基于復(fù)合肢體想象動(dòng)作的腦電特征識(shí)別技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái),脊髓損傷導(dǎo)致癱瘓的患者日漸增多,如何有效恢復(fù)和重建其肢體運(yùn)動(dòng)功能成為康復(fù)工程領(lǐng)域一個(gè)亟待解決的難題。基于想象動(dòng)作范式的腦-機(jī)接口能夠建立一種接近于原有損傷信道的人工神經(jīng)通路,其內(nèi)源性誘發(fā)響應(yīng)作業(yè)模式可直接輸出使用者的主觀運(yùn)動(dòng)意識(shí)。相對(duì)于簡(jiǎn)單肢體想象動(dòng)作,復(fù)合肢體想象動(dòng)作反映了大腦各功能區(qū)相互整合和協(xié)同關(guān)系,更適于使用者的日常生活習(xí)慣,同時(shí)又可滿足控制信息的大指令集輸出,對(duì)脊髓損傷后肢體功能康復(fù)具有重要意義。
　　為進(jìn)一步探

2、索手足復(fù)合肢體想象動(dòng)作范式下的誘發(fā)腦電特征,本文設(shè)計(jì)了七類想象動(dòng)作任務(wù)模式,包括左手、右手、雙足、雙手、左手右足、右手左足和靜息狀態(tài)。為考察訓(xùn)練過(guò)程對(duì)任務(wù)作業(yè)效果的影響,研究中分別設(shè)置了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)階段:第一階段10名受試者均未經(jīng)過(guò)想象動(dòng)作訓(xùn)練;第二階段10名受試者均進(jìn)行了一定時(shí)間的想象訓(xùn)練,其中6人參加過(guò)第一階段實(shí)驗(yàn)。本文首先利用時(shí)頻圖譜、腦地形圖和功率譜密度曲線定性分析了各想象動(dòng)作模式誘發(fā)的事件相關(guān)去同步(ERD)特征的時(shí)頻、能量特性以

3、及腦區(qū)分布規(guī)律。針對(duì)關(guān)鍵導(dǎo)聯(lián)的ERD值分析結(jié)果表明復(fù)合手足協(xié)同想象動(dòng)作誘發(fā)的ERD特征要強(qiáng)于簡(jiǎn)單的手部或足部想象動(dòng)作,并且經(jīng)過(guò)訓(xùn)練之后各個(gè)想象動(dòng)作誘發(fā)的ERD特征都得到了明顯的增強(qiáng)。Fisher可分性分析結(jié)果證實(shí)訓(xùn)練之后動(dòng)作模式間的差異性也得到了提高。文中嘗試了CSP、GECSP、sTRCSP三種共空間模式算法,采用支持向量機(jī)實(shí)現(xiàn)了對(duì)七類手足想象動(dòng)作任務(wù)模式的分類識(shí)別,分類結(jié)果表明,與其余兩種共空間模式算法相比,sTRCSP具有一定的優(yōu)