目的:癲癇是由腦部神經(jīng)元異常放電所引起的一種慢性神經(jīng)系統(tǒng)疾病,其突發(fā)性、短暫性以及反復(fù)性的特點,給患者的身心造成了極大的傷害。腦電圖在癲癇的診斷、癲癇發(fā)作類型、定性定位判斷中發(fā)揮著重要作用,它不僅可以在臨床醫(yī)師對癲癇發(fā)作分類、病灶區(qū)域定位時提供有力依據(jù),而且還可以指導(dǎo)對抗癲癇藥物的療效進(jìn)行客觀評判。因此,對癲癇患者的腦電信號進(jìn)行分析與處理,能夠深入探索其發(fā)病機制,并為自動檢測、精確診斷及治療方法提供極其有用的信息。方法:以高性能并行計算為平臺,采用Matlab軟件,運用關(guān)聯(lián)性分析對導(dǎo)聯(lián)進(jìn)行選取,并用經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸獾姆椒▽Πd癇腦電信號進(jìn)行分解,利用主成分分析的方法對Hurst指數(shù)、Lyapunov指數(shù)、樣本熵、排列熵、小波熵五個非線性動力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行降維,并提取出主成分進(jìn)行綜合考慮,利用單一指標(biāo)與綜合指標(biāo)分別對分解的腦電分量進(jìn)行特征描述,使用代價敏感支持向量機和隨機森林兩種分類方法對腦電信號進(jìn)行二分類(發(fā)作間期與發(fā)作期),利用統(tǒng)計學(xué)軟件對特征指標(biāo)及分類結(jié)果進(jìn)行分析;利用醫(yī)學(xué)參考值范圍方法,嘗試對致癇灶進(jìn)行定位以及發(fā)作時間的預(yù)測。結(jié)果:1.利用關(guān)聯(lián)性分析對導(dǎo)聯(lián)數(shù)目進(jìn)行選取,使得選取的各導(dǎo)聯(lián)之間最大不相關(guān),且盡可能的包含腦部神經(jīng)元活動特征。2.主成分分析對特征向量進(jìn)行降維、綜合處理后,可以有效地提取出腦電信號的特征。3.非線性動力學(xué)、機器學(xué)習(xí)及統(tǒng)計學(xué)相結(jié)合,對癲癇腦電信號建立了識別、定位及預(yù)測的模型。4.在對腦電信號的識別中,綜合后特征指標(biāo)與單一特征指標(biāo)相比,前者的分類準(zhǔn)確率高于后者。5.代價敏感支持向量機和隨機森林均可以有效地對癲癇腦電信號進(jìn)行二分類識別,且二者分類器之間沒有太大差別。6.在高性能并行計算的基礎(chǔ)上,非線性動力學(xué)與醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)相結(jié)合可以高效、快速地實現(xiàn)癲癇致癇灶的定位與發(fā)作預(yù)測。結(jié)論:本研究以高性能并行計算為基礎(chǔ),采用關(guān)聯(lián)性分析對導(dǎo)聯(lián)數(shù)目進(jìn)行選取,并對多個非線性動力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,利用機器學(xué)習(xí)方法有效地對癲癇腦電信號進(jìn)行識別,結(jié)合統(tǒng)計學(xué)實現(xiàn)了對致癇灶的初步定位及發(fā)作時間的預(yù)測,為臨床上對腦電信號進(jìn)行自動識別提供了新的方法,對癲癇患者的治療提供了一定的理論基礎(chǔ),具有一定的實用價值和社會意義。
【學(xué)位授予單位】：新疆醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R742.1

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本文編號：1790163