【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于信息处理
,涉及人体信号处理,具体地说是一种通过提取人体脑电EEG信号并进行信号处理和脑网络分析,以最终实现大脑功能状态的判断。本专利技术可用于对人体不同的脑功能状态进行定性判定,为了解大脑活动状态提供一种新手段。
技术介绍
传统脑电地形图BEAM (brain electrical activity mapping)就是在脑电图技术基础上,用计算机对EEG信号进行数字处理,将一维时间序列转变成能够定位和定量的伪彩色二维分布图像,用数字和颜色来显示大脑的功能变化并进行初步的形态定位。 目前,神经生理学、解剖学、病理学的已有研究都表明,在细胞、核团、组织、器官等不同的层次上,人脑是由神经元、或由神经元形成具有一定功能的核团、或由核团进一步形成具有一定物理结构和功能的脑组织构成的,这些不同层次的脑构成单元之间,均存在复杂的互联网络关系,一些脑功能异常,比如精神分裂症,其主要特征就是脑神经网络的互联异常。但是,传统BEAM在构图过程中,将脑电各个电极作为独立的信号源看待,形成的地形图没有反映多个脑电电极之间的相关关系,存在明显缺陷。事实上,目前已经有一些关于精神状态分析相关的脑网络研究,包括睡眠、麻醉、注意、精神分裂、老年痴呆等。这些研究从多个角度揭示了不同脑功能状态的脑网络出现了不同变化,研究的结果大都发现,脑功能异常时,脑网络多出现了不同程度的小世界特征的变化,而脑网络小世界特征的退化意味着脑网络在处理信息时,其全局效率和局部效率降低。目前研究脑网络最常见的信号采集工具是磁共振成像MRI装置,比较典型的报告包括 Silvina G. H ...
【技术保护点】
一种基于脑电网络分析的地形图描绘装置,其特征在于,包括依次连接的脑电采集电极、脑电图导联线、脑电预处理电路、模数转换电路和信号处理器,所述的信号处理器设有依次连接的脑电干扰滤除模块、脑电分段与分解模块、互近似熵分析模块、阈值分析模块、脑网络参数计算模块和脑网络对比模块;脑电干扰滤除模块用于滤除脑电信号中的50Hz工频干扰、基线漂移和肌电干扰;脑电波提取模块用于提取脑电信号,以每1024点为一段进行滑动窗处理,以计算脑电信号中相应参数;互近似熵分析模块用于求各导联电极之间的互近似熵;阈值分析模块用于为建立脑网络确定阈值并建立相应的二值矩阵A;脑网络参数计算模块,用于根据阈值建立脑网络并计算相应的脑网络参数;脑网络对比模块用于将受试者脑网络各个参数与预存储的参照者脑网络各个参数进行对比,并将对比结果以脑电地形图的形式显示。
【技术特征摘要】
1.一种基于脑电网络分析的地形图描绘装置,其特征在于,包括依次连接的脑电采集电极、脑电图导联线、脑电预处理电路、模数转换电路和信号处理器,所述的信号处理器设有依次连接的脑电干扰滤除模块、脑电分段与分解模块、互近似熵分析模块、阈值分析模块、脑网络参数计算模块和脑网络对比模块;脑电干扰滤除模块用于滤除脑电信号中的 50Hz工频干扰、基线漂移和肌电干扰;脑电波提取模块用于提取脑电信号,以每1024点为一段进行滑动窗处理,以计算脑电信号中相应参数;互近似熵分析模块用于求各导联电极之间的互近似熵;阈值分析模块用于为建立脑网络确定阈值并建立相应的二值矩阵A ;脑网络参数计算模块,用于根据阈值建立脑网络并计算相应的脑网络参数;脑网络对比模块用于将受试者脑网络各个参数与预存储的参照者脑网络各个参数进行对比,并将对比结果以脑电地形图的形式显示。2.根据权利要求1所述的脑电网络地形图装置,其特征在于,所述脑电预处理电路,包括脑电前置级放大电路、脑电滤波放大电路、50Hz工频陷波电路;脑电前置级放大电路选用低功耗、高输入阻抗、高共模抑制比的四运放器件;脑电滤波放大电路采用四运放器件中的两个运放分别设计成一个二阶压控有源高通滤波器和一个二阶压控有源低通滤波器,组合成带通滤波器,带通滤波器的输入与脑电前置级放大电路的输出相连;50Hz工频陷波电路采用双T带阻滤波电路。3.根据权利要求1所述的脑电网络地形图装置,其特征在于,所述互近似熵的计算方法为:以计算脑电信号alpha波段xFt7(i)和xFt8(i),...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄力宇,薛姣,任爱锋,罗铭,
申请(专利权)人:西安电子科技大学,
类型:发明
国别省市:
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