[發明專利]一種基于腦電相位同步的疲勞檢測方法

有效

• 申請號: 201410367212.3
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104095630A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 孔萬增;徐思佳;沈偉強;周凌霄;徐飛鵬;周展鵬
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: A61B5/0476
• 分類號: A61B5/0476;A61B5/16
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明屬于腦電變化分析技術領域中腦電疲勞檢測研究領域，具體涉及一種基于腦電相位同步通過計算腦電的平均相位相干性從而得到區分清醒和疲勞狀態的方法。

背景技術

疲勞狀態在腦電信號上的體現表現在腦電信號會隨著人體的精神負荷的變化而變化。快波在大腦興奮時出現，慢波是在大腦抑制或深度疲勞時表現出來。

目前疲勞的檢測方法研究仍處于探索階段，比較好的方法是通過生物信號的檢測。研究表明腦電的某些頻譜指標能夠表明疲勞狀態。五種類型的熵，包括香農熵被作為檢測疲勞的一個指標。

人們發現大腦信息整合和處理的主要潛在機制是由各神經網絡的同步性振蕩引起的。神經電信號同步在大范圍神經整合中起著重要的作用，近年來已經引起了越來越多的關注。腦電同步被認為是腦功能區域整合的表現。多種技術已被應用于尋找不同腦單元之間的同步，如相關性，相位同步，似然同步。在這些方法中，相位同步能夠檢測出信號間的弱相互作用，僅僅考慮瞬間相位的關系而忽略信號的振幅關系。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出了一種基于腦電相位同步通過計算腦電的平均相位相干性從而得到區分清醒和疲勞狀態的方法。

本發明所采用的技術方案是：

步驟1、從Neuroscan?64導系統采集的數據中選取58通道腦電數據用于相位同步分析。

步驟2、將步驟1采集到的腦電數據通過CAR濾波器，通過計算所記錄的N個電極的信號平均值來重新評定每個時刻每個電極的電位。

步驟3、對步驟2中得到的腦電數據根據腦區內和腦區間進行平均相位相干性計算，具體是：

平均相位相干性λ(x,y)定義如下：

λ(x,y)=1N|Σk=1Nei(θxH(kΔt)-θyH(kΔt))|]]>

其中為Δt采樣周期，N為樣本點數，x、y分別表示兩個信號通道，表示x通道kΔt的瞬間相位，表示y通道kΔt的瞬間相位。

計算腦區內的相位同步：