位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
基于网络连接度指标的脑梗死患者脑电信号相同步分析
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN711.1[电子电信—电路与系统]
  • 作者机构:[1]中国药科大学理学院,南京210009, [2]南京军区南京总医院神经内科,南京210002, [3]南京大学电子科学与工程学院 生物医学电子研究所,南京210093
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:61271082)、江苏省自然科学基金(批准号:BK2011565)和江苏省“青蓝”工程(批准号:201027)资助的课题.
中文摘要:

基于图论的脑功能网络分析是近年来的一个研究热点,而相同步分析已被证实为揭示多导联脑电信号之间功能连接的有效工具.针对当脑电采集系统中导联数目较少而不适用于采用图论分析的情况,提出使用基于导联间相同步分析的网络连接度指标研究脑功能网络的关联特性和整体特性.采用新的频带划分方法,将0.5—30Hz带宽内的脑电信号划分到5个子带上,计算了不同数据长度下各子带分量的网络连接度指标,并对比分析了各子带分量的相对功率.结果表明:在对脑梗死患者的脑电图和正常人的脑电图进行分析时,需要合理的数据长度量化不同动力学系统之间的差异;在合理的数据长度下,在网络连接度指标的区分效果方面,19—24Hz分量信号优于其他分量,而且仅在19—24Hz频带上,脑梗死患者组的所有导联出现了与对照组的所有导联相同趋势的变化.研究表明19—24Hz频带是脑梗死最佳的脑电图诊断频段,可将该频段下的网络连接度指标作为脑梗死辅助诊断的新指标.

英文摘要:

Recently, there has been increasing interest in applying graph theory to the quantitative analysis of brain functional networks, while phase synchronization (PS) analysis has been demonstrated to be a useful method to infer functional connectivity with multichannel neural signals, e.g., electroencephalogram (EEG). In this paper, we focus on the case that the number of channels in EEG data is not adequate for the use of graph theory analysis. The degree of network-links (DNLs), an index based on the PS analysis of all the EEG wave pairs, is proposed to study the relevant and the overall characteristics of the brain. With the help of a novel division to the frequency range 0.5-30 Hz, we analyze the DNLs in different frequency bands of the EEG signals. As a comparison, a frequency band analysis of the relative power spectrum is conducted. The results demonstrate that when the cerebral infarction (CI) patients and normal control people are analyzed, there is a need for the reasonable length of EEG data to quantify the differences between different dynamical systems; under a reasonable data length, the frequency band (19-24 Hz) yields the best accuracy for diagnosing CI, which lies within the classical beta band (13-30 Hz); furthermore, only in the 19-24 Hz band, as for the values of relative power spectrum, in each EEG channel, there presents a similar relationship between the CI group and control group. The experimental results suggest that 19-24 Hz should be the optimal range for the diagnosis of CI, further the DNLs calculated within this band serve as an assist indicator in the CI diagnosis.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876