System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法、系统及介质技术方案_技高网

一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法、系统及介质技术方案

技术编号:42692165 阅读:4 留言:0更新日期:2024-09-10 12:41
本发明专利技术提供一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法、系统及介质,涉及脑电信号分析技术领域,包括如下步骤:对采集到的脑电信号进行预处理;从预处理后的脑电信号中提取信号特征;基于正常志愿者以及认知障碍志愿者的信号特征分析时域特征以及频域特征的特征关联性;选取特征关联性最大的信号特征作为评估特征,对评估特征进行分析;判断用户是否存在认知功能障碍;本发明专利技术用于解决现有的脑电信号分析技术在用于认知功能分析时还存在考虑影响因素时没有考虑不同特征对于认知功能的影响是否最大,导致对于认知功能的评估精度不足的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及脑电信号分析,尤其涉及一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法、系统及介质


技术介绍

1、脑电信号分析技术,是指一种用于研究和解读人类脑电活动的方法和工具,它涉及记录和分析从人类头皮上测量到的脑电信号,脑电信号是一种记录大脑神经元活动的电信号,通过电极阵列或传感器阵列放置在头皮上进行测量。

2、现有的脑电信号分析技术在认知功能检测的应用中通常涉及对脑电信号的时域特征、频域特征以及时频域特征进行分析,而现有的脑电信号分析技术通常会将它们全部作为评估指标进行分析,但不同的特征对于人类脑活动中不同的功能的相关度均不相同,有些功能与时域特征关联更加密切,而有些功能与频域特征或是时频域特征关联更加密切,若一味地将它们结合起来进行分析,反而会降低评估结果的精度,比如在授权公告号为cn113925517b的中国专利中,公开了基于脑电信号的认知障碍识别方法、装置及介质,该方案就采用了时域特征、频域特征以及同步特征相结合的方式进行分析,而在人脑活动这类高精度的研究中,考虑的因素不是越多越好,而是关联性越强越好,现有的脑电信号分析技术在用于认知功能分析时还存在考虑影响因素时没有考虑不同特征对于认知功能的影响是否最大,导致对于认知功能的评估精度不足的问题。


技术实现思路

1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决现有技术中的技术问题之一,通过使用脑电图仪器采集被试者的脑电信号数据,并对采集到的脑电信号进行预处理,再从预处理信号中提取时域特征以及频域特征,按照被试者自身的认知功能将被试者划分为正常志愿者以及认知障碍志愿者,基于正常志愿者以及认知障碍志愿者的信号特征分析时域特征以及频域特征的特征关联性,再选取特征关联性最大的信号特征作为评估特征,对评估特征进行分析,得到认知障碍评估线,采集用户的评估特征,标记为待分析特征,最后基于认知障碍评估线对待分析特征进行检测分析,判断用户是否存在认知功能障碍,以解决现有的脑电信号分析技术在用于认知功能分析时还存在考虑影响因素时没有考虑不同特征对于认知功能的影响是否最大,导致对于认知功能的评估精度不足的问题。

2、为了实现上述目的,第一方面,本专利技术提供一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法,包括如下步骤:

3、使用脑电图仪器采集被试者的脑电信号数据,对采集到的脑电信号进行预处理;

4、从预处理后的脑电信号中提取信号特征,所述信号特征包括时域特征以及频域特征;

5、按照被试者自身的认知功能将被试者划分为正常志愿者以及认知障碍志愿者,基于正常志愿者以及认知障碍志愿者的信号特征分析时域特征以及频域特征的特征关联性;

6、选取特征关联性最大的信号特征作为评估特征,对评估特征进行分析,得到认知障碍评估线;

7、采集用户的评估特征,标记为待分析特征,对待分析特征进行检测分析,判断用户是否存在认知功能障碍。

8、进一步地,用脑电图仪器采集被试者的脑电信号数据,对采集到的脑电信号进行预处理包括如下子步骤:

9、使用脑电图仪器采集被试者的脑电信号;

10、通过带通滤波器对脑电信号进行滤波去除噪声,得到预处理信号。

11、进一步地,从预处理后的脑电信号中提取信号特征,所述信号特征包括时域特征以及频域特征包括如下子步骤:

12、提取预处理信号的时域特征,所述时域特征包括平均幅值、方差、最大值以及最小值;

13、通过傅里叶变换提取预处理信号的频域特征,所述频域特征包括功率谱密度以及频谱带宽。

14、进一步地,按照被试者自身的认知功能将被试者划分为正常志愿者以及认知障碍志愿者,基于正常志愿者以及认知障碍志愿者的信号特征分析时域特征以及频域特征的特征关联性包括如下子步骤:

15、按照被试者自身的认知功能将被试者划分为正常志愿者以及认知障碍志愿者,并采集他们的信号特征;

16、基于正常志愿者以及认知障碍志愿者的时域特征分析时域特征与认知功能的关联性;

17、基于正常志愿者以及认知障碍志愿者的频域特征分析频域特征与认知功能的关联性。

18、进一步地,按照被试者自身的认知功能将被试者划分为正常志愿者以及认知障碍志愿者,并采集他们的信号特征包括如下子步骤:

19、志愿者中包含第一数量的认知功能存在障碍的志愿者以及认知功能正常的志愿者;

20、将认知功能正常的志愿者标记为正常志愿者,将认知功能存在障碍的志愿者标记为认知障碍志愿者;

21、采集正常志愿者的脑电信号的时域特征以及频域特征,分别标记为正常时域以及正常频域;

22、采集认知障碍志愿者的脑电信号的时域特征以及频域特征,分别标记为异常时域以及异常频域。

23、进一步地,基于正常志愿者以及认知障碍志愿者的时域特征分析时域特征与认知功能的关联性包括如下子步骤:

24、设置时域指标计算公式,将正常时域代入时域指标计算公式计算得到时域正常指标,将异常时域代入时域指标计算公式计算得到时域异常指标,所述时域正常指标以及时域异常指标统称为时域指标;

25、所述时域指标计算公式配置为:,其中,t为时域指标,aa为平均幅值,为方差,amax为最大值,amin为最小值;

26、以平均幅值为x轴,时域指标为y轴建立平面直角坐标系,命名为时域分析图,将时域正常指标以及时域异常指标按照平均幅值录入时域分析图中;

27、将时域分析图中时域正常指标对应的坐标点标记为时域正常坐标点,将时域异常指标对应的坐标点标记为时域异常坐标点;

28、分别对时域分析图中的时域正常坐标点以及时域异常坐标点进行线性回归,得到的两条直线分别命名为正常时域直线以及异常时域直线;

29、将正常时域直线的最小值标记为正常时域一端点,将正常时域直线的最大值标记为正常时域二端点;异常时域直线的最小值标记为异常时域一端点,将异常时域直线的最大值标记为异常时域二端点;

30、将正常时域一端点与异常时域一端点相连,将正常时域二端点与异常时域二端点相连,得到一个梯形,命名为时域相关参照;

31、计算时域相关参照的面积,命名为时域相关度。

32、进一步地,基于正常志愿者以及认知障碍志愿者的频域特征分析频域特征与认知功能的关联性包括如下子步骤:

33、设置频域指标计算公式,将正常频域代入频域指标计算公式计算得到频域正常指标,将异常频域代入频域指标计算公式计算得到频域异常指标,所述频域正常指标以及频域异常指标统称为频域指标;

34、所述频域指标计算公式配置为:;其中,a为频域指标,psd为功率谱密度,smax为频谱带宽的最大值,smin为频谱带宽的最小值;

35、以功率谱密度为x轴,频域指标为y轴建立平面直角坐标系,命名为频域分析图,将频域正常指标以及频域异常指标按照功率谱密度录入频域分析图中;

36、将频域分析图中频域正常指标本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法,其特征在于,使用脑电图仪器采集被试者的脑电信号数据,对采集到的脑电信号进行预处理包括如下子步骤:

3.根据权利要求2所述的一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法,其特征在于,从预处理后的脑电信号中提取信号特征,所述信号特征包括时域特征以及频域特征包括如下子步骤:

4.根据权利要求3所述的一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法,其特征在于,按照被试者自身的认知功能将被试者划分为正常志愿者以及认知障碍志愿者,基于正常志愿者以及认知障碍志愿者的信号特征分析时域特征以及频域特征的特征关联性包括如下子步骤:

5.根据权利要求4所述的一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法,其特征在于,按照被试者自身的认知功能将被试者划分为正常志愿者以及认知障碍志愿者,并采集他们的信号特征包括如下子步骤:

6.根据权利要求5所述的一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法,其特征在于,基于正常志愿者以及认知障碍志愿者的时域特征分析时域特征与认知功能的关联性包括如下子步骤:

7.根据权利要求6所述的一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法,其特征在于,基于正常志愿者以及认知障碍志愿者的频域特征分析频域特征与认知功能的关联性包括如下子步骤:

8.根据权利要求7所述的一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法,其特征在于,选取特征关联性最大的信号特征作为评估特征,对评估特征进行分析,得到认知障碍评估线包括如下子步骤:

9.根据权利要求8所述的一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法,其特征在于,对评估特征进行分析,得到认知障碍评估线包括如下子步骤:

10.根据权利要求9所述的一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法,其特征在于,采集用户的评估特征,标记为待分析特征,对待分析特征进行检测分析,判断用户是否存在认知功能障碍包括如下子步骤:

11.一种用于认知功能检测的脑电信号分析系统,用于实现权利要求1-10任意一项所述的一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法,其特征在于,包括数据预处理模块、特征提取模块、关联分析模块、认知分析模块以及认知评估模块;所述数据预处理模块、特征提取模块、关联分析模块以及认知评估模块分别与认知分析模块数据连接;

12.一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,运行如权利要求1-10任一项所述一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法中的步骤。

...

【技术特征摘要】

1.一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法,其特征在于,使用脑电图仪器采集被试者的脑电信号数据,对采集到的脑电信号进行预处理包括如下子步骤:

3.根据权利要求2所述的一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法,其特征在于,从预处理后的脑电信号中提取信号特征,所述信号特征包括时域特征以及频域特征包括如下子步骤:

4.根据权利要求3所述的一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法,其特征在于,按照被试者自身的认知功能将被试者划分为正常志愿者以及认知障碍志愿者,基于正常志愿者以及认知障碍志愿者的信号特征分析时域特征以及频域特征的特征关联性包括如下子步骤:

5.根据权利要求4所述的一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法,其特征在于,按照被试者自身的认知功能将被试者划分为正常志愿者以及认知障碍志愿者,并采集他们的信号特征包括如下子步骤:

6.根据权利要求5所述的一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法,其特征在于,基于正常志愿者以及认知障碍志愿者的时域特征分析时域特征与认知功能的关联性包括如下子步骤:

7.根据权利要求6所述的一种用于认知功能检测的脑电信号分析方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:雷健波孙立东
申请(专利权)人:杭州汇听科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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