腦電信號的特性分析與特征提取.pdf

1、腦電信號(EEG)是通過電極記錄下來的腦電細胞群的自發(fā)性、節(jié)律性電活動，它包含了大量的生理與病理信息，對其作深入的研究有助于臨床醫(yī)生提高對大腦神經(jīng)系統(tǒng)損傷病變診斷和檢測的可靠性和準(zhǔn)確性，同時對于腦疾病診斷和檢測提供了有效的手段，所以腦電圖檢查在臨床診斷中起著越來越重要的作用。 對腦電信號進行特性分析和特征提取，國內(nèi)外有關(guān)這一課題的研究日益增多。由豐富的國內(nèi)外資料可知，許多經(jīng)典的或現(xiàn)代的信號處理分析方法已經(jīng)應(yīng)用于腦電信號中，且已見

2、成效?？梢哉f，前人的工作已經(jīng)為未來的研究提供了很好的基礎(chǔ)，因此本論文在此基礎(chǔ)上，研究方向大致向以下兩方面展開：一是采用經(jīng)典和現(xiàn)代信號處理方法分析的基本原理和方法，研究并實現(xiàn)腦電信號特性分析和特征提取的更加有效和快速的算法；二是研究發(fā)展新的分析方法，并嘗試將現(xiàn)有方法進行結(jié)合，應(yīng)用于腦電信號的特性分析和特征提取。具體的工作包括： 首先，深入研究國內(nèi)外腦電信號特性分析與特征提取的理論和方法，對各種分析方法的優(yōu)缺點加以充分認(rèn)識及總結(jié)。

3、 其次，深入研究近似熵算法及其性質(zhì)，并探討近似熵算法應(yīng)用于腦電信號的可行性。采用近似熵算法對小豬腦缺氧窒息而引起的中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷實驗數(shù)據(jù)進行分析及對損傷程度進行定量評估。結(jié)果表明基于近似熵的方法對于腦缺氧窒息而引起的中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷及對損傷程度進行評估，具有直觀和可定量的優(yōu)點?？赡艹蔀橐粋€新的評價缺氧腦損傷的臨床參量。 第三，采用近似熵對癲癇患者的腦電信號進行分析，探索運用近似熵進行癲癇檢測的可行性。針對近似熵存在的問題

4、，選用一種與近似熵類似但精度更好的方法-樣本熵，并同近似熵就在癲癇腦電信號中的應(yīng)用進行了比較分析。結(jié)果顯示癲癇發(fā)作時腦電信號的近似熵和樣本熵均明顯低于發(fā)作前和發(fā)作后。樣本熵的變化幅度明顯大于近似熵。 最后，將經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸鈶?yīng)用于腦電信號的預(yù)處理并結(jié)合樣本熵對癲癇腦電信號進行預(yù)測。結(jié)果顯示基于經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸獾臉颖眷仄浞葴p小更為顯著，同時抑制了偽差對實驗結(jié)果的影響?；诮?jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸馀c樣本熵的癲癇預(yù)測方法能夠很好的對癲癇進行預(yù)測。