腦磁信號的特征提取與腦網(wǎng)絡(luò)分析.pdf

1、精神分裂癥是一種精神疾病，患病人數(shù)約占世界總?cè)藬?shù)的1％，其臨床癥狀表現(xiàn)不一，即使是同一患者在不同病期表現(xiàn)出的癥狀也有明顯的差異。目前精神分裂癥的誘發(fā)病因和發(fā)病機(jī)理還不明確，針對患者的腦信號研究將為精神分裂癥的治療和嚴(yán)重程度的評估提供選擇依據(jù)。腦磁成像技術(shù)具有圖像清晰，定位準(zhǔn)確的優(yōu)點。論文從特征提取和功能腦網(wǎng)絡(luò)角度對正常受試者和精神分裂癥患者的腦磁信號進(jìn)行分析。主要工作如下：
　　首先，將最優(yōu)小波包分解與能量熵結(jié)合，提出了一種新的特

2、征提取與分類的方法。將經(jīng)PCA降維后的MEG數(shù)據(jù)進(jìn)行小波包分解得到小波包庫，結(jié)合小波熵從中選擇最優(yōu)小波包基，然后對最優(yōu)小波包基系數(shù)進(jìn)行幅度調(diào)制求取包絡(luò)能量熵，將其能量熵的統(tǒng)計特性作為特征進(jìn)行分類。該方法不僅考慮了腦磁信號維數(shù)較大的特點，而且通過對最優(yōu)小波包基系數(shù)的幅度調(diào)制，在降低特征維數(shù)的同時有效的保留了特征信息。
　　其次，從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的角度，提出了一種腦功能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造新方法。對精神分裂癥患者和健康受試者靜息閉眼狀態(tài)下的左腦顳葉和額

3、葉區(qū)的腦磁圖信號，采用滑動時間窗﹑短時傅里葉變換，計算Pearson相關(guān)系數(shù)得到動態(tài)功能連接矩陣?；诠δ苓B接矩陣使用圖論方法和閾值選擇原則，分別構(gòu)建了權(quán)重和二值網(wǎng)絡(luò)。且提取腦網(wǎng)絡(luò)測度，進(jìn)一步研究腦網(wǎng)絡(luò)的小世界特性。
　　最后，實驗發(fā)現(xiàn)基于小波包基與能量熵的腦磁信號自動分類方法有高達(dá)97.5868%分類準(zhǔn)確度。同時基于腦功能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造方法，對腦網(wǎng)絡(luò)測度進(jìn)行研究分析，結(jié)果表明相比健康受試者，精神分裂癥患者的幾種腦功能網(wǎng)絡(luò)都具有較小的絕