基于腦電棘波頻次的癲癇發(fā)作預(yù)測(cè)算法
發(fā)布時(shí)間:2021-05-23 22:19
癲癇是大腦神經(jīng)元突發(fā)性異常放電,導(dǎo)致短暫的大腦功能障礙的一種慢性疾病和綜合癥,給患者帶來(lái)極大的痛苦,也極大地限制了患者的生活內(nèi)容及質(zhì)量。若能提前預(yù)報(bào)癲癇發(fā)作,則可以幫助醫(yī)護(hù)人員及患者親屬對(duì)患者施行有效的預(yù)防保護(hù)。此外,對(duì)癲癇發(fā)作預(yù)測(cè)的研究,也有助于對(duì)癲癇發(fā)病機(jī)制及癲癇診治技術(shù)的深入探索。因此有許多學(xué)者都投身于癲癇發(fā)作預(yù)測(cè)的研究事業(yè)。癲癇的致病因素非常復(fù)雜,發(fā)作機(jī)理至今也不能徹底闡釋。因此,癲癇預(yù)測(cè)算法在取得進(jìn)展的同時(shí),也存在許多問(wèn)題。例如,在癲癇發(fā)作前累積能量曲線并沒(méi)有出現(xiàn)明顯的變化;在長(zhǎng)程腦電圖觀測(cè)下,關(guān)聯(lián)維數(shù)下降與預(yù)測(cè)時(shí)長(zhǎng)的關(guān)系在發(fā)作間期與發(fā)作前期并不存在顯著差異;李亞普諾夫指數(shù)算法只在極低噪聲下具備預(yù)測(cè)能力,而采集腦電信號(hào)時(shí)存在很大噪聲,令其可靠程度大大降低。棘波是最基本的陣發(fā)性異常腦電活動(dòng),在臨床EEG檢查中,最重要的是識(shí)別EEG中是否出現(xiàn)棘波和尖波。對(duì)癲癇腦電數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),癲癇發(fā)作前棘波、多棘波、棘慢復(fù)合波等特征波會(huì)增加。在此基礎(chǔ)上本文分析了癲癇發(fā)作前期腦電活動(dòng)中棘波頻次的變化規(guī)律,提出了一種新的基于腦電棘波頻次的癲癇預(yù)測(cè)算法。并將本文方法與三種經(jīng)典的預(yù)測(cè)算法做了對(duì)比。該方法...
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
第一章 緒論
1.1 癲癇的發(fā)病機(jī)制
1.2 癲癇發(fā)作預(yù)測(cè)的背景和意義
1.3 癲癇發(fā)作預(yù)測(cè)的歷史
1.4 癲癇發(fā)作預(yù)測(cè)的方法
1.5 癲癇發(fā)作預(yù)測(cè)的一般流程
1.6 本文的主要工作和結(jié)構(gòu)安排
第二章 形態(tài)學(xué)濾波器
2.1 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)簡(jiǎn)介
2.2 形態(tài)學(xué)的基本運(yùn)算
2.2.1 腐蝕運(yùn)算
2.2.2 膨脹運(yùn)算
2.2.3 腐蝕和膨脹運(yùn)算的代數(shù)性質(zhì)
2.2.4 開(kāi)運(yùn)算和閉運(yùn)算
2.2.5 開(kāi)運(yùn)算和閉運(yùn)算的代數(shù)性質(zhì)
2.3 形態(tài)學(xué)的復(fù)合運(yùn)算
第三章 本文方法
3.1 一維信號(hào)形態(tài)學(xué)
3.1.1 灰值形態(tài)學(xué)
3.1.2 一維信號(hào)形態(tài)學(xué)
3.1.3 結(jié)構(gòu)元素
3.2 棘波檢測(cè)
3.2.1 棘波檢測(cè)概述
3.2.2 基于形態(tài)學(xué)濾波器的棘波檢測(cè)方法
3.3 癲癇發(fā)作預(yù)測(cè)算法
3.3.0 癲癇發(fā)作預(yù)測(cè)算法概述
3.3.1 腦電數(shù)據(jù)預(yù)處理
3.3.2 計(jì)算平滑棘波頻次SR_m
第四章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.1 數(shù)據(jù)來(lái)源
4.2 癲癇預(yù)測(cè)的統(tǒng)計(jì)特征
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.3.1 棘波檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.3.2 棘波個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果
4.3.3 發(fā)作預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.4 結(jié)果分析
第五章 三種典型的癲癇預(yù)測(cè)方法
5.1 累積能量增量法
5.1.1 算法介紹
5.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.2 動(dòng)力學(xué)相似指數(shù)法
5.2.1 相位空間重構(gòu)
5.2.2 動(dòng)力學(xué)相似指數(shù)
5.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.3 基于小波變換的相位同步法
5.3.1 腦電信號(hào)預(yù)處理
5.3.2 計(jì)算相位同步化
5.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.4 四種方法的比較
5.4.1 本文方法與三種方法的比較
5.4.2 本文方法與小波法的比較
5.4.3 結(jié)論
全文總結(jié)和展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄:本人碩士研究生期間發(fā)表論文和參與項(xiàng)目
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于腦電棘波頻次的癲癇發(fā)作預(yù)測(cè)算法[J]. 李淑芳,周衛(wèi)東,袁琦,蔡冬梅. 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2011(06)
[2]腦電信號(hào)的分形截距特征分析及在癲癇檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 王玉,周衛(wèi)東,李淑芳,袁琦,耿淑娟. 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2011(04)
[3]數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)在地震信號(hào)處理中的應(yīng)用研究[J]. 陳輝,郭科,胡英. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2009(06)
[4]癲癇預(yù)測(cè)面臨問(wèn)題的分析與展望[J]. 杜一鳴,王耘,黃光. 醫(yī)學(xué)與哲學(xué)(臨床決策論壇版). 2008(09)
[5]一種基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的癲癇棘波檢測(cè)方法[J]. 朱勇,初孟,邱天爽,鮑海平. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2008(02)
[6]基于形態(tài)學(xué)濾波器的棘波提取技術(shù)[J]. 王晶,徐光華,張四聰,朱君明. 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2007(01)
[7]基于小波變換與形態(tài)學(xué)運(yùn)算的ECG自適應(yīng)濾波算法[J]. 季虎,孫即祥,毛玲. 信號(hào)處理. 2006(03)
[8]基于小波變換并結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的癲癇發(fā)作預(yù)報(bào)[J]. 林相波,邱天爽,李小兵,王靜. 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2005(05)
[9]癲癇發(fā)作預(yù)測(cè)研究的新進(jìn)展[J]. 賈文艷,高上凱,高小榕. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2004(02)
碩士論文
[1]癲癇腦電信號(hào)識(shí)別算法及其應(yīng)用[D]. 趙建林.山東大學(xué) 2010
[2]基于置換群的形態(tài)學(xué)圖像處理的研究[D]. 邵永波.太原科技大學(xué) 2009
[3]圖像分割技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 董明.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2009
[4]視頻監(jiān)控系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法的研究[D]. 鄭金榮.江南大學(xué) 2009
[5]實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與異常行為識(shí)別[D]. 王振俠.西安電子科技大學(xué) 2009
[6]基于形態(tài)運(yùn)算與幀間信息的序列圖像的分割[D]. 段華.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[7]數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)及其在地震信號(hào)處理中的應(yīng)用[D]. 胡英.成都理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3203061
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
第一章 緒論
1.1 癲癇的發(fā)病機(jī)制
1.2 癲癇發(fā)作預(yù)測(cè)的背景和意義
1.3 癲癇發(fā)作預(yù)測(cè)的歷史
1.4 癲癇發(fā)作預(yù)測(cè)的方法
1.5 癲癇發(fā)作預(yù)測(cè)的一般流程
1.6 本文的主要工作和結(jié)構(gòu)安排
第二章 形態(tài)學(xué)濾波器
2.1 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)簡(jiǎn)介
2.2 形態(tài)學(xué)的基本運(yùn)算
2.2.1 腐蝕運(yùn)算
2.2.2 膨脹運(yùn)算
2.2.3 腐蝕和膨脹運(yùn)算的代數(shù)性質(zhì)
2.2.4 開(kāi)運(yùn)算和閉運(yùn)算
2.2.5 開(kāi)運(yùn)算和閉運(yùn)算的代數(shù)性質(zhì)
2.3 形態(tài)學(xué)的復(fù)合運(yùn)算
第三章 本文方法
3.1 一維信號(hào)形態(tài)學(xué)
3.1.1 灰值形態(tài)學(xué)
3.1.2 一維信號(hào)形態(tài)學(xué)
3.1.3 結(jié)構(gòu)元素
3.2 棘波檢測(cè)
3.2.1 棘波檢測(cè)概述
3.2.2 基于形態(tài)學(xué)濾波器的棘波檢測(cè)方法
3.3 癲癇發(fā)作預(yù)測(cè)算法
3.3.0 癲癇發(fā)作預(yù)測(cè)算法概述
3.3.1 腦電數(shù)據(jù)預(yù)處理
3.3.2 計(jì)算平滑棘波頻次SR_m
第四章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.1 數(shù)據(jù)來(lái)源
4.2 癲癇預(yù)測(cè)的統(tǒng)計(jì)特征
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.3.1 棘波檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.3.2 棘波個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果
4.3.3 發(fā)作預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.4 結(jié)果分析
第五章 三種典型的癲癇預(yù)測(cè)方法
5.1 累積能量增量法
5.1.1 算法介紹
5.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.2 動(dòng)力學(xué)相似指數(shù)法
5.2.1 相位空間重構(gòu)
5.2.2 動(dòng)力學(xué)相似指數(shù)
5.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.3 基于小波變換的相位同步法
5.3.1 腦電信號(hào)預(yù)處理
5.3.2 計(jì)算相位同步化
5.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.4 四種方法的比較
5.4.1 本文方法與三種方法的比較
5.4.2 本文方法與小波法的比較
5.4.3 結(jié)論
全文總結(jié)和展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄:本人碩士研究生期間發(fā)表論文和參與項(xiàng)目
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于腦電棘波頻次的癲癇發(fā)作預(yù)測(cè)算法[J]. 李淑芳,周衛(wèi)東,袁琦,蔡冬梅. 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2011(06)
[2]腦電信號(hào)的分形截距特征分析及在癲癇檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 王玉,周衛(wèi)東,李淑芳,袁琦,耿淑娟. 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2011(04)
[3]數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)在地震信號(hào)處理中的應(yīng)用研究[J]. 陳輝,郭科,胡英. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2009(06)
[4]癲癇預(yù)測(cè)面臨問(wèn)題的分析與展望[J]. 杜一鳴,王耘,黃光. 醫(yī)學(xué)與哲學(xué)(臨床決策論壇版). 2008(09)
[5]一種基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的癲癇棘波檢測(cè)方法[J]. 朱勇,初孟,邱天爽,鮑海平. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2008(02)
[6]基于形態(tài)學(xué)濾波器的棘波提取技術(shù)[J]. 王晶,徐光華,張四聰,朱君明. 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2007(01)
[7]基于小波變換與形態(tài)學(xué)運(yùn)算的ECG自適應(yīng)濾波算法[J]. 季虎,孫即祥,毛玲. 信號(hào)處理. 2006(03)
[8]基于小波變換并結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的癲癇發(fā)作預(yù)報(bào)[J]. 林相波,邱天爽,李小兵,王靜. 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2005(05)
[9]癲癇發(fā)作預(yù)測(cè)研究的新進(jìn)展[J]. 賈文艷,高上凱,高小榕. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2004(02)
碩士論文
[1]癲癇腦電信號(hào)識(shí)別算法及其應(yīng)用[D]. 趙建林.山東大學(xué) 2010
[2]基于置換群的形態(tài)學(xué)圖像處理的研究[D]. 邵永波.太原科技大學(xué) 2009
[3]圖像分割技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 董明.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2009
[4]視頻監(jiān)控系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法的研究[D]. 鄭金榮.江南大學(xué) 2009
[5]實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與異常行為識(shí)別[D]. 王振俠.西安電子科技大學(xué) 2009
[6]基于形態(tài)運(yùn)算與幀間信息的序列圖像的分割[D]. 段華.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[7]數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)及其在地震信號(hào)處理中的應(yīng)用[D]. 胡英.成都理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3203061
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