本發(fā)明涉及一種,具體涉及一種視網(wǎng)膜電圖振蕩電位的特征值提取方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
:視網(wǎng)膜電圖(electroretinoram,erg)是光誘導(dǎo)視網(wǎng)膜產(chǎn)生的綜合電活動,因其能夠客觀、定量、無創(chuàng)地反映視網(wǎng)膜內(nèi)各層不同神經(jīng)元的功能,使得erg的臨床研究和應(yīng)用的日益廣泛應(yīng)用。erg主要成份包括起源于光感受器的a波、起源于on型雙極細(xì)胞的b波以及一組疊加在b波上升支上具有較高頻率且較低幅值的節(jié)律性小波的振蕩電位(oscillatorypotentials,ops)(如圖1所示,a為視網(wǎng)膜電圖erg,b為振蕩電位ops);振蕩電位一般認(rèn)為起源于內(nèi)層視網(wǎng)膜,可能來自無長突細(xì)胞或抑制性反饋回路。而對其產(chǎn)生機制尚未完全明了,盡管振蕩電位在多種眼部疾病的臨床診斷中作用很明顯,如青光眼、糖尿病視網(wǎng)膜病變及其他疾??;因ops的起源及測量方法的不確定性,使得其應(yīng)用受到一定限制。因此,為解決以上問題,需要一種視網(wǎng)膜電圖振蕩電位的特征值提取方法及其應(yīng)用,通過對振蕩電位的不同成分進(jìn)行特征值有效提取,進(jìn)而擴大對振蕩電位的研究范圍,利用特征值提高振蕩電位應(yīng)用范圍。技術(shù)實現(xiàn)要素:有鑒于此,本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,提供視網(wǎng)膜電圖振蕩電位的特征值提取方法,通過對振蕩電位的不同成分進(jìn)行特征值有效提取,進(jìn)而擴大對振蕩電位的研究范圍,利用特征值提高振蕩電位應(yīng)用范圍。本發(fā)明的視網(wǎng)膜電圖振蕩電位的特征值提取方法,包括下列步驟:a.采集視網(wǎng)膜電圖;b.從步驟a獲得的視網(wǎng)膜電圖中利用濾波器提取振蕩電位;c.將步驟b提取的振蕩電位在時域上經(jīng)hilbert變換后進(jìn)行包絡(luò)函數(shù)擬合,對包絡(luò)函數(shù)擬合后的波形進(jìn)行高斯擬合,獲得作為時域特征值的時域高斯參數(shù);同時;取振蕩電位幅值與視網(wǎng)膜電圖中b波幅值之比,獲得作為時域特征值的比值參數(shù)。進(jìn)一步,在步驟c中,所述高斯擬合函數(shù)為時域高斯參數(shù)至少包括參數(shù)a。進(jìn)一步,在步驟b中,所述濾波器的階數(shù)大于4階,濾波帶寬為60-300hz。進(jìn)一步,還包括步驟d,所述步驟d為對步驟b提取的振蕩電位進(jìn)行頻域特征值提取,具體包括對步驟b提取的振蕩電位進(jìn)行傅立葉變換并對傅立葉變換后的波形在高頻段和低頻段進(jìn)行雙高斯函數(shù)擬合,獲得作為頻域特征值的高頻高斯參數(shù)和低頻高斯參數(shù)。進(jìn)一步,在步驟d中,所述雙高斯函數(shù)為i=1為低頻段高斯函數(shù),i=2為高頻段高斯函數(shù),低頻高斯參數(shù)至少包括參數(shù)a1,高頻高斯參數(shù)至少包括參數(shù)a2。進(jìn)一步,在步驟d中,振蕩電位在傅立葉變換后且高斯擬合前進(jìn)行波形平滑處理,平滑指標(biāo)為15-30。本發(fā)明還公開了一種視網(wǎng)膜電圖振蕩電位的應(yīng)用,利用上述的視網(wǎng)膜電圖振蕩電位的特征值提取方法提取特征值,根據(jù)提取的特征值分析glyr、gabaa或/和gabac受體抑制環(huán)路。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明公開的一種視網(wǎng)膜電圖振蕩電位的特征值提取方法及其應(yīng)用,根據(jù)時域特征值和頻域特征值的有效提取和分析,擴大對振蕩電位的研究范圍,同時在臨床應(yīng)用可通過對比時頻域特征值對glyr、gabac和gabaa受體抑制環(huán)路功能進(jìn)行檢測,提高檢測效率。附圖說明下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:圖1為視網(wǎng)膜電圖a、b波及ops波的幅值和峰時標(biāo)定;圖2為ops波的時域分析流程圖;圖3為ops波的頻域分析流程圖。具體實施方式圖1為視網(wǎng)膜電圖a、b波及ops波的幅值和峰時標(biāo)定,圖2為ops波的時域分析流程圖,圖3為ops波的頻域分析流程圖,如圖所示,本實施例中的視網(wǎng)膜電圖振蕩電位的特征值提取方法;包括下列步驟:a.采集視網(wǎng)膜電圖;b.從步驟a獲得的視網(wǎng)膜電圖中利用濾波器提取振蕩電位;c.將步驟b提取的振蕩電位在時域上經(jīng)hilbert變換后進(jìn)行包絡(luò)函數(shù)擬合,對包絡(luò)函數(shù)擬合后的波形進(jìn)行高斯擬合,獲得作為時域特征值的時域高斯參數(shù);同時;取振蕩電位幅值與視網(wǎng)膜電圖中b波幅值之比,獲得作為時域特征值的比值參數(shù),其中a為幅值,m為峰時,t為敏感度。在步驟c中,所述高斯擬合函數(shù)為時域高斯參數(shù)至少包括參數(shù)a。關(guān)于對glyr、gabaa和gabac受體抑制環(huán)路的藥理學(xué)實驗數(shù)據(jù)如下:表1:不同藥物注射后參數(shù)a值(刺激光強為0db,幅值單位uv)藥物實驗組a值對照組a值p值gabaa受體阻斷劑138.9711±36.25027545.3304±152.81111.96*10-7glyr受體阻斷劑155.8389±23.12676253.628±87.437740.02gabac受體阻斷劑250.4941±110.823409.8047±28.759770.01(p<0.05說明有統(tǒng)計學(xué)差異)表2:不同藥物注射后ops/b-wave比值(刺激光強為0db,幅值單位uv)藥物實驗組對照組p值gabaa受體阻斷劑0.153288±0.0785640.469871±0.1536850.017glyr受體阻斷劑0.253777±0.0515130.454788±0.0958390.001gabac受體阻斷劑0.604921±0.0101680.457399±0.0215170.01(p<0.05說明有統(tǒng)計學(xué)差異)表3:不同藥物注射后參數(shù)m(刺激光強為0db)藥物實驗組/對照組gabac受體阻斷劑1.038143±0.016542**gabaa受體阻斷劑1.002234±0.002143glyr受體阻斷劑0.997563±0.003682(**p<0.01;p<0.05)p值為統(tǒng)計學(xué)根據(jù)顯著性檢驗方法所得,ops/b-wave比值為取振蕩電位幅值與視網(wǎng)膜電圖中b波幅值之比,其中g(shù)abaa受體阻斷劑為gabazine(cas104104-50-9),gabac受體阻斷劑為tpmpa((1,2,5,6-tetrahydropyridin-4-yl)methylphosphinicacid),glyr受體阻斷劑為士的寧(strychnine)。根據(jù)表1和表2可知,gabaa、gabac和glyr受體抑制環(huán)路受阻會引起a值的降低,gabac受體抑制環(huán)路受阻會引起ops/b比值升高;根據(jù)a值和ops/b值的提取和分析,擴大對振蕩電位的研究范圍,同時在臨床應(yīng)用可通過對比時域特征值的提取值與正常值,對gabac受體抑制環(huán)路功能進(jìn)行檢測,提高檢測效率。本實施例中,在步驟b中,所述濾波器的階數(shù)大于4階,濾波帶寬為60-300hz,利于提取特征值提取的準(zhǔn)確性。本實施例中,還包括步驟d,步驟d為對步驟b提取的振蕩電位進(jìn)行頻域特征值提取,具體包括對步驟b提取的振蕩電位進(jìn)行傅立葉變換并對傅立葉變換后的波形在高頻段和低頻段進(jìn)行雙高斯函數(shù)擬合,獲得作為頻域特征值的高頻高斯參數(shù)和低頻高斯參數(shù)。本實施例中,在步驟d中,所述雙高斯函數(shù)為i=1為低頻段高斯函數(shù),i=2為高頻段高斯函數(shù),低頻高斯參數(shù)至少包括參數(shù)a1,高頻高斯參數(shù)至少包括參數(shù)a2。關(guān)于對glyr、gabaa和gabac受體抑制環(huán)路的藥理學(xué)實驗數(shù)據(jù)如下:表4:實驗組值與對應(yīng)對照組值的比值頻域特征值gabaa受體阻斷劑gabac受體阻斷劑glyr受體阻斷劑a10.48262±0.150314*0.810048±0.1903890.852429±0.139084m10.891001±0.088327*0.982284±0.012267*0.930054±0.054711*t10.709998±0.118871**0.822812±0.064972**0.83087±0.134713*a20.419076±0.187752*0.827033±0.2959331.117194±0.188378m20.737042±0.125182**1.008779±0.0375170.861793±0.171626t20.88362±0.1811670.858606±0.3282460.98302±0.175575(*p<0.05,**p<0.01;p<0.05即有統(tǒng)計學(xué)差異)頻域上,ops的頻域特征值有兩部分:低頻頻段為0-500hz,高頻頻段為500hz以上的頻段。gabaa受體環(huán)路受阻會影響參數(shù)a1和a2明顯下降(至少下降40%),結(jié)合表1和表2,可根據(jù)參數(shù)a、ops/b-wave比值和參數(shù)a1和a2,判斷gabaa受體環(huán)路受阻情況,當(dāng)然,也可結(jié)合其他參數(shù),如m、m1及m2等,進(jìn)一步擴大對振蕩電位的研究范圍,a1和a2結(jié)合分析時,提高glyr、gabac和gabaa受體抑制環(huán)路功能檢測的準(zhǔn)確率;該特征值提取判斷為快速初步判斷,也可進(jìn)一步利用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行精確分析,該特征值利于提高檢測效率。本實施例中,在步驟d中,振蕩電位在傅立葉變換后且高斯擬合前進(jìn)行波形平滑處理,平滑指標(biāo)為15-30;提高頻域特征值提取的精確性,保證特征值提取的有效性。本實施例還公開了一種視網(wǎng)膜電圖振蕩電位的應(yīng)用,利用上述的視網(wǎng)膜電圖振蕩電位的特征值提取方法提取特征值,根據(jù)提取的特征值分析glyr、gabaa或/和gabac受體抑制環(huán)路;在臨床應(yīng)用可通過對比時頻域特征值對glyr、gabac和gabaa受體抑制環(huán)路功能進(jìn)行檢測,提高檢測效率。最后說明的是,以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制,盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。當(dāng)前第1頁12