[發(fā)明專利]基于獨立成分分析的多通道誘發(fā)電位檢測方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811484564.1
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN109512394B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王濤;譚小丹;林霖
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳技術(shù)大學(xué)（籌）
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/377;A61B5/372
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝;鄭澤萍

1.基于獨立成分分析的多通道誘發(fā)電位檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

采集被測試者在重復(fù)刺激作用下的多通道腦電信號；所述重復(fù)刺激由多個相同的瞬態(tài)刺激單元串行重復(fù)排列組成；

對采集的多通道腦電信號進(jìn)行預(yù)處理；

對預(yù)處理后的多通道腦電信號進(jìn)行獨立成分分析后，獲得多個獨立成分；

以刺激單元的起始時刻為基準(zhǔn)，取基準(zhǔn)前后各一段時間，構(gòu)成信號分段的時間窗；將獨立成分分析后獲得的獨立成分按照時間窗進(jìn)行分段，從而獲得每個刺激單元的獨立成分樣本；

對獨立成分樣本進(jìn)行時域的疊加平均，獲得每個獨立成分的平均誘發(fā)電位；

計算每個獨立成分的平均誘發(fā)電位的誘發(fā)能量增益后，按照設(shè)定的準(zhǔn)則對獨立成分樣本進(jìn)行篩選剔除；

從獨立成分樣本中選取檢測樣本，計算檢測樣本的總誘發(fā)能量增益和檢測樣本的平均樣本的總誘發(fā)能量增益，判斷選取的檢測樣本是否存在刺激單元所引發(fā)的誘發(fā)電位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于獨立成分分析的多通道誘發(fā)電位檢測方法，其特征在于，所述從獨立成分樣本中選取檢測樣本，計算檢測樣本的總誘發(fā)能量增益和檢測樣本的平均樣本的總誘發(fā)能量增益，判斷選取的檢測樣本是否存在刺激單元所引發(fā)的誘發(fā)電位這一步驟，具體包括：

從獨立成分樣本中選取若干個作為檢測樣本，計算每個檢測樣本的總誘發(fā)能量增益；

對選取的檢測樣本進(jìn)行疊加平均，再計算平均后的平均樣本的總誘發(fā)能量增益；

比較檢測樣本的總誘發(fā)能量增益與平均樣本的總誘發(fā)能量增益，判斷檢測樣本是否存在刺激單元所引發(fā)的誘發(fā)電位。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于獨立成分分析的多通道誘發(fā)電位檢測方法，其特征在于，所述比較檢測樣本的總誘發(fā)能量增益與平均樣本的總誘發(fā)能量增益，判斷檢測樣本是否存在刺激單元所引發(fā)的誘發(fā)電位這一步驟中，采用修正的單邊t-檢驗方法進(jìn)行檢驗判斷。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于獨立成分分析的多通道誘發(fā)電位檢測方法，其特征在于，所述對采集的多通道腦電信號進(jìn)行預(yù)處理這一步驟中，所述預(yù)處理包括濾波處理、插值處理和剔除異常數(shù)據(jù)中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于獨立成分分析的多通道誘發(fā)電位檢測方法，其特征在于，所述對預(yù)處理后的多通道腦電信號進(jìn)行獨立成分分析后，獲得多個獨立成分這一步驟中，采用信息最大化ICA算法或者極大似然ICA算法進(jìn)行獨立成分分析。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于獨立成分分析的多通道誘發(fā)電位檢測方法，其特征在于，所述誘發(fā)能量增益的計算公式為：

其中，EER表示誘發(fā)能量增益，單位為dB，x(τ)表示待計算的信號，τ＝0表示刺激單元的起始時刻，Δt₁＝b-a表示刺激單元起始前的一段時刻，具體表示誘發(fā)反應(yīng)靜息時段，Δt₂＝d-c表示刺激單元起始后誘發(fā)電位開始出現(xiàn)的時段。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于獨立成分分析的多通道誘發(fā)電位檢測方法，其特征在于，所述計算每個獨立成分的平均誘發(fā)電位的誘發(fā)能量增益后，按照設(shè)定的準(zhǔn)則對獨立成分樣本進(jìn)行篩選剔除這一步驟，其具體為：

計算每個獨立成分的平均誘發(fā)電位的誘發(fā)能量增益后，篩選出小于預(yù)設(shè)閾值的誘發(fā)能量增益對應(yīng)的獨立成分樣本作為干擾成分進(jìn)行剔除。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于獨立成分分析的多通道誘發(fā)電位檢測方法，其特征在于，所述總誘發(fā)能量增益的計算公式為：

其中，GEER表示總誘發(fā)能量增益，單位為dB，x_j(τ)表示待計算的信號，j＝1,2,…,p，表示篩選后剩下的獨立成分樣本的序號，τ＝0表示刺激單元的起始時刻，Δt₁＝b-a表示刺激單元起始前的一段時刻，具體表示誘發(fā)反應(yīng)靜息時段，Δt₂＝d-c表示刺激單元起始后誘發(fā)電位開始出現(xiàn)的時段。

9.基于獨立成分分析的多通道誘發(fā)電位檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括：

至少一個處理器；

至少一個存儲器，用于存儲至少一個程序；

當(dāng)所述至少一個程序被所述至少一個處理器執(zhí)行，使得所述至少一個處理器實現(xiàn)如權(quán)利要求1-8任一項所述的基于獨立成分分析的多通道誘發(fā)電位檢測方法。