癫痫失神发作脑电信号小波分析与脑电信号区域特征提取

来源 :石河子大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:zhmj1985
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目的:脑电图(EEG)是癫痫诊断和疗效评估的金标准之一,临床中脑电图通过人工识图的方法来分析,效率较低,同时也受到识图者自身水平的影响,寻求脑电图新的分析方法显得尤为必要。小波分析是目前国际上公认的时频分析工具,在时间、频率域上具有良好的特性,被称为“数学显微镜”,在波形分析领域得到了广泛应用。Matlab是与Mathematica、Maple并称为三大数学软件的软件系统,在科学计算领域得到了世界的公认,在数据分析领域广泛使用。本实验期望寻找一种计算机辅助分析脑电信号的新方法。方法:本文基于Matlab软件,运用小波分析的方法对癫痫患者EEG信号进行量化分析,在软件中编程,套用小波能量、小波方差、小波熵的函数,可以得到各目标导联小波分解后β、α、θ、δ四种波形的小波能量、小波方差、小波熵的值,利用统计学软件对各数值进行分析;利用软件特性建模,尝试对失神发作的波形进行识别;建模对发作前期、发作期脑电信号的能量变化进行分析。结果:1.双侧半球小波熵、小波方差、小波能量指标的分析,失神发作的过程中大脑两侧的电生理活动具有一致性。2.发作期与发作间期、发作前期相比β、α、θ、δ四种基本波形的小波方差均显著增加。3.发作过程中小波熵的比较显示,失神发作中脑电的产生源于同步化的电生理过程。4.利用发作期小波能量与背景能量的显著差异,建立了失神识别的模型,证明通过能量差异可以对癫痫的发作有效识别。5.失神发作前,各基本波形小波能量没有恒定的变化趋势。结论:实验揭示了失神发作过程中数学特征的变化,为了深层次的解释其癫痫症状的内在特性和原因提供了客观依据。同时利用这些特征性变化建立了失神发作的自动识别波形,对多组癫痫失神发作的脑电信号成功识别,为临床脑电自动化分析提供一种新的方法,具有较好的实用价值和社会效益。
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