基于相位斜率指數(shù)的腦電信號(hào)方向研究.pdf

1、腦電信號(hào)的因果關(guān)系檢測(cè)，對(duì)于研究大腦功能及癲癇等大腦疾病的治療有著非常重要的意義。在這個(gè)背景下，我們的工作主要是分析大腦不同區(qū)域的因果關(guān)系，以此判斷大腦內(nèi)信息流的流動(dòng)方向。本文把算法分別應(yīng)用到正常腦電信號(hào)和癲癇腦電信號(hào)數(shù)據(jù)以及清醒和睡眠數(shù)據(jù)，旨在為癲癇疾病的分析治療提供理論上依據(jù)，以及分析睡眠數(shù)據(jù)的清醒期和睡眠期的主要區(qū)別。論文主要工作分為以下幾個(gè)部分：
　　（1）基于相位斜率指數(shù)的模擬數(shù)據(jù)分析
　　這一部分主要建立AR數(shù)據(jù)

2、模型，使用模擬數(shù)據(jù)對(duì)格蘭杰因果算法和相位斜率指數(shù)算法進(jìn)行對(duì)比，得出結(jié)論：格蘭杰因果的噪聲魯棒性能不好，很有可能會(huì)得出錯(cuò)誤的因果結(jié)論。而本文的主要算法相位斜率指數(shù)對(duì)噪聲魯棒性能好，對(duì)獨(dú)立的信源的混合不敏感；其次，即使信號(hào)的相位譜是非線性的，也可以得到有意義的結(jié)果；而且此算法還有效地權(quán)重了各個(gè)頻率段的分布。所以，本文對(duì)腦電數(shù)據(jù)方面的應(yīng)用，不采用格蘭杰因果的算法，而是采用本文主要的算法PSI算法。
　?。?）基于相位斜率指數(shù)的腦電數(shù)據(jù)分

3、析
　　將PSI算法應(yīng)用到正常腦電數(shù)據(jù)上，分析大腦不同區(qū)域的信息流方向，可以得到從前向后的一個(gè)明確的方向。我們用PSI算法對(duì)δ頻段，θ頻段，β頻段，γ頻段，α頻段分別進(jìn)行分析，對(duì)得到的正常腦電和癲癇腦電的有效結(jié)果百分比做T檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)α頻段的結(jié)果具有顯著性差異，這對(duì)癲癇病的臨床診斷具有重要意義。用 PSI算法分析睡眠數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：清醒期的相位斜率指數(shù)平均值明顯大于睡眠 I期的相位斜率指數(shù)的平均值，T檢驗(yàn)也可得到顯著性差異。這說明可

4、以使用相位斜率指數(shù)對(duì)腦電、心電進(jìn)行睡眠分期的研究。
　?。?）基于IOS9.1的腦電信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　利用IOS將此算法系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，此系統(tǒng)首先顯示了幾種常見的腦電波形，隨后采用模擬數(shù)據(jù)、正常腦電數(shù)據(jù)對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證，均顯示了正確的結(jié)論。經(jīng)系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)得到的結(jié)果我們可以發(fā)現(xiàn)相位斜率指數(shù)算法有著格蘭杰因果所不能比擬的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于腦電信號(hào)的分析得到了可以顯示大腦不同區(qū)域信息流的方向。這個(gè)系統(tǒng)具有一定的有效性及實(shí)用性，能夠?qū)εR床腦電信號(hào)