一种基于脑电信号确定脑功能变化趋势的方法技术

本发明专利技术提供一种基于脑电信号确定脑功能变化趋势的方法，包括：利用脑电信号获取装置，分别获取被试在第一时间和第二时间的脑电信号；确定与被试在第一时间的脑电信号对应的前期脑部关联图谱；确定与被试在第二时间的脑电信号对应的后期脑部关联图谱；对比所述前期脑部关联图谱和所述后期脑部关联图谱，确定所述被试在所述第一时间和所述第二时间这一时期内的脑功能变化趋势。本发明专利技术提出的方法，一致性好，准确性高。

A Method of Determining the Trend of Brain Function Based on EEG Signal

The invention provides a method for determining the change trend of brain function based on EEG signals, which includes: acquiring EEG signals at the first time and the second time by using EEG signal acquisition device; determining the pre-brain Association map corresponding to the first time EEG signals of the subjects; and determining the post-brain Association map corresponding to the second time EEG signals of the subjects; Comparing the previous brain Association map with the later brain Association map, the change trend of brain function during the first time and the second time is determined. The method of the invention has good consistency and high accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种基于脑电信号确定脑功能变化趋势的方法
本专利技术涉及脑电信号处理
，具体涉及一种基于脑电信号确定脑功能变化趋势的方法。
技术介绍
脑电信号具有非平稳性、较强背景噪声等特性，脑电信号的分析与处理属于多学科交叉研究，对其进行分析与处理较为困难。通过量表统计等手段，从脑电信号中提取特征信息后对脑功能进行评价，存在以下两个缺点：一、存在片面性，一致性差。二、量化程度不足，受主观因素影响较大。
技术实现思路
本专利技术提出一种基于脑电信号确定脑功能变化趋势的方法，以解决目前脑功能评价方法主观性强、准确性不足的问题。本专利技术提供了一种基于脑电信号确定脑功能变化趋势的方法，包括以下步骤：步骤S1：利用脑电信号获取装置，分别获取被试在第一时间和第二时间的脑电信号，其中，第一时间在第二时间之前，第二时间与第一时间距离预先设定的时间间隔；步骤S2：确定与被试在第一时间的脑电信号对应的前期脑部关联图谱；确定与被试在第二时间的脑电信号对应的后期脑部关联图谱；步骤S3：对比前期脑部关联图谱和后期脑部关联图谱，确定被试在第一时间和第二时间这一时期内的脑功能变化趋势。具体地，脑电信号获取装置包括37导联电极帽和脑电信号采集处理系统；在获取脑电信号时，利用脑电信号采集处理系统从37导联电极帽获取脑电信号，其中，脑电信号中包括多组脑电数据，每一组脑电数据与37导联电极帽中的一个电极相对应。具体地，确定与被试在第一时间的脑电信号对应的前期脑部关联图谱，或确定与被试在第二时间的脑电信号对应的后期脑部关联图谱，包括：根据37导联电极帽中各待设置在被试头部的电极设置在被试头部时的位置关系，生成脑部网络图，其中，脑部网络图中的节点与37导联电极帽中的电极相对应；对脑电信号中的脑电数据进行相干分析，确定任两组脑电数据在预先指定的频率点处的相干值为任两组脑电数据对应的两个电极在脑部网络图中的两个节点之间的关联度；将脑部网络图的节点之间的关联度按照数值大小映射为预先设定颜色的直线，并设置在脑部网络图的两个节点之间，形成脑部关联图谱。具体地，对比前期脑部关联图谱和后期脑部关联图谱，确定被试在第一时间和第二时间这一时期内的脑功能变化趋势，包括：根据前期脑部关联图谱和后期脑部关联图谱的色差对比，确定各节点之间的关联度为增加、减少或不变；根据全部的节点之间的关联度变化趋势，确定被试在第一时间和第二时间这一时期内的脑功能变化趋势为增强、减弱或不变。具体地，相干分析采用下式：其中，CXY(f)是x(t)和y(t)之间的互谱；CXX(f)是x(t)通过傅里叶变换得到的自谱；CYY(f)是y(t)通过傅里叶变换得到的自谱；x(t)和y(t)分别为同步地采集到的两组脑电数据。具体地，相干分析后，确定任两组脑电数据在10Hz频率点处的相干值为任两组脑电数据对应的两个电极在脑部网络图中的两个节点之间的关联度。具体地，脑部网络图为理想半球的脑部节点拓扑图。具体地，在利用脑电信号采集处理系统获取脑电信号时，设置采样频率为1000Hz，带通滤波器的通频带为0.05～50Hz。具体地，在利用脑电信号采集处理系统从37导联电极帽获取脑电信号时，还同步地从37导联电极帽获取参考眼电信号；相应地，脑电信号获取装置还包括脑电信号处理软件；在利用脑电信号采集处理系统获取脑电信号后，利用脑电信号处理软件结合参考眼电信号对脑电信号进行消噪，得到消噪后的脑电信号。具体地，脑电信号中包括alpha脑波和gamma脑波。本专利技术提供的基于脑电信号确定脑功能变化趋势的方法，将脑电帽中电极的位置关系与多组脑电信号相结合，确定获取的脑电信号之间的多维关联关系；基于这种多维关联关系，确定被试的脑功能在不同时期的变化趋势，进而可以完成对被试脑功能的评价。本专利技术提出的基于脑电信号确定脑功能变化趋势的方法，基于对脑电信号分析脑功能变化趋势，摆脱了传统方法中从单一角度进行脑功能分析的局限性。与传统的使用量表评分法相比，本专利技术提出的基于脑电信号确定脑功能变化趋势的方法，操作简单，一致性好，准确性高，更加客观和科学。附图说明通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：图1为本专利技术一个实施例的基于脑电信号确定脑功能变化趋势的方法的流程示意图；图2为本专利技术又一个实施例的基于脑电信号确定脑功能变化趋势的方法的流程示意图；图3为本专利技术一个实施例的采集到的37导联脑电数据的示意图；图4为本专利技术一个实施例中被试执行增强脑功能运动前后的alpha脑波的脑部关联图谱示意图；图5为本专利技术一个实施例中被试执行增强脑功能运动前后的gamma脑波的脑部关联图谱示意图；图6为本专利技术一个实施例的采集脑电数据的场景示意图。具体实施方式现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本专利技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。脑电信号的分析与处理属于多学科交叉研究，其具有非平稳性、较强背景噪声等特性，因此对脑电信号的分析与处理较为困难。随着科学技术的发展，根据脑电信号的特有性质，将一些新的理论和技术手段与脑电信号的分析处理相结合，提出了多种不同的脑电信号分析方法，并得到了广泛的应用和发展。本专利技术提供的基于脑电信号确定脑功能变化趋势的方法，将脑电帽中电极的位置关系与多组脑电信号相结合，确定获取的脑电信号之间的多维关联关系；基于这种多维关联关系，确定被试的脑功能在不同时期的变化趋势，进而可以完成对被试脑功能的评价。如图1所示，本实施例的基于脑电信号确定脑功能变化趋势的方法，包括：步骤S1：利用脑电信号获取装置，分别获取被试在第一时间和第二时间的脑电信号，其中，第一时间在第二时间之前，第二时间与第一时间距离预先设定的时间间隔；步骤S2：确定与被试在第一时间的脑电信号对应的前期脑部关联图谱；确定与被试在第二时间的脑电信号对应的后期脑部关联图谱；步骤S3：对比前期脑部关联图谱和后期脑部关联图谱，确定被试在第一时间和第二时间这一时期内的脑功能变化趋势。具体地，脑电信号获取装置包括37导联电极帽、脑电信号采集处理系统Neuroscan；在获取脑电信号时，利用脑电信号采集处理系统Neuroscan从37导联电极帽获取脑电信号，其中，脑电信号中包括多组脑电数据，每一组脑电数据与37导联电极帽中的一个电极相对应。应该理解为，可以根据需要，灵活设定设置在被试头皮上的电极数目。具体地，电极数目不大于30个。优选地，在利用脑电信号采集处理系统Neuroscan获取脑电信号时，设置采样频率为1000Hz，带通滤波器的通频带为0.05～50Hz。优选地，在利用脑电信号采集处理系统Neuroscan从37导联电极帽获取脑电信号时，还同步地从37导联电极帽获取参考眼电信号；相应地，脑电信号获取装置还包括脑电信号处理软件C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于脑电信号确定脑功能变化趋势的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：利用脑电信号获取装置，分别获取被试在第一时间和第二时间的脑电信号，其中，所述第一时间在第二时间之前，所述第二时间与所述第一时间距离预先设定的时间间隔；步骤S2：确定与被试在第一时间的脑电信号对应的前期脑部关联图谱；确定与被试在第二时间的脑电信号对应的后期脑部关联图谱；步骤S3：对比所述前期脑部关联图谱和所述后期脑部关联图谱，确定所述被试在所述第一时间和所述第二时间这一时期内的脑功能变化趋势。

【技术特征摘要】
1.一种基于脑电信号确定脑功能变化趋势的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：利用脑电信号获取装置，分别获取被试在第一时间和第二时间的脑电信号，其中，所述第一时间在第二时间之前，所述第二时间与所述第一时间距离预先设定的时间间隔；步骤S2：确定与被试在第一时间的脑电信号对应的前期脑部关联图谱；确定与被试在第二时间的脑电信号对应的后期脑部关联图谱；步骤S3：对比所述前期脑部关联图谱和所述后期脑部关联图谱，确定所述被试在所述第一时间和所述第二时间这一时期内的脑功能变化趋势。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脑电信号获取装置包括37导联电极帽和脑电信号采集处理系统；在获取脑电信号时，利用所述脑电信号采集处理系统从所述37导联电极帽获取脑电信号，其中，所述脑电信号中包括多组脑电数据，每一组所述脑电数据与所述37导联电极帽中的一个电极相对应。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定与被试在第一时间的脑电信号对应的前期脑部关联图谱，或确定与被试在第二时间的脑电信号对应的后期脑部关联图谱，包括：根据37导联电极帽中各待设置在被试头部的电极设置在被试头部时的位置关系，生成脑部网络图，其中，所述脑部网络图中的节点与37导联电极帽中的电极相对应；对所述脑电信号中的脑电数据进行相干分析，确定任两组脑电数据在预先指定的频率点处的相干值为所述任两组脑电数据对应的两个电极在所述脑部网络图中的两个节点之间的关联度；将脑部网络图的节点之间的关联度按照数值大小映射为预先设定颜色的直线，并设置在所述脑部网络图的两个节点之间，形成所述脑部关联图谱。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对比所述前期脑部关...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏玉龙，邵晓倩，胡庆川，
申请(专利权)人：新绎健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13