基于脑功能网络分析的孤独症儿童特征分类及辅助干预效果研究
发布时间:2021-08-21 04:23
孤独症谱系障碍,简称孤独症,作为一种十分复杂的神经发育障碍行疾病,与患者的行动能力、沟通能力、情感表达以及社会交流能力障碍关系密切,通常认为孤独症的病理与解剖结构和大脑功能连接异常有关。本文在构建脑功能网络基础上,分析孤独症儿童与正常儿童脑功能网络特征差异,基于支持向量机分类器实现对孤独症儿童与正常儿童的有效分类。进一步,基于脑功能网络特征,探究经颅直流电刺激干预对孤独症儿童脑功能改善的作用,希望为孤独症儿童脑调控提供帮助。选取20名孤独症儿童和20名正常儿童,采集其静息态脑电数据,并对孤独症儿童进行行为量表测试。基于频域Granger因果分析方法构建脑功能网络。(1)分析两组受试儿童全脑的差异性,结果表明:在全频段两组受试儿童具有极其显著差异(p<0.001)。(2)运用图论特征分析方法,分析脑功能网络特征参数,包括网络的平均度、全局效率、局部效率、特征路径长度和聚类系数,将不同阈值下的网络特征作为分类器的输入特征向量,采用三种寻优算法优化的支持向量机分类,以得到最优分类结果。基于脑功能网络特征,最高分类正确率达87.96%。(3)特别的,提出最佳阈值选取方法,从而减弱网络拓扑...
【文章来源】:燕山大学河北省
【文章页数】:66 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 孤独症诊断研究现状
1.2.2 孤独症脑网络研究现状
1.2.3 孤独症儿童干预研究现状
1.3 本文研究目的
1.4 本文主要研究内容
第2章 大脑与复杂网络
2.1 大脑的相关理论知识
2.1.1 脑的结构与功能
2.1.2 脑网络及其连接类型
2.2 脑功能网络建立
2.2.1 频域Granger因果分析方法
2.2.2 复杂脑网络的图论分析方法
2.3 统计方法
2.4 本章小结
第3章 孤独症儿童脑功能网络分析
3.1 试验及数据处理
3.1.1 数据采集
3.1.2 数据预处理
3.2 脑功能网络特征分析
3.2.1 频域Granger因果效应连接的计算
3.2.2 最佳阈值选取
3.2.3 复杂脑功能网络的图论特征分析
3.3 本章小结
第4章 孤独症儿童脑功能网络特征分类
4.1 支持向量机
4.1.1 支持向量机算法原理
4.1.2 核函数
4.1.3 交叉验证
4.2 基于支持向量机的孤独症儿童脑功能网络特征分类
4.3 分类结果与分析
4.4 本章小结
第5章 基于脑功能网络分析的脑调控效果评估
5.1 脑调控试验
5.1.1 经颅直流电刺激
5.1.2 试验流程
5.2 行为数据分析
5.3 脑功能网络特征分析
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]基于多重多尺度熵的孤独症静息态脑电信号分析[J]. 李昕,安占周,李秋月,蔡二娟,王欣. 自动化学报. 2020(06)
[2]改进模糊熵算法及其在孤独症儿童脑电分析中的应用[J]. 孙小棋,李昕,蔡二娟,康健楠. 自动化学报. 2018(09)
[3]Bagging RCSP脑电特征提取算法[J]. 张毅,尹春林,蔡军,罗久飞. 自动化学报. 2017(11)
[4]孤独症患者家庭干预的研究现状回顾[J]. 祖燕飞,徐光兴,杜亚松. 中国儿童保健杂志. 2016(07)
[5]自闭症谱系障碍的临床研究新进展(DSM-5新标准)[J]. 邓明昱,劳世艳. 中国健康心理学杂志. 2016(04)
[6]孤独症谱系障碍儿童心理理论的影响因素研究进展[J]. 姚小雪,兰继军,朱海腾. 中国特殊教育. 2014(10)
[7]听觉统合训练对孤独症儿童康复效果研究[J]. 张俊,张勤良. 中国儿童保健杂志. 2014(03)
[8]抑郁症行重复经颅磁刺激治疗30例心理护理干预[J]. 高秀春. 齐鲁护理杂志. 2013(17)
[9]美国精神疾病诊断分类手册第5版“孤独症谱系障碍诊断标准”解读[J]. 邹小兵,邓红珠. 中国实用儿科杂志. 2013(08)
[10]人脑连接组研究:脑结构网络和脑功能网络[J]. 梁夏,王金辉,贺永. 科学通报. 2010(16)
硕士论文
[1]老年人视听整合的脑网络分析[D]. 李佩珍.太原理工大学 2019
[2]孤独症儿童脑电分析与经颅直流电刺激干预研究[D]. 蔡二娟.燕山大学 2018
[3]基于核磁共振数据的抑郁症功能脑网络特征分类研究[D]. 张红.西南大学 2017
[4]基于静息态脑电的孤独症谱系障碍儿童脑网络研究[D]. 孙金秀.天津医科大学 2016
[5]SVM参数寻优及其在分类中的应用[D]. 徐晓明.大连海事大学 2014
本文编号:3354868
【文章来源】:燕山大学河北省
【文章页数】:66 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 孤独症诊断研究现状
1.2.2 孤独症脑网络研究现状
1.2.3 孤独症儿童干预研究现状
1.3 本文研究目的
1.4 本文主要研究内容
第2章 大脑与复杂网络
2.1 大脑的相关理论知识
2.1.1 脑的结构与功能
2.1.2 脑网络及其连接类型
2.2 脑功能网络建立
2.2.1 频域Granger因果分析方法
2.2.2 复杂脑网络的图论分析方法
2.3 统计方法
2.4 本章小结
第3章 孤独症儿童脑功能网络分析
3.1 试验及数据处理
3.1.1 数据采集
3.1.2 数据预处理
3.2 脑功能网络特征分析
3.2.1 频域Granger因果效应连接的计算
3.2.2 最佳阈值选取
3.2.3 复杂脑功能网络的图论特征分析
3.3 本章小结
第4章 孤独症儿童脑功能网络特征分类
4.1 支持向量机
4.1.1 支持向量机算法原理
4.1.2 核函数
4.1.3 交叉验证
4.2 基于支持向量机的孤独症儿童脑功能网络特征分类
4.3 分类结果与分析
4.4 本章小结
第5章 基于脑功能网络分析的脑调控效果评估
5.1 脑调控试验
5.1.1 经颅直流电刺激
5.1.2 试验流程
5.2 行为数据分析
5.3 脑功能网络特征分析
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]基于多重多尺度熵的孤独症静息态脑电信号分析[J]. 李昕,安占周,李秋月,蔡二娟,王欣. 自动化学报. 2020(06)
[2]改进模糊熵算法及其在孤独症儿童脑电分析中的应用[J]. 孙小棋,李昕,蔡二娟,康健楠. 自动化学报. 2018(09)
[3]Bagging RCSP脑电特征提取算法[J]. 张毅,尹春林,蔡军,罗久飞. 自动化学报. 2017(11)
[4]孤独症患者家庭干预的研究现状回顾[J]. 祖燕飞,徐光兴,杜亚松. 中国儿童保健杂志. 2016(07)
[5]自闭症谱系障碍的临床研究新进展(DSM-5新标准)[J]. 邓明昱,劳世艳. 中国健康心理学杂志. 2016(04)
[6]孤独症谱系障碍儿童心理理论的影响因素研究进展[J]. 姚小雪,兰继军,朱海腾. 中国特殊教育. 2014(10)
[7]听觉统合训练对孤独症儿童康复效果研究[J]. 张俊,张勤良. 中国儿童保健杂志. 2014(03)
[8]抑郁症行重复经颅磁刺激治疗30例心理护理干预[J]. 高秀春. 齐鲁护理杂志. 2013(17)
[9]美国精神疾病诊断分类手册第5版“孤独症谱系障碍诊断标准”解读[J]. 邹小兵,邓红珠. 中国实用儿科杂志. 2013(08)
[10]人脑连接组研究:脑结构网络和脑功能网络[J]. 梁夏,王金辉,贺永. 科学通报. 2010(16)
硕士论文
[1]老年人视听整合的脑网络分析[D]. 李佩珍.太原理工大学 2019
[2]孤独症儿童脑电分析与经颅直流电刺激干预研究[D]. 蔡二娟.燕山大学 2018
[3]基于核磁共振数据的抑郁症功能脑网络特征分类研究[D]. 张红.西南大学 2017
[4]基于静息态脑电的孤独症谱系障碍儿童脑网络研究[D]. 孙金秀.天津医科大学 2016
[5]SVM参数寻优及其在分类中的应用[D]. 徐晓明.大连海事大学 2014
本文编号:3354868
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