[發明專利]一種基于腦電網絡分析的地形圖描繪裝置

有效

• 申請號: 201310016134.8
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN103006211A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 黃力宇;薛姣;任愛鋒;羅銘
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: A61B5/0476
• 分類號: A61B5/0476
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種基于腦電網絡分析的地形圖描繪裝置，其特征在于，包括依次連接的腦電采集電極、腦電圖導聯線、腦電預處理電路、模數轉換電路和信號處理器，所述的信號處理器設有依次連接的腦電干擾濾除模塊、腦電分段與分解模塊、互近似熵分析模塊、閾值分析模塊、腦網絡參數計算模塊和腦網絡對比模塊；腦電干擾濾除模塊用于濾除腦電信號中的50Hz工頻干擾、基線漂移和肌電干擾；腦電波提取模塊用于提取腦電信號，以每1024點為一段進行滑動窗處理，以計算腦電信號中相應參數；互近似熵分析模塊用于求各導聯電極之間的互近似熵；閾值分析模塊用于為建立腦網絡確定閾值并建立相應的二值矩陣A；腦網絡參數計算模塊，用于根據閾值建立腦網絡并計算相應的腦網絡參數；腦網絡對比模塊用于將受試者腦網絡各個參數與預存儲的參照者腦網絡各個參數進行對比，并將對比結果以腦電地形圖的形式顯示。

2.根據權利要求1所述的腦電網絡地形圖裝置，其特征在于，所述腦電預處理電路，包括腦電前置級放大電路、腦電濾波放大電路、50Hz工頻陷波電路；腦電前置級放大電路選用低功耗、高輸入阻抗、高共模抑制比的四運放器件；腦電濾波放大電路采用四運放器件中的兩個運放分別設計成一個二階壓控有源高通濾波器和一個二階壓控有源低通濾波器，組合成帶通濾波器，帶通濾波器的輸入與腦電前置級放大電路的輸出相連；50Hz工頻陷波電路采用雙T帶阻濾波電路。

3.根據權利要求1所述的腦電網絡地形圖裝置，其特征在于，所述互近似熵的計算方法為：以計算腦電信號alpha波段x_Ft7(i)和x_Ft8(i),1≤i≤1024的互近似熵為例，其中x_Ft7(i)和x_Ft8(i)分別代表Ft7和Ft8處的α信號，其具體計算步驟如下：

（1）先確定兩個參數m和r，其中m是預先選定的模式維數，r是預先選定的相似容限，并固定這兩個參數m和r不變；

（2）設x_Ft7(i)的長度為N，將濾波后的腦電信號x_Ft7(i)按順序分成N-m+1個m維矢量XFt71,XFt72,...XFt7N-m+1,]]>其中：

XFt7i=[xFt7(i),xFt7(i+1),...,xFt7(i-m+1)],i=1~N-m+1]]>

表示從第i個點開始連續的m個x_Ft7(i)的值,x_Ft8(i)也做類似的處理；

（3）設和為XFt71,XFt72,...XFt7N-m+1]]>和XFt81,XFt82,...XFt8N-m+1]]>中任意的兩個m維矢量，定義和間的距離為兩者對應元素中差值最大的一個，即：

d[XFt7i,XFt8j]=max1≤k≤m|XFt7i(k)-XFt8j(k)|]]>

對每個i值計算與其余矢量（i,j＝1~N-m+1）間的距離；

（4）對每一個i,1≤i≤N-m+1，值統計小于r的數目及此數目與距離總數N-m+1的比值，記作即：

i＝1~N-m+1

（5）先將取對數，再求其對所有i的平均值，記作Φ^m(r)，即：

Φm(r)=1N-m+1Σi=1N-m+1lnCim(r);]]>

（6）再把維數加1，維數變成m+1，重復步驟（2）～（5），得到和Φ^m+1(r)；

（7）當序列長度為N時，互近似熵ApEn的估計值為：

CrossApEn(m,r,N)＝Φ^m(r)-Φ^m+1(r)。