[發(fā)明專利]一種事件相關電位源定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210282893.4
• 申請日: 2012-08-09
• 公開（公告）號: CN102743166A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設計）人: 雷旭;趙治瀛
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: A61B5/0476
• 分類號: A61B5/0476
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司 50209
• 代理人: 周韶紅

技術領域

本發(fā)明涉及生物信息技術領域，特別涉及腦電信號源電位技術。

背景技術

腦電圖因其具有無創(chuàng)、高時間分辨率、能反映大尺度的神經(jīng)電活動等特點，在腦功能研究與診斷中具有十分重要的地位。腦電是由腦內(nèi)神經(jīng)細胞群的電生理活動所產(chǎn)生的電勢，經(jīng)容積導體(由皮層、顱骨、腦膜及頭皮等組織構成)傳導后，在頭皮表面的綜合表現(xiàn)。通過對腦電數(shù)據(jù)的反演研究，可以定量地提供腦內(nèi)神經(jīng)活動源的位置、強度及分布情況，這就是腦電逆問題。腦電逆問題在神經(jīng)科學基礎研究和臨床應用中具有重要意義。

腦電逆問題是一個不適定問題，其本質(zhì)上是一個非線性優(yōu)化問題。但由于非線性問題的復雜性，人們?yōu)榱撕喕嬎愕膹碗s性，在腦電源的反演定位中，常用一線性方法去逼近非線性問題。因此從采用的方法上，可以把腦電源定位方法分為線性反演和非線性反演方法兩類。

非線性反演方法不包括模型中源位置的先驗假設，把大腦的一個相對集中小區(qū)域的電活動模擬為一個等效偶極子源。這個偶極子代表了該區(qū)域神經(jīng)電活動的位置和方向信息。假設1到5個偶極子，計算產(chǎn)生的頭表電活動與記錄的電活動差異，可以通過非線性優(yōu)化迭代得到偶極子的位置的方向參數(shù)。

線性反演又叫源成像方法，目前有最小模解(Minimum?Norm?Model，MNM)，加權最小模解(weighted?Minimum?Norm，WMN)，低分辨層析成像(Low-resolution?electromagnetic?tomography，LORETA)，多重稀疏先驗(Multiple?Sparse?Prior?model，MSP)以及動態(tài)統(tǒng)計參數(shù)成像(dynamic?Statistical?Parametric?Mapping，dSPM)等。LORETA和MSP采用了解剖上的空間鄰接關系作為先驗，這兩種方法中臨近的區(qū)域被認為有相似的神經(jīng)活動。dSPM則采用功能磁共振的激活信息作為先驗。專利申請人于2011年前后國際上首次提出采用功能磁共振的連通信息作為先驗的做法：網(wǎng)絡源成像(Network-based?source?imaging，NESOI)[Lei?X，Xu?P，Luo?C，Zhao?J，Zhou?D，Yao?D(2011)：fMRI?Functional?Networks?for?EEG?Source?Imaging.Human?Brain?Mapping32：1141-1160.]。該方法根據(jù)腦區(qū)的功能磁共振是否有時間相關性，將腦區(qū)劃分為大的模塊，作為腦電源定位的先驗。這些功能網(wǎng)絡與空間鄰接信息(LORETA采用)或功能激活信息(dSPM采用)不同，它們往往覆蓋了空間上相隔很遠的多個腦區(qū)。本方法是在網(wǎng)絡源成像的基礎上，將功能連接信息具體化和規(guī)范化，使用數(shù)個靜息態(tài)腦網(wǎng)絡作為先驗對事件相關電位進行源成像。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種引入靜息態(tài)腦網(wǎng)絡信息，更準確的定位事件相關電位的產(chǎn)生源的事件相關電位源定位方法。

本發(fā)明解決所述技術問題采用的技術方案是，通過貝葉斯理論，使用數(shù)個已知的靜息態(tài)腦網(wǎng)絡的空間分布信息和頭表電位分布信息，得到每個網(wǎng)絡對頭表電位的貢獻強度，求出事件相關電位的源分布。包括以下步驟：

(a)、事件相關電位提取，按刺激或反應對單試次的腦電進行疊加平均，得到待源定位的事件相關電位數(shù)據(jù)，用Y表示，Y為m行1列的向量，m表示電極個數(shù)；