[发明专利]一种脑磁图源定位方法、存储介质和设备

说明书

提供一种脑磁图源定位方法、存储介质和设备，该方法包括：通过脑磁图传感器获取用户的第一脑磁图信号；通过均方根方法检测所述第一脑磁图信号中的ripple时间窗作为源定位的时间窗口，获得所述ripple时间窗内的第一脑磁图信号作为第二脑磁图信号；对所述第二脑磁图信号的原始张量进行Tucker分解来计算所述原始张量的估计值；通过对所述估计值计算协方差矩阵，且通过波束成形中的LCMV逆问题求解方法计算所述第二脑磁图信号对应的源位置。本发明消除了噪声信号的影响，降低了计算的复杂度，保证了每次计算结果的一致性，提高了致痫区域定位的准确度。

本发明是中国专利申请号为ZL202011526796.6、发明名称为“基于 Tucker分解和ripple时间窗的脑磁图源定位方法和装置”的分案申请，其内容通过全文参考结合于此。

技术领域

本发明涉及一种脑磁图源定位方法、存储介质和设备，属于生物医学领域。

背景技术

临床上，高达三分之一的癫痫患者是顽固性癫痫。而使用抗癫痫药物的药物治疗很难得到有效控制。癫痫灶可影响皮层兴奋性，导致异常放电，不仅直接影响病灶处或周围组织，而且影响远距离的脑区。因此，这些患者需要手术切除癫痫灶(致痫区域)以实现无癫痫发作,术后癫痫发作与否取决于对致痫灶(癫痫灶)的定位。但是，由于缺乏直接测量该区域的工具，因此很难确定该区域。

脑磁图(MEG)是一种无创、实时监测脑功能的方法，在过去的几十年里，已经提出了几种基于脑电或脑电图的脑源定位方法，例如基于spike的 dipole-fitting方法，但是这些方法的定位精度仍然不能满足术前精确定位的需求，计算复杂度高，定位结果易受到噪声信号的影响，对于同一脑磁图信号而言，多次定位的结果存在偏差且一致性差。

鉴于上述，本发明旨在提供一种脑磁图源定位方法、存储介质和设备，来解决上述的一个或多个技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中的一个或多个技术问题，申请人经过长期研究发现，通过提取原始脑磁图信号的ripple时间窗，结合Tucker分解能够提高癫痫灶(致痫区域)定位的准确度，可为后续的手术提供参考和依据。基于该研究成果，根据本发明一方面，提供一种基于Tucker分解和ripple时间窗的脑磁图源定位装置，其特征在于包括：

脑磁图传感器，用于获取用户的第一脑磁图信号；

ripple检测单元，用于通过均方根方法检测所述第一脑磁图信号中的 ripple时间窗作为源定位的时间窗口，获得所述ripple时间窗内的第一脑磁图信号作为第二脑磁图信号，其中，频率为80-250Hz的且振幅高于背景信号的至少四个连续振荡信号被定义为ripple；

基于高阶正交迭代的Tucker分解单元，用于对所述第二脑磁图信号的原始张量进行Tucker分解来计算所述原始张量的估计值，其中，利用高阶正交迭代约束Tucker分解计算的所述估计值，使该估计值保持唯一，所述估计值中去除了原始张量中的噪声因子张量；以及

源定位单元，用于对所述估计值计算协方差矩阵，且通过波束成形中的 LCMV逆问题求解方法计算所述第二脑磁图信号对应的源位置。

根据本发明又一方面，所述高阶正交迭代的计算过程如下：

1)利用高阶奇异值分解算法计算原始张量X的因子矩阵U⁽ⁿ⁾以及核心张量G；令k＝0；

2)令k＝k+1，并对n＝1，2，…N，执行下列运算：

B^(k)←X×₁U^(1)T…×_n-1U^(n-1)T×_NU^NT；