性与自动 性。 针对上述局限,如能建立反映脑电非线性特性的地形图方法,很好地抵御脑电固 有的非平稳性以及各种干扰、伪迹,必将在临床上为脑电诊断提供更为准确、快捷的诊断途 径。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种非线性参数脑电地形图方法,基于脑电信号的非线性 特性有效反映大脑活动状态,并能有效抵御脑电信号的非平稳特性,同时不需要人工去除 伪迹等预处理。 本专利技术的目的是这样实现的: 基于采集的多导脑电图信号,经动态非线性编码构成多维编码序列,提取编码序 列的非线性特征参数----信息增量熵,然后结合采集EEG时电极在头皮的摆放位置,将特 征参数作为由位置决定的标量函数,经二维插值后绘制到模拟的头部顶视图上,实现非线 性参数脑电地形图。本专利技术的核心包括动态非线性编码和非线性特征参数提取两大部分。 进一步,本专利技术中所述的动态非线性编码,包括以下步骤: 对于头皮无创采集到的多导联EEG信号{xi:l彡i彡N},考察其概率分布,并计算 一阶差分序列{ Λ Xi: 1 < i < N-1},依据其概率分布及一阶差分序列的符号进行编码构成 新的二进制编码序列{Si: 1彡i彡N-1}。设二进制编码字长为m,编码规则描述如下: 首先对{xi:l彡i彡N}排序后进行2-1等分,找到2 m4-l个等分位点,记为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获得非线性参数脑电地形图的方法,其特征是,包括下列三个步骤:1)对于在头皮同步采集到的多导联脑电图,通过动态非线性编码规则将其进行编码,构成多维编码序列;2)对步骤1)中得到的多维编码序列,计算出多维信息增量熵;3)对步骤2)中得到的多维信息增量熵,按照脑电采集的电极位置映射到模拟的头部顶视图,并进行二维插值,最终绘制出非线性参数脑电地形图。

【技术特征摘要】
1. 一种获得非线性参数脑电地形图的方法,其特征是,包括下列三个步骤: 1) 对于在头皮同步采集到的多导联脑电图,通过动态非线性编码规则将其进行编码, 构成多维编码序列; 2) 对步骤1)中得到的多维编码序列,计算出多维信息增量熵; 3) 对步骤2)中得到的多维信息增量熵,按照脑电采集的电极位置映射到模拟的头部 顶视图,并进行二维插值,最终绘制出非线性参数脑电地形图。2. 根据权利要求1所述的非线性参数脑电地形图方法,其特征是,所述步骤1)中,动态 非线性编码,包括: 对于各导联脑电图的原始序列lxi: 1 < i < N},考察其概率分布,并计算一阶差分序列 { Λ xi:l彡i彡N-1},依据其概率分布及一阶差分序列的符号进行编码构成新的编码序列 {si:l彡i彡N-1};设二进制编码字长为m,编码规则描述如下: 首先对各导联脑电图的原始序列{Xi: 1 < i < N}排序后进行2-1等分,找到2M-1个 等分位点,记为^,心…,V则新的编码序列IsJ (m ?-λ 1? i /--八- 0 …00 0 <1,) 〇 …mo (,〖<?) 《二 j()··.100 (?2<χ$<?Λ) (l<i&...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄晓林刘红星司峻峰霍铖宇阙江蛟闫华文
申请(专利权)人:南京大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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