[發(fā)明專利]一種腦電超慢波檢測(cè)分析方法及其數(shù)據(jù)處理裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710163302.0
• 申請(qǐng)日: 2007-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN101254098A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐建蘭;劉恩平;劉恩紅;周衛(wèi)平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京舒普生工貿(mào)有限公司
• 主分類號(hào): A61B5/0476
• 分類號(hào): A61B5/0476;A61B5/048
• 代理公司: 北京知本村知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 吳嘉善;李培英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及診斷用醫(yī)療技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及對(duì)超慢頻率電波進(jìn)行檢測(cè)分析的設(shè)備；本發(fā)明還涉及應(yīng)用該設(shè)備對(duì)腦電進(jìn)行檢測(cè)分析的方法。

背景技術(shù)

在當(dāng)代醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，心電圖、腦電圖、肌電圖等采集分析人體生理和病理電信號(hào)的儀器設(shè)備被普遍應(yīng)用，成為診斷的重要手段。目前的電子診斷器具對(duì)電波的采集分析局限于快波頻段，即頻率在Hz以上到兆Hz級(jí)別的電波，而對(duì)頻率在0.3Hz以下的慢波特別是對(duì)頻率在mHz級(jí)別的超慢波無(wú)以采集和分析。

在腦電技術(shù)領(lǐng)域，現(xiàn)有的腦電分析設(shè)備檢測(cè)頻率在0.5-50Hz范圍的腦電波。然而，有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，在mHz級(jí)別的超慢波范圍內(nèi)，某特定頻率的腦電波變化反映腦內(nèi)某種神經(jīng)遞質(zhì)的變化，成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。目前已確認(rèn)六種遞質(zhì)所對(duì)應(yīng)的超慢波頻率，它們是，1mHz→伽馬氨基丁酸；2mHz→谷氨酸；4mHz→5-羥色氨；5mHz→乙酰膽堿；7mHz→去甲腎上腺素；11mHz→多巴胺。因此，通過(guò)對(duì)腦電信號(hào)中的超慢波分析來(lái)檢測(cè)腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的水平是一種很有前途的無(wú)創(chuàng)傷檢測(cè)方法。在其準(zhǔn)確性達(dá)到足夠高的程度時(shí)，將可取代現(xiàn)有的生物化學(xué)檢驗(yàn)方法。

本發(fā)明人的在先專利申請(qǐng)CN1632816A“一種腦電漲落信號(hào)分析方法及其設(shè)備”，在上述研究成果基礎(chǔ)上，提出了一種無(wú)創(chuàng)傷的腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)檢測(cè)技術(shù)。通過(guò)依次進(jìn)行的腦電功率漲落信號(hào)分析、腦電漲落圖分析和S譜系分析對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行分析，篩選腦電中超慢波，按其功率進(jìn)行排序，并對(duì)腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)所對(duì)應(yīng)的超慢波基頻及其譜系進(jìn)入前八位的次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)反映該神經(jīng)遞質(zhì)的功能狀況。

但該專利申請(qǐng)的技術(shù)在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)若干不足之處：①它在進(jìn)行優(yōu)勢(shì)腦波的提取時(shí)，只將功率值最大的頻率提取出來(lái)，其它的頻率被忽略，導(dǎo)致有效信息丟失；②它所分析的超慢波限定在1-255mHz的范圍內(nèi)，而在255mHz之外還有大量的有價(jià)值的超慢波信息被遺棄；③它以統(tǒng)計(jì)各神經(jīng)遞質(zhì)所對(duì)應(yīng)的特定頻率超慢譜系進(jìn)入各頻率排序前八位的次數(shù)作指標(biāo)，所反映的是多種神經(jīng)遞質(zhì)功能大小的排序情況，而非各個(gè)神經(jīng)遞質(zhì)實(shí)際存在的水平，與臨床需要尚有距離。而且，該方法忽略了排序第九位以后的信息，使檢測(cè)結(jié)果包含的信息不全面，影響結(jié)果的準(zhǔn)確性；④它沒(méi)有對(duì)超慢譜系之間的相互關(guān)系進(jìn)行深入分析的模塊，不能檢測(cè)超慢譜系之間相互作用的深層次的信息。

臨床實(shí)踐和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，該專利申請(qǐng)技術(shù)的準(zhǔn)確率只有50％左右，限制了它的臨床使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有高靈敏度和高準(zhǔn)確性的腦電超慢波檢測(cè)方法，同時(shí)提供應(yīng)用該方法對(duì)腦電超慢波進(jìn)行檢測(cè)分析的設(shè)備。

本發(fā)明一種腦電超慢波分析方法，包括腦電功率漲落信號(hào)分析和相繼進(jìn)行的腦電漲落圖分析、單頻競(jìng)爭(zhēng)分析、熵值分析。

腦電功率漲落信號(hào)分析的步驟為，對(duì)腦電信號(hào)數(shù)據(jù)按設(shè)定的時(shí)間長(zhǎng)度進(jìn)行分段，對(duì)每段數(shù)據(jù)進(jìn)行功率譜分析，得最大功率幅值或總功率幅值。最大功率幅值為每個(gè)時(shí)間段中0.5-50Hz頻率范圍內(nèi)的最大功率幅值；總功率幅值為每個(gè)時(shí)間段中0.5-50Hz頻率范圍內(nèi)任一頻段的功率；將最大功率幅值或總功率幅值作為這一段數(shù)據(jù)相應(yīng)的漲落信號(hào)采樣點(diǎn)，將所有漲落信號(hào)采樣點(diǎn)按原來(lái)的時(shí)間順序排列，從而得到最大功率幅值漲落信號(hào)和相應(yīng)頻率漲落信號(hào)，或總功率幅值漲落信號(hào)，將最大功率幅值漲落信號(hào)和總功率幅值漲落信號(hào)作為重組的腦電漲落信號(hào)。

本發(fā)明腦電超慢波分析方法，包括在腦電功率漲落信號(hào)分析基礎(chǔ)上進(jìn)行熵值分析，步驟為，根據(jù)H=-Σk=813pklg2pk]]>來(lái)計(jì)算熵，p_k為腦電波中各個(gè)頻率占優(yōu)的概率。

本發(fā)明腦電超慢波分析方法，包括在腦電功率漲落信號(hào)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行單頻競(jìng)爭(zhēng)分析，步驟為，將腦電功率漲落信號(hào)分析取得的頻率漲落信號(hào)中相同的最優(yōu)頻率數(shù)目隨時(shí)間變化過(guò)程進(jìn)行累加，得到最優(yōu)頻的概率曲線。