一种基于双通道相位同步特征融合的抑郁症和双相障碍脑网络分析方法技术

本发明专利技术公开了一种基于双通道相位同步特征融合的抑郁症和双相障碍脑网络分析方法，使用静息态头皮脑电信号，分别采用基于相位延迟指数、加权相位延迟指数和相位锁值同步性指标来构建相位同步性矩阵并将其融合，从而有效区分抑郁症和双相障碍患者的大脑病变区域。与现有技术相比，本发明专利技术提供的方法有如下优势：将三个同步特征融合可以获取到更多的有效信息来检测信号间微弱的相互作用关系，有利于发现大脑区域的电极信号是否处于同步状态，从而有效地识别出病变脑区。实验表明，通过本发明专利技术方法可直观看出相对于健康对照组而言，抑郁症和双相障碍患者的额叶和顶叶差异变化较大。双相障碍患者的额叶和顶叶差异变化较大。双相障碍患者的额叶和顶叶差异变化较大。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双通道相位同步特征融合的抑郁症和双相障碍脑网络分析方法


[0001]本专利技术属于计算神经科学领域，具体来说，涉及基于相位同步指标：相位延迟指数、相位锁值和加权相位延迟指数的抑郁症和双相障碍脑网络分析方法。构造α、β、θ和δ频带下该三个指标的功能连接矩阵，用于进一步研究分析不同类型被试功能连接和脑网络的差异性。

技术介绍

[0002]随着生活节奏的加快，社会竞争力越来越大，人们紧张焦虑的情绪时有发生，因此造成抑郁障碍的患者愈来愈多，抑郁障碍以显著而持久的心境低落为主要临床特征，伴有不同程度的认知和行为的损害及较高的自杀率。而双相障碍患者在情绪高涨(躁狂)和抑郁之间波动。这两种疾病不仅对患者的身体和心理造成极大的危害，而且给家属和社会造成一定的压力，同时也影响社会的良序发展。因其临床表现症状有交叉，所以极易导致误诊误疗，因此正确识别两种疾病有着至关重要的作用。
[0003]人脑可以看成一个复杂的网络，不同功能区相互作用、相互协调，共同完成人类各种复杂的活动。大脑的网络连接主要有三种形式：(1)结构连接：由神经元突触之间的电连接或化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双通道相位同步特征融合的抑郁症和双相障碍脑网络分析方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、采集实验组和正常对照组的静息态头皮EEG信号，共S个被试，每个被试共有m个电极信号被采集；步骤二、对采集的脑电信号数据进行预处理操作，包括：电极定位、重参考、基线去除、下采样、带通滤波、ICA分解以及伪迹去除；对预处理之后的信号划分为B个频带，并对每个频带的信号分成多个时间片段，第s个被试共有K
s
个时间片段；步骤三、计算每个被试、每个频带、相同时间片段之内的，任意i、j两通道电极信号之间的三个特征，即相位延迟指数，加权相位延迟指数，以及相位锁值，其中，一个被试在第t个时间片段，i、j两通道电极信号之间的相位延迟指数为PLI
tij
、加权相位延迟指数WPLI
tij
以及相位锁值为PLV
tij
，t＝1、2、
…
、K
s
；每个被试的每个频带对应K
s
个相位延迟指数功能连接矩阵，K
s
个加权相位延迟指数功能连接矩阵，以及K
s
个相位锁值功能连接矩阵；其中，相位延迟指数功能连接矩阵加权相位延迟指数功能连接矩阵相位锁值功能连接矩阵分别对得到的三种功能连接矩阵R1，R2，R3可视化；步骤四：将三种功能连接矩阵R1，R2，R3进行融合，得到融合后特征PLV_PLI_WPLI＝{R3,R1,R2}；步骤五：将融合后特征形成的矩阵送入分类器，得到最终的分类结果。2.根据权利要求1所述的一种基于双通道相位同步特征融合的抑郁症和双相障碍脑网络分析方法，其特征在于：步骤二所述的频带划分具体分为δ(0.5
‑
4Hz)、θ(4
‑
8Hz)、α(8
‑
13Hz)和β(14
‑
30Hz)四个频带；所述的时间片优选为2s。3.根据权利要求1所述的一种基于双通道相位同步特征融合的抑郁症和双相障碍脑网络分析方法，其特征在于：步骤三所述的相位锁值具体计算过程如下：步骤一：选定一个被试的一个频带，首先使用希尔伯特变换将同一时间片段的、各个电极所采的EEG信号从时域x(t)变换到频域步骤二：提取同一...

【专利技术属性】
技术研发人员：段立娟，刘红丽，乔元华，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：