基于脑电棘波频次的癫痫发作预测算法

发布时间：2021-05-23 22:19

　　癫痫是大脑神经元突发性异常放电,导致短暂的大脑功能障碍的一种慢性疾病和综合症,给患者带来极大的痛苦,也极大地限制了患者的生活内容及质量。若能提前预报癫痫发作,则可以帮助医护人员及患者亲属对患者施行有效的预防保护。此外,对癫痫发作预测的研究,也有助于对癫痫发病机制及癫痫诊治技术的深入探索。因此有许多学者都投身于癫痫发作预测的研究事业。癫痫的致病因素非常复杂,发作机理至今也不能彻底阐释。因此,癫痫预测算法在取得进展的同时,也存在许多问题。例如,在癫痫发作前累积能量曲线并没有出现明显的变化；在长程脑电图观测下,关联维数下降与预测时长的关系在发作间期与发作前期并不存在显著差异；李亚普诺夫指数算法只在极低噪声下具备预测能力,而采集脑电信号时存在很大噪声,令其可靠程度大大降低。棘波是最基本的阵发性异常脑电活动,在临床EEG检查中,最重要的是识别EEG中是否出现棘波和尖波。对癫痫脑电数据分析发现,癫痫发作前棘波、多棘波、棘慢复合波等特征波会增加。在此基础上本文分析了癫痫发作前期脑电活动中棘波频次的变化规律,提出了一种新的基于脑电棘波频次的癫痫预测算法。并将本文方法与三种经典的预测算法做了对比。该方法... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 癫痫的发病机制
    1.2 癫痫发作预测的背景和意义
    1.3 癫痫发作预测的历史
    1.4 癫痫发作预测的方法
    1.5 癫痫发作预测的一般流程
    1.6 本文的主要工作和结构安排
第二章 形态学滤波器
    2.1 数学形态学简介
    2.2 形态学的基本运算
        2.2.1 腐蚀运算
        2.2.2 膨胀运算
        2.2.3 腐蚀和膨胀运算的代数性质
        2.2.4 开运算和闭运算
        2.2.5 开运算和闭运算的代数性质
    2.3 形态学的复合运算
第三章 本文方法
    3.1 一维信号形态学
        3.1.1 灰值形态学
        3.1.2 一维信号形态学
        3.1.3 结构元素
    3.2 棘波检测
        3.2.1 棘波检测概述
        3.2.2 基于形态学滤波器的棘波检测方法
    3.3 癫痫发作预测算法
        3.3.0 癫痫发作预测算法概述
        3.3.1 脑电数据预处理
        3.3.2 计算平滑棘波频次SR_m
第四章 实验结果
    4.1 数据来源
    4.2 癫痫预测的统计特征
    4.3 实验结果
        4.3.1 棘波检测实验结果
        4.3.2 棘波个数统计结果
        4.3.3 发作预测实验结果
    4.4 结果分析
第五章 三种典型的癫痫预测方法
    5.1 累积能量增量法
        5.1.1 算法介绍
        5.1.2 实验结果
    5.2 动力学相似指数法
        5.2.1 相位空间重构
        5.2.2 动力学相似指数
        5.2.3 实验结果
    5.3 基于小波变换的相位同步法
        5.3.1 脑电信号预处理
        5.3.2 计算相位同步化
        5.3.3 实验结果
    5.4 四种方法的比较
        5.4.1 本文方法与三种方法的比较
        5.4.2 本文方法与小波法的比较
        5.4.3 结论
全文总结和展望
参考文献
致谢
附录：本人硕士研究生期间发表论文和参与项目
学位论文评阅及答辩情况表


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于脑电棘波频次的癫痫发作预测算法[J]. 李淑芳,周卫东,袁琦,蔡冬梅.  中国生物医学工程学报. 2011(06)
[2]脑电信号的分形截距特征分析及在癫痫检测中的应用[J]. 王玉,周卫东,李淑芳,袁琦,耿淑娟.  中国生物医学工程学报. 2011(04)
[3]数学形态学在地震信号处理中的应用研究[J]. 陈辉,郭科,胡英.  地球物理学进展. 2009(06)
[4]癫痫预测面临问题的分析与展望[J]. 杜一鸣,王耘,黄光.  医学与哲学(临床决策论坛版). 2008(09)
[5]一种基于经验模态分解的癫痫棘波检测方法[J]. 朱勇,初孟,邱天爽,鲍海平.  生物医学工程学杂志. 2008(02)
[6]基于形态学滤波器的棘波提取技术[J]. 王晶,徐光华,张四聪,朱君明.  中国生物医学工程学报. 2007(01)
[7]基于小波变换与形态学运算的ECG自适应滤波算法[J]. 季虎,孙即祥,毛玲.  信号处理. 2006(03)
[8]基于小波变换并结合神经网络的癫痫发作预报[J]. 林相波,邱天爽,李小兵,王静.  中国生物医学工程学报. 2005(05)
[9]癫痫发作预测研究的新进展[J]. 贾文艳,高上凯,高小榕.  生物医学工程学杂志. 2004(02)

硕士论文
[1]癫痫脑电信号识别算法及其应用[D]. 赵建林.山东大学 2010
[2]基于置换群的形态学图像处理的研究[D]. 邵永波.太原科技大学 2009
[3]图像分割技术研究与应用[D]. 董明.长春理工大学 2009
[4]视频监控系统中运动目标跟踪算法的研究[D]. 郑金荣.江南大学 2009
[5]实时视频监控系统中运动目标检测与异常行为识别[D]. 王振侠.西安电子科技大学 2009
[6]基于形态运算与帧间信息的序列图像的分割[D]. 段华.哈尔滨工程大学 2008
[7]数学形态学及其在地震信号处理中的应用[D]. 胡英.成都理工大学 2005



本文编号：3203061