時(shí)頻分析及其在腦電信號(hào)分析中應(yīng)用的研究.pdf

1、癲癇是大腦神經(jīng)元異常放電而引起的大腦功能障礙的表現(xiàn).癲癇樣放電的波形主要有以下幾種:棘波、尖波、棘慢復(fù)合波、尖慢復(fù)合波等.在臨床EEG檢查中,最重要的是識(shí)別EEG中是否出現(xiàn)棘波.人工觀察和檢測EEG是一項(xiàng)復(fù)雜而又耗時(shí)的工作,而且要使用額外的經(jīng)驗(yàn)判據(jù),這就需要高級(jí)訓(xùn)練的專業(yè)人員,而這又正是目前普遍缺乏的.因此,腦電圖的自動(dòng)檢測與分類就越發(fā)顯得迫切與重要.腦電癲癇棘波自動(dòng)提取對(duì)于患者的診斷,以及減輕醫(yī)生的繁重勞動(dòng)力都具有重要意義.由于腦電信

2、號(hào)的非平穩(wěn)性及強(qiáng)背景噪聲,因此對(duì)它的分析與處理一直是極其困難的但又非常吸引人的研究課題.隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,特別是近年來在非平穩(wěn)信號(hào)分析理論上的一系列重大進(jìn)展為我們提供了腦電信號(hào)處理的新手段,時(shí)頻分析理論則是這一系列重大進(jìn)展中的一個(gè).因此,本文的主要的研究目標(biāo)是尋找合適的時(shí)頻分析方法解決腦電癲癇棘波自動(dòng)提取問題.本文在以下幾個(gè)方面完成了有特色的研究工作:首先,概述了時(shí)頻分析方法的基本理論、歷史和現(xiàn)狀,并介紹了已有的時(shí)頻分析方法在腦電

3、信號(hào)分析處理中的應(yīng)用;其次,研究了小波變換的基礎(chǔ)理論,尤其對(duì)B樣條小波能夠進(jìn)行信號(hào)突變點(diǎn)精確檢測的優(yōu)良特性進(jìn)行了詳細(xì)分析.腦電信號(hào)棘波對(duì)應(yīng)信號(hào)的突變點(diǎn),其存在處的一階導(dǎo)數(shù)幅值最大,而二階導(dǎo)數(shù)為零.本文認(rèn)為B樣條小波在最大分解尺度為J=5時(shí),對(duì)棘波的檢測效果最好;第三,減小交叉項(xiàng)分布(RID)是一種能夠有效抑制交叉項(xiàng)干擾的時(shí)頻分布方法,本文對(duì)設(shè)計(jì)出的棘波參考信號(hào)和EEG信號(hào)進(jìn)行RID時(shí)頻變換后求取相關(guān),根據(jù)相關(guān)程度的大小來進(jìn)行癲癇棘波提取

4、,最后對(duì)得到的相關(guān)系數(shù)再進(jìn)行加窗平滑改進(jìn),取得了較好的效果;最后,在遼寧省教育廳重大項(xiàng)目計(jì)劃和大連理工大學(xué)"生命+X"項(xiàng)目的支持下,作者所在的實(shí)驗(yàn)室開展了新型視頻腦電圖儀及Holter的研究與開發(fā).本項(xiàng)目追求的根本目標(biāo)是依據(jù)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的原理和最新進(jìn)展,擴(kuò)展現(xiàn)有腦電圖儀器的功能并改善其性能,并把腦電Holter與視頻腦電有機(jī)結(jié)合,從而推出全新的、基于現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)的新型腦電圖儀器.與本文相關(guān)的研發(fā)工作主要是有效的實(shí)現(xiàn)腦電特征信號(hào)波