一種癲癇發(fā)作源的定位裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種癲癇發(fā)作源的定位裝置，屬于生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理【技術(shù)領(lǐng)域】。所述裝置包括：用于采集患者癲癇發(fā)作期和發(fā)作間期的顱內(nèi)腦電信號(hào)的裝置；用于對(duì)采集到的顱內(nèi)腦電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理的裝置；用于根據(jù)預(yù)處理后的顱內(nèi)腦電數(shù)據(jù)，通過(guò)自適應(yīng)有向傳遞函數(shù)計(jì)算得到隨時(shí)間變化的因果連接矩陣的裝置；用于根據(jù)得到的時(shí)變的因果連接矩陣，通過(guò)對(duì)中間中心性的計(jì)算和處理得到癲癇發(fā)作和傳播中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，找出這些節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電極所在區(qū)域的裝置。本發(fā)明定位的癲癇發(fā)作源更準(zhǔn)確。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種癲癇發(fā)作源的定位裝置及 方法。 一種癲癇發(fā)作源的定位裝置及方法

【背景技術(shù)】
[0002] 癲癇是一種神經(jīng)系統(tǒng)疾病，直接影響到全世界5000萬(wàn)人，它的特點(diǎn)是反復(fù)發(fā)作， 顯著的降低了患者的生活質(zhì)量。在20% -30%的癲癇病例中，抗癲癇藥不能有效控制癲癇 發(fā)作。對(duì)于局部的抗藥性癲癇，手術(shù)切除致癇區(qū)（epileptogenic zone, EZ)可能是減輕或抑 制癲癇發(fā)作唯一的治療方法，因此，準(zhǔn)確找出EZ非常關(guān)鍵。然而，癲癇手術(shù)仍然有相當(dāng)高的 失敗率，這表明了精確的找出EZ是未能解決的難題，需要采用更加先進(jìn)的信號(hào)處理方法。
[0003] 癲癇發(fā)作的病理生理學(xué)特點(diǎn)是大腦神經(jīng)元一過(guò)性的過(guò)度同步放電，而腦電圖 (Electroencephalograph)又是研究腦生物電活動(dòng)的專門技術(shù)，因此在癲癇的診斷、分類及 治療中均具有重要意義。其中，顱內(nèi)腦電（intracranial EEG，IEEG)使用開(kāi)顱技術(shù)將電極 直接置于大腦皮層表面或置入腦深部結(jié)構(gòu)，可以不受頭皮、顱骨、肌電和日?；顒?dòng)的干擾， 清晰地顯示腦電圖的細(xì)微變化過(guò)程，靈敏度高。結(jié)合視頻技術(shù)記錄到的臨床發(fā)作表現(xiàn)，確定 發(fā)作開(kāi)始的時(shí)刻，從而區(qū)別原發(fā)和傳導(dǎo)而來(lái)的異常放電，準(zhǔn)確定位癲癇發(fā)作源。
[0004] 目前，對(duì)癲癇發(fā)作源的定位主要依靠醫(yī)生對(duì)顱內(nèi)腦電信號(hào)的肉眼分析，然而，分析 結(jié)果的質(zhì)量在很大程度上依賴于醫(yī)生的專業(yè)知識(shí)、工作經(jīng)驗(yàn)和評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。采用信號(hào)處理技 術(shù)，對(duì)顱內(nèi)腦電信號(hào)進(jìn)行量化分析，可以方便的處理大量數(shù)據(jù)，也可以量化一些難以直觀的 信號(hào)特征，減少肉眼分析的主觀性并且提高效率。因此，采用信號(hào)處理的方法定位癲癇發(fā)作 源，可以作為癲癇手術(shù)術(shù)前評(píng)估的輔助手段。
[0005] 基于Granger因果的有向傳遞函數(shù)可以獲取不同的腦區(qū)之間有向信息 流而被廣泛地應(yīng)用于癲癇網(wǎng)絡(luò)的研究中。C. Wilke等人（C. Wilke, G. Worrell, B. He.Graph analysis of epileptogenic networks in human partial epilepsy[J]. Epil印sia，2011，52(1) :84-93.)使用有向傳遞函數(shù)與中間中心性相結(jié)合的方法來(lái)找出癲 癇網(wǎng)絡(luò)發(fā)作和傳播的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，取得了較好的效果。然而該方法在計(jì)算癲癇發(fā)作期的數(shù)據(jù) 時(shí)需要假設(shè)信號(hào)在所分析的時(shí)間窗內(nèi)是平穩(wěn)的，其連接模式是不變的，但是由于神經(jīng)活動(dòng) 是動(dòng)態(tài)的，這種假設(shè)不可能總是有效的，故該方法無(wú)法獲取隨時(shí)間變化的連接信息；而且 該方法在通過(guò)顱內(nèi)腦電信號(hào)來(lái)定位癲癇發(fā)作源時(shí)，只考慮了發(fā)作期在癲癇網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié) 點(diǎn)，而這些節(jié)點(diǎn)在發(fā)作間期可能也同樣活躍，不考慮發(fā)作間期的數(shù)據(jù)可能導(dǎo)致定位的發(fā)作 源不夠準(zhǔn)確。而且傳統(tǒng)的有向傳遞函數(shù)的歸一化方法頻率窗內(nèi)的每一個(gè)頻率成分平等對(duì) 待，而忽視了不同頻率成分所包含的能量不同，這些都會(huì)導(dǎo)致定位的發(fā)作源不準(zhǔn)確。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明針對(duì)【背景技術(shù)】存在的缺陷，提供了一種癲癇發(fā)作源的定位裝置及方法，本 發(fā)明采用自適應(yīng)有向傳遞函數(shù)與中間中心結(jié)合來(lái)定位癲癇發(fā)作源，對(duì)癲癇發(fā)作源的定位更 準(zhǔn)確。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0008] -種癲癇發(fā)作源的定位裝置，所述裝置包括：
[0009] 第一裝置：用于采集患者癲癇發(fā)作期和發(fā)作間期的顱內(nèi)腦電信號(hào)，并對(duì)其中的電 極從1到K編號(hào)，其中K為總的電極數(shù)。
[0010] 第二裝置：用于對(duì)采集到的K道顱內(nèi)腦電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理：對(duì)采集到的腦電信號(hào) 進(jìn)行截取，截取至少3次癲癇發(fā)作前5秒至發(fā)作結(jié)束的數(shù)據(jù)，截取不少于20s的發(fā)作間期的 數(shù)據(jù)；對(duì)截取到的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理；對(duì)濾波處理后的腦電信號(hào)進(jìn)行歸一化處理，使 其均值為〇,方差為1 ;對(duì)歸一化處理后的腦電信號(hào)進(jìn)行重采樣。
[0011] 第三裝置：用于根據(jù)預(yù)處理后的顱內(nèi)腦電數(shù)據(jù)，通過(guò)自適應(yīng)有向傳遞函數(shù)計(jì)算得 到隨時(shí)間變化的KXK的因果連接矩陣：從預(yù)處理后的腦電信號(hào)中選取30Hz?80Hz頻段內(nèi) 的腦電信號(hào)；使用赤池信息量準(zhǔn)則對(duì)上述選取的頻段內(nèi)的腦電信號(hào)進(jìn)行擬合階數(shù)，根據(jù)所 述階數(shù)使用隨時(shí)間變化的多元自回歸模型擬合上述選取的頻段內(nèi)的腦電信號(hào)；通過(guò)自適應(yīng) 有向傳遞函數(shù)，根據(jù)擬合后的所述選取的頻段內(nèi)的腦電信號(hào)，計(jì)算所述選取的頻段內(nèi)各個(gè) 離散頻率和時(shí)間點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的因果連接矩陣；對(duì)上述計(jì)算得到的各個(gè)離散頻率和時(shí)間點(diǎn)上的 因果連接矩陣進(jìn)行歸一化處理。
[0012] 第四裝置：用于根據(jù)上述得到的隨時(shí)間變化的因果連接矩陣，通過(guò)對(duì)K個(gè)節(jié)點(diǎn)中 間中心性的計(jì)算和處理得到癲癇發(fā)作和傳播中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，找出這些節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電極所在 區(qū)域，定位出癲癇發(fā)作源：根據(jù)第三裝置處理后得到的因果連接矩陣在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)分別計(jì) 算癲癇發(fā)作間期和發(fā)作期的網(wǎng)絡(luò)的K個(gè)節(jié)點(diǎn)中間中心性，其中發(fā)作期選取發(fā)作開(kāi)始到發(fā)作 結(jié)束；分別計(jì)算出各個(gè)通道癲癇發(fā)作間期和發(fā)作期中間中心性的平均值；將各個(gè)通道癲癇 發(fā)作期的中間中心性的值與發(fā)作間期的中間中心性的值相減；根據(jù)相減得到的中間中心性 的值，找出值最大的3?5個(gè)通道，即為癲癇發(fā)作和傳播過(guò)程中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，找出這些節(jié)點(diǎn) 對(duì)應(yīng)的電極所在區(qū)域，從而定位出癲癇發(fā)作源。
[0013] 一種癲癇發(fā)作源的定位方法，包括以下步驟：
[0014] A :采集患者癲癇發(fā)作期和發(fā)作間期的顱內(nèi)腦電信號(hào)，并對(duì)其中的電極從1到K編 號(hào)，其中K為總的電極數(shù)；
[0015] B :對(duì)步驟A采集到的K道顱內(nèi)腦電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；
[0016] C:根據(jù)預(yù)處理后的K道顱內(nèi)腦電數(shù)據(jù)，通過(guò)自適應(yīng)有向傳遞函數(shù)計(jì)算得到隨時(shí)間 變化的KXK的因果連接矩陣；
[0017] D :根據(jù)步驟C得到的隨時(shí)間變化的因果連接矩陣，通過(guò)對(duì)K個(gè)節(jié)點(diǎn)中間中心性的 計(jì)算和處理得到癲癇發(fā)作和傳播中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，找出這些節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電極所在區(qū)域，從而 定位出癲癇發(fā)作源。
[0018] 所述步驟B具體包括：
[0019] B1 :對(duì)步驟A采集到的K道腦電信號(hào)進(jìn)行截取：截取至少3次癲癇發(fā)作前5秒至發(fā) 作結(jié)束的數(shù)據(jù)，截取不少于20s的發(fā)作間期的數(shù)據(jù)；
[0020] B2 :對(duì)截取到的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理；
[0021] B3 :對(duì)濾波處理后的腦電信號(hào)進(jìn)行歸一化處理，使其均值為0,方差為1 ;
[0022] B4 :對(duì)步驟B3處理后的腦電信號(hào)進(jìn)行重采樣。
[0023] 所述步驟C具體包括：
[0024] C1 :從步驟B預(yù)處理后的K道腦電信號(hào)中選取30Hz?80Hz頻段內(nèi)的腦電信號(hào)；
[0025] C2 :使用赤池信息量準(zhǔn)則對(duì)步驟C1中選取的頻段內(nèi)的K道腦電信號(hào)進(jìn)行擬合階 數(shù)，根據(jù)所述階數(shù)使用隨時(shí)間變化的多元自回歸模型擬合步驟C1中選取的頻段內(nèi)的腦電 信號(hào)；
[0026] C3 :通過(guò)自適應(yīng)有向傳遞函數(shù)，根據(jù)擬合后的所述步驟C1中選取的頻段內(nèi)的K道 腦電信號(hào)，計(jì)算所述步驟C1中選取的頻段內(nèi)各個(gè)離散頻率和時(shí)間點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的KXK的因果 連接矩陣；
[0027] C4 :對(duì)步驟C3計(jì)算得到的各個(gè)離散頻率和時(shí)間點(diǎn)上的因果連接矩陣進(jìn)行歸一化 處理。
[0028] 所述步驟D具體包括：
[0029] D1 :根據(jù)步驟C處理后得到的因果連接矩陣在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)分別計(jì)算癲癇發(fā)作間期 和發(fā)作期的網(wǎng)絡(luò)的K個(gè)節(jié)點(diǎn)中間中心性，其中發(fā)作期選取發(fā)作開(kāi)始到發(fā)作結(jié)束；
[0030] D2 :分別計(jì)算出各個(gè)通道癲癇發(fā)作間期和發(fā)作期中間中心性的平均值；
[0031] D3 :將各個(gè)通道癲癇發(fā)作期的中間中心性的值與發(fā)作間期的中間中心性的值相 減；
[0032] D4 :根據(jù)相減得到的中間中心性的值，找出值最大的3?5個(gè)通道，即為癲癇發(fā)作 和傳播過(guò)程中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，找出這些節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電極所在區(qū)域，從而定位出癲癇發(fā)作源。 [0033] 本發(fā)明的有益效果為：
[0034] 1、采用本發(fā)明的癲癇發(fā)作源定位裝置及方法對(duì)顱內(nèi)腦電信號(hào)進(jìn)行量化分析，可以 更精確的處理大量數(shù)據(jù)，減少肉眼分析所帶來(lái)的誤差。
[0035] 2、本發(fā)明采用的自適應(yīng)有向傳遞函數(shù)方法相比于傳統(tǒng)的有向傳遞函數(shù)法，更適用 于癲癇發(fā)作期的非平穩(wěn)的腦電信號(hào)。對(duì)自適應(yīng)有向傳遞函數(shù)的歸一化方法自動(dòng)提高了基本 頻率的權(quán)重，使得對(duì)頻率窗的選擇不再重要。
[0036] 3、本方法根據(jù)自適應(yīng)有向傳遞函數(shù)計(jì)算得到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，計(jì)算癲癇發(fā)作期中間中心 性與發(fā)作間期中間中心性的差值，相比于傳統(tǒng)方法中單純計(jì)算出度或中間中心性，得到的 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)與實(shí)際區(qū)域更加接近。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0037] 圖1是本發(fā)明提供的癲癇發(fā)作源定位方法的流程圖。
[0038] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例中患者顱內(nèi)電極放置示意圖。
[0039] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例中定位的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)與實(shí)際病灶距離的比較。其中，outdegree 為采用發(fā)作期的出度找出的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)與實(shí)際病灶的距離；BC為采用發(fā)作期的中間中心性 找出的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)與實(shí)際病灶的距離；BC_sub為采用發(fā)作期中間中心性與發(fā)作間期中間中 心性相減的方法找出的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)與實(shí)際病灶的距離。
[0040] 圖4是采用本發(fā)明的裝置和方法定位的癲癇發(fā)作源與實(shí)際病灶的空間位置示意 圖。其中，灰色區(qū)域?yàn)椴捎帽景l(fā)明裝置和方法定位的癲癇發(fā)作源；斜線標(biāo)注的區(qū)域?yàn)閷?shí)際病 灶區(qū)域。

【具體實(shí)施方式】
[0041] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。以下實(shí)施 例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0042] -種癲癇發(fā)作源的定位方法，包括以下步驟：
[0043] 步驟A :采集患者癲癇發(fā)作期和發(fā)作間期的顱內(nèi)腦電信號(hào)，并對(duì)其中的電極從1到 64編號(hào)，其中64為總的電極數(shù)：在患者開(kāi)顱后埋置電極，進(jìn)行2周的術(shù)前腦電圖監(jiān)測(cè)。如 圖2所示，本實(shí)施例中，共64道電極，電極埋置區(qū)域?yàn)椋?.左額縱裂向后16點(diǎn)片；2.左額中 上回及中央前32點(diǎn)片；3.左額下回16點(diǎn)片。電極間隔為5mm，信號(hào)采樣率為1024Hz。
[0044] 步驟B :對(duì)采集到的顱內(nèi)腦電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理。
[0045] 所述步驟B具體包括：
[0046] 步驟B1 :對(duì)步驟A采集到的64道腦電信號(hào)進(jìn)行截?。航厝?次癲癇發(fā)作前5秒至 發(fā)作結(jié)束的數(shù)據(jù)，截取20s的發(fā)作間期的數(shù)據(jù)；
[0047] 步驟B2 :對(duì)步驟B1截取到的64道顱內(nèi)腦電信號(hào)進(jìn)行濾波處理：首先通過(guò)50Hz陷 波器，排除工頻干擾，然后通過(guò)頻帶為[0.5,100Hz]的FIR(有限沖激響應(yīng)）線性相位的低 通濾波器，濾掉高頻信號(hào)；
[0048] 步驟B3 :對(duì)濾波得到的64道信號(hào)進(jìn)行歸一化處理，使其均值為0,方差為1 ;
[0049] 步驟Μ :將數(shù)據(jù)從1024Hz的重采樣為256Hz，重采樣可以降低計(jì)算時(shí)的模型階數(shù) 和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，進(jìn)而降低計(jì)算時(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存的消耗，減少計(jì)算時(shí)間。
[0050] 步驟C :根據(jù)預(yù)處理后的64道顱內(nèi)腦電數(shù)據(jù)，通過(guò)自適應(yīng)有向傳遞函數(shù)計(jì)算得到 隨時(shí)間變化的64X64的因果連接矩陣。
[0051] 所述步驟C具體包括：
[0052] 步驟C1 :選取所要計(jì)算的頻段，因?yàn)檠芯匡@示，癲癇發(fā)作的基本頻率主要集中在 貝塔和伽馬段，所以本實(shí)施例選取的頻段為伽馬段，具體為30-80HZ。
[0053] 步驟C2 :使用赤池信息量準(zhǔn)則對(duì)所述預(yù)處理后的64道顱內(nèi)腦電信號(hào)進(jìn)行擬合的 階數(shù)，根據(jù)該階數(shù)使用時(shí)變的多元自回歸模型擬合顱內(nèi)腦電信號(hào)。本實(shí)施例選取的階數(shù)為 4階。
[0054] 步驟C3 :通過(guò)自適應(yīng)有向傳遞函數(shù)，根據(jù)擬合后的所述步驟C1中選取的頻段內(nèi)的 腦電信號(hào)，計(jì)算所述步驟C1中選取的頻段內(nèi)各個(gè)離散頻率和時(shí)間點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的因果連接矩 陣。
[0055] 自適應(yīng)有向傳遞函數(shù)的計(jì)算公式為：
[0056] ADTFi^f.t) = |Η^.(Γ,?) |2 (1)
[0057] 其中ADTFU (f，t)是計(jì)算得到的64X64的因果連接矩陣，氏」(f，t)為系統(tǒng)傳遞矩 陣，它描述了在t時(shí)刻，頻率為f時(shí)，信息從通道j流向通道i的值。
[0058] 步驟C4 :對(duì)所述因果連接矩陣進(jìn)行歸一化處理，本實(shí)施例中歸一化的頻段范圍是 30-80HZ，歸一化的公式為：
[0059]

【權(quán)利要求】
1. 一種癲癇發(fā)作源的定位裝置，所述裝置包括： 第一裝置：用于采集患者癲癇發(fā)作期和發(fā)作間期的顱內(nèi)腦電信號(hào)，并對(duì)其中的電極從 1到K編號(hào)，其中K為總的電極數(shù)； 第二裝置：用于對(duì)采集到的K道顱內(nèi)腦電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理：對(duì)采集到的腦電信號(hào)進(jìn)行 截取，截取至少3次癲癇發(fā)作前5秒至發(fā)作結(jié)束的數(shù)據(jù)，截取不少于20s的發(fā)作間期的數(shù) 據(jù)；對(duì)截取到的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理；對(duì)濾波處理后的腦電信號(hào)進(jìn)行歸一化處理，使其 均值為〇,方差為1 ;對(duì)歸一化處理后的腦電信號(hào)進(jìn)行重采樣； 第三裝置：用于根據(jù)預(yù)處理后的顱內(nèi)腦電數(shù)據(jù)，通過(guò)自適應(yīng)有向傳遞函數(shù)計(jì)算得到隨 時(shí)間變化的KXK的因果連接矩陣：從預(yù)處理后的腦電信號(hào)中選取30Hz?80Hz頻段內(nèi)的腦 電信號(hào)；使用赤池信息量準(zhǔn)則對(duì)上述選取的頻段內(nèi)的腦電信號(hào)進(jìn)行擬合階數(shù)，根據(jù)所述階 數(shù)使用隨時(shí)間變化的多元自回歸模型擬合上述選取的頻段內(nèi)的腦電信號(hào)；通過(guò)自適應(yīng)有向 傳遞函數(shù)，根據(jù)擬合后的所述選取的頻段內(nèi)的腦電信號(hào)，計(jì)算所述選取的頻段內(nèi)各個(gè)離散 頻率和時(shí)間點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的因果連接矩陣；對(duì)上述計(jì)算得到的各個(gè)離散頻率和時(shí)間點(diǎn)上的因果 連接矩陣進(jìn)行歸一化處理； 第四裝置：用于根據(jù)上述得到的隨時(shí)間變化的因果連接矩陣，通過(guò)對(duì)K個(gè)節(jié)點(diǎn)中間中 心性的計(jì)算和處理得到癲癇發(fā)作和傳播中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，找出這些節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電極所在區(qū) 域：根據(jù)第三裝置處理后得到的因果連接矩陣在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)分別計(jì)算癲癇發(fā)作間期和發(fā)作 期的網(wǎng)絡(luò)的K個(gè)節(jié)點(diǎn)中間中心性，其中發(fā)作期選取發(fā)作開(kāi)始到發(fā)作結(jié)束；分別計(jì)算出各個(gè) 通道癲癇發(fā)作間期和發(fā)作期中間中心性的平均值；將各個(gè)通道癲癇發(fā)作期的中間中心性 的值與發(fā)作間期的中間中心性的值相減；根據(jù)相減得到的中間中心性的值，找出值最大的 3?5個(gè)通道，即為癲癇發(fā)作和傳播過(guò)程中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，找出這些節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電極所在區(qū) 域。
2. -種癲癇發(fā)作源的定位方法，包括以下步驟： A :采集患者癲癇發(fā)作期和發(fā)作間期的顱內(nèi)腦電信號(hào)，并對(duì)其中的電極從1到K編號(hào)，其 中K為總的電極數(shù)； B :對(duì)步驟A采集到的K道顱內(nèi)腦電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理； C:根據(jù)預(yù)處理后的K道顱內(nèi)腦電數(shù)據(jù)，通過(guò)自適應(yīng)有向傳遞函數(shù)計(jì)算得到隨時(shí)間變化 的KXK的因果連接矩陣； D :根據(jù)步驟C得到的隨時(shí)間變化的因果連接矩陣，通過(guò)對(duì)K個(gè)節(jié)點(diǎn)中間中心性的計(jì)算 和處理得到癲癇發(fā)作和傳播中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，找出這些節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電極所在區(qū)域； 所述步驟B具體包括： B1 :對(duì)步驟A采集到的K道腦電信號(hào)進(jìn)行截?。航厝≈辽?次癲癇發(fā)作前5秒至發(fā)作結(jié) 束的數(shù)據(jù)，截取不少于20s的發(fā)作間期的數(shù)據(jù)； B2 :對(duì)截取到的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理； B3 :對(duì)濾波處理后的腦電信號(hào)進(jìn)行歸一化處理，使其均值為0,方差為1 ; B4 :對(duì)步驟B3處理后的腦電信號(hào)進(jìn)行重采樣； 所述步驟C具體包括： C1 :從步驟B預(yù)處理后的K道腦電信號(hào)中選取30Hz?80Hz頻段內(nèi)的腦電信號(hào)； C2 :使用赤池信息量準(zhǔn)則對(duì)步驟C1中選取的頻段內(nèi)的K道腦電信號(hào)進(jìn)行擬合階數(shù)，根 據(jù)所述階數(shù)使用隨時(shí)間變化的多元自回歸模型擬合步驟Cl中選取的頻段內(nèi)的腦電信號(hào)； C3 :通過(guò)自適應(yīng)有向傳遞函數(shù)，根據(jù)擬合后的所述步驟C1中選取的頻段內(nèi)的K道腦電 信號(hào)，計(jì)算所述步驟C1中選取的頻段內(nèi)各個(gè)離散頻率和時(shí)間點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的KXK的因果連接 矩陣； C4 :對(duì)步驟C3計(jì)算得到的各個(gè)離散頻率和時(shí)間點(diǎn)上的因果連接矩陣進(jìn)行歸一化處理； 所述步驟D具體包括： D1 :根據(jù)步驟C處理后得到的因果連接矩陣在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)分別計(jì)算癲癇發(fā)作間期和發(fā) 作期的網(wǎng)絡(luò)的K個(gè)節(jié)點(diǎn)中間中心性，其中發(fā)作期選取發(fā)作開(kāi)始到發(fā)作結(jié)束； D2 :分別計(jì)算出各個(gè)通道癲癇發(fā)作間期和發(fā)作期中間中心性的平均值； D3 :將各個(gè)通道癲癇發(fā)作期的中間中心性的值與發(fā)作間期的中間中心性的值相減； D4 :根據(jù)相減得到的中間中心性的值，找出值最大的3?5個(gè)通道，即為癲癇發(fā)作和傳 播過(guò)程中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，找出這些節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電極所在區(qū)域。
【文檔編號(hào)】A61B5/0476GK104055513SQ201410271350
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】陳華富, 霍亞軍, 陳恒, 劉風(fēng), 段旭君 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)