[发明专利]一种脑电网络功能分析方法、装置，电子设备及存储介质

说明书

本申请实施例公开了一种脑电网络功能分析方法、装置、电子设备及存储介质，方法包括：基于多个采样点进行信号采样，得到原始脑电信号集合；对原始脑电信号集合进行预处理，得到脑电信号集合；根据多个采样点中两个采样点对应的脑电信号进行计算，得到虚部交叉频率锁相值集合；根据脑电信号集合，构建脑电信号的多元线性回归模型；根据多元线性回归模型，计算两个采样点对应的行列标准化有向相干，得到行列标准化有向相干集合；根据虚部交叉频率锁相值集合和/或行列标准化有向相干集合，确定脑电网络的功能特征信息。本申请实施例可以基于两种优化的脑电功能特征值及其计算方法，精准、全面地分析脑电网络功能。

技术领域

本发明涉及信号分析领域，尤其涉及一种脑电网络功能分析方法、装 置，电子设备及存储介质。

背景技术

脑网络是大脑空间位置不同的皮质区域通过结构或功能联系整合起来 形成的网络模式，由节点和节点间的连接构成的。节点的连接分为结构连 接和功能连接，其中结构连接是基于脑结构的连接，功能连接是基于功能 活动的连接。在功能连接分析中，功能连接还被细分成无向连接和有向连 接。MEG、EEG、SEEG、BOLD信号都可以用来分析功能连接。

分析脑电的功能连接，包括从电生理的角度解释脑区间的相互作用， 可以帮助解释认知现象。对于EEG信号而言，分析功能连接方向首先要构 建自回归模型，通过某个节点过去的信号和不同节点之间的连接矩阵对现 在的信号进行估计，估计值和真实值的残差可以用于衡量节点间的因果关 系。现有的标准化方式是在系数矩阵的行或列进行标准化，即衡量数值在 矩阵中某行或某列中的相对大小，不能跨行或者跨列进行比较。分析功能连接强度可以通过频域相干的方法实现，但现有的相位同步会受到容积传 导效应影响，锁相值的实部可能体现虚假的相关，对功能连接强度分析结 果造成干扰。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本公开实施例提供一种脑电网络功能分析 方法，可以基于两种优化的脑电功能特征值及其计算方法，精准、全面地 分析脑电网络功能。

本申请实施例提供了一种脑电网络功能分析方法，方法包括：基于多 个采样点进行信号采样，得到原始脑电信号集合；对原始脑电信号集合进 行预处理，得到脑电信号集合；其中，脑电信号集合中的脑电信号和采样 点一一对应；根据多个采样点中两个采样点对应的脑电信号进行计算，得 到虚部交叉频率锁相值集合；根据脑电信号集合，构建脑电信号的多元线 性回归模型；根据多元线性回归模型，计算两个采样点对应的行列标准化有向相干，得到行列标准化有向相干集合；根据虚部交叉频率锁相值集合 和/或行列标准化有向相干集合，确定脑电网络的功能特征信息，其中，功 能特征信息包括脑电网络中脑区节点间的功能连接信息和/或脑区节点的功 能权重信息。

在一种可选的实施例中，对脑电信号集合中的脑电信号进行滤波处理， 得到滤波后的目标频带信号；利用第一计算公式对目标频带信号进行希尔 伯特转换，得到希尔伯特转换后的目标频带信号；利用第二计算公式对希 尔伯特转换后的目标频带信号进行计算，得到分析信号；利用第三计算公 式对分析信号进行计算，得到分析信号的瞬时相位；利用第四计算公式对 瞬时相位进行计算，得到虚部交叉频率锁相值集合；

第一计算公式如下：

其中，x(t)是任意一个采样点对应的目标频带信号，P.V.是柯西主值；

第二计算公式如下：

第三计算公式如下：

第四计算公式如下：