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低频经颅磁刺激后脑电相关维数变化的分析
研究了低频经颅磁刺激(rTMS)对大鼠脑电相关维数的影响.实验对八只Sprague-Dawley大鼠进行频率为0.5Hz,100个脉冲的阈上经颅磁刺激,采集刺激前后大鼠的脑电信号进行分析.脑电数据经替代数据方法验证,具有非线性性质.计算刺激前后脑电的相关维数,发现刺激后大鼠脑电相关维数比刺激前有显著性降低,说明脑电的复杂度降低,该结果支持了低频经颅磁刺激对大脑有一定抑制作用的结论.
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睡眠脑电信号的非线性动力学分析
睡眠与健康、工作、学习等之间的关系甚为密切.由于脑电(EEG)是描述睡眠过程中显著和直观的信号,所以睡眠脑电是研究睡眠的重要且有用的工具.其中睡眠分期研究对评估睡眠质量重要.由于脑电活动自身的复杂性,因此采用非线性方法处理会有比较好的结果.本文简单介绍了睡眠与脑电的关系,重点介绍了几种非线性动力学方法,包括李亚普诺指数、复杂度、相关维数、近似熵等,并介绍了它们对睡眠脑电信号进行特征处理的情况,发现在不同的睡眠期,计算出的结果呈现一定的变化规律.
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生物反馈训练后癫痫患者脑电相关维数变化的分析
研究生物反馈训练对难治性癫痫患者脑电相关维数的影响.以21例难治性癫痫患者为研究对象,强化患者12～15 Hz的感觉运动节律波,抑制4～8 Hz的θ波.经过一定疗程的反馈治疗后,其中6例癫痫症状有明显改善且跟踪采集了脑电记录的病例,其16导联处的脑电相关维数均有不同程度的增加,尤其以训练点C4附近前脑区的脑电相关维数增加更加显著,表明脑电生物反馈治疗有助于皮层神经元群体电生理活动向更加混沌的状态转化,从而改善癫痫病态症状.相关维数可以通过表征大脑生理状态的改变,用于脑电生物反馈治疗效果的评价.
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精神分裂症脑电基于维数计算的时空复杂度测量
文章用非线性动力学理论,分别从两个角度对精神分裂症脑电进行了维数估计.当使用时延嵌入维数法时我们得到了明显高于对照组的相关维数,尤其在F7和Fp1,这种增加更为明显,我们认为在精神分裂症患者的某些脑区复杂度要高于正常人.而当使用空间嵌入维数法时,却得到了不同的结果.这表明在精神分裂症患者的整个脑区可能存在大面积的慢波活动,使得整体的复杂度下降.后,文章从三个不同但相关的角度,即临床症状学、神经心理学和功率谱估计,讨论了基于维数计算的复杂度测量以及他们之间的关系.认为非线性动力学理论可以成为精神分裂症临床诊断的有力的辅助工具.
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多导信号的相空间重构及在脑电信号分析中的应用
本研究提出了一种基于时间延迟和序列相关性的多导信号相空间重构方法.根据信号的相关系数重组多导联信号序列,并利用信号的可确定性选取时间延迟参数重构相空间.对仿真数据的研究表明这种重构方法在信号的确定性和相关维数计算中具有良好的性能,受噪声、延迟量和嵌入维数等参数变化和单导重构相比影响较小,结果更稳定和可靠.对实验思维脑电数据的非线性分析得到了脑电和思维复杂性,关联性等性质的联系.该方法适用于短时多导含噪信号的非线性分析和脑电的在线研究等.
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脑电信号相关维数的计算参数研究
为研究在计算临床脑电的相关维数时有关计算参数对结果的影响,及参数的佳选择,为研究和诊断提供参考的标准,我们选取不同的参数:分析点数(N=1 000～9000)、嵌入维数(m=1～30)、延迟时间(r=1～30),对脑电信号的相关维数指标进行分析比较.结果发现:(1)脑电信号的相关维数,在不同的参数条件下得到不同的相关维数值;(2)参数在比较小的时候对计算结果的影响比较大;(3)相关维数在相应参数大于一定值的时候趋于稳定,在下列条件下表现出稳定性:分析点数N＞2000(即数据时间＞20s),嵌入维数m＞15,延迟时间T＞6.因此,在计算时可以选取尽可能小的参数值以便减少计算时间,而且不影响分析结果的精度.
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基于多变量相空间重构的癫痫脑电分析
目的:应用多变量相空间重构对分析脑电信号,获取癫痫脑电的非线性特征.方法:鉴于脑电(EEG)的高维混沌特性,通过多变量相空间重构分析方法,将大脑分为左右2个半区,分别以8个EEG导联作为重构样本进行非线性分析,可以得到线性区域,从而得到相关维数的估计值.结果:5例确诊癫痫患者的脑电分析结果基本一致,癫痫发作前、中、后期相关维数有明显变化,与对照组的结果差异显著.结论:多变量相空间重构法适用于对短时含噪声的时间序列进行分析,能够避免延迟时间和嵌入维数等参数的选择,得到更可靠的结果.
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基于非线性动力学的缺血缺氧HRV分析
缺血缺氧脑损伤研究是当今的热门课题,本文采用了非线性动力学参数1/f斜率和相关维数,对缺血缺氧状况下的心率变异性(heart rate variability,HRV)进行动态跟踪分析.结果表明,与正常情况相比,1/f斜率和相关维数在脑缺血缺氧时均有不同程度的下降,这为临床量化监测缺血缺氧脑损伤提供了一种新的途径.
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颞下颌关节音分析的临床应用研究
目的:探讨以TMJ音分析作为TMJ损伤及病变临床诊断和病理研究方法的可行性.材料和方法:利用线性谱分析和非线性分形分析两种方法对健康人和TMD患者的TMJ音进行分析.结论:结果表明,两种方法均能正确识别健康人和TMD患者的TMJ音,但谱分析法仍需依靠医生的临床经验.
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癫痫多导脑电非线性分析
目的分析癫痫脑电信号,观察癫痫患者与健康成人脑电的非线性特征参数的差异值以利于识别.方法采用多变量相空间重构对癫痫病人的EEG进行非线性分析,通过分析得到的相关维数估算值.相关维数D2是定量刻画复杂非线性动力系统复杂性的常用参数之一.结果和结论相关维数能较好地识别癫痫脑电的一个特征参数.
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利用多导脑电序列的非线性分析测评精神负荷
精神负荷的研究对于改善工作环境和提高工作效率有着重要的意义,脑电、心电、呼吸等生理参数分析可以作为测评精神负荷的重要手段.本研究针对多导脑电提出了一种基于时间延迟和序列相关性的多导信号相空间重构的非线性动力学分析方法.对仿真数据的研究表明这种重构方法在信号的确定性和相关维数计算中具有良好的性能.试验脑电数据的关联维数计算和精神负荷水平的变化具有很强的一致性.结果表明该方法适用于多导脑电序列的非线性分析并可作为测评精神负荷的重要依据.
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老年痴呆患者脑电信号的相关维数分析
目的探讨非线性动力学分析方法对临床脑电分析的应用价值.方法对老年痴呆患者26例和正常对照组22例的相关维数指标进行分析.结果老年痴呆患者的相关维数(D2=4.52±0.51)较正常对照组(D2=3.87±0.45)要低(P＜0.05).结论老年痴呆患者相关维数的降低可能是由于脑电的非线性动力学的改变引起的,因此,相关维数可以用于临床脑功能疾病的诊断.
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基于多变量相空间重构法的癫痫脑电研究
鉴于脑电(EEG)的高维混沌特性,通过多变量相空间重构分析方法,将大脑分为左右两个半区,分别以8个EEG导联作为重构样本进行非线性分析,可以得到线性区域,进而更好地得到相关维数的估算值.为了检验算法的可行性,我们先用低维的Lorenz系统从数据量的要求进行试算,然后从时间的遍历性上进一步验证,并将其应用于正常人和癫痫患者脑电的分析,得到高维数值.与其他研究者的结果进行比较,结果表明:多变量相空间重构法适用于短时含噪声的时间序列,能够避免延迟时间和嵌入维数等参数的选择,得到更可靠的结果.
