腦電逆問題研究：狀態(tài)空間理論.pdf

1、腦電逆問題是指從頭皮表面測得的電位推斷大腦內(nèi)部活動源的信息。逆問題的研究對腦部疾病的臨床診斷和認(rèn)知功能的研究具有重要意義。為了提高解的精度和可靠性，我們提出了基于狀態(tài)空間理論的新的求逆算法。實(shí)驗(yàn)表明這種方法能有效解決傳統(tǒng)算法在求解過程中所碰到的問題。本文的主要工作是在分析腦電逆問題的研究現(xiàn)狀和科學(xué)問題的基礎(chǔ)上，提出具有針對性的解決方案： 由于腦電逆問題在理論上存在解的非唯一性的難點(diǎn)，因此在求解過程中必須引入合適的約束條件。但傳統(tǒng)

2、算法往往只從數(shù)學(xué)或物理的角度給出約束條件，而我們提出了在電生理約束條件下的狀態(tài)空間方法：根據(jù)大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電活動構(gòu)建狀態(tài)方程，根據(jù)腦電系統(tǒng)中測量值和腦電源之間的關(guān)系構(gòu)建測量方程，這兩個(gè)方程組成狀態(tài)空間方程組。在此基礎(chǔ)上，再用濾波法進(jìn)行求解。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了狀態(tài)空間方法的優(yōu)越性。 針對獲得精確電導(dǎo)率值在腦電逆問題中的重要性，我們提出用狀態(tài)空間法同時(shí)估計(jì)腦電源的定位信息和電導(dǎo)率的思想：把電導(dǎo)率看成具有先驗(yàn)分布的隨機(jī)變量，結(jié)合腦電源的位