癲癇是由于大腦神經(jīng)非正常放電導(dǎo)致的腦部障礙,如果癲癇發(fā)作時,病人沒有得到及時治療,將會增加其死亡率。目前腦電圖檢測是一種比較有效的癲癇疾病檢測方法,但是僅僅靠人工檢測分析達到對病人病情的實時監(jiān)控幾乎是不可能實現(xiàn)的,因此有關(guān)癲癇腦電信號的自動檢測技術(shù)受到很大的關(guān)注。根據(jù)癲癇腦電信號的特點,本文中將腦電信號看作時間序列,病人處于正常狀態(tài)時,時間序列是平穩(wěn)的,當(dāng)癲癇發(fā)作時,時間序列中則會出現(xiàn)異常。由于病理信號的規(guī)模較大,時間序列通常是無界流,直接分析是比較耗時的,計算起來需要大量時間。本文針對現(xiàn)有的癲癇疾病分析方法時間復(fù)雜度較大、對不同數(shù)據(jù)段不同位置的數(shù)據(jù)不敏感、且未能分析病理信號之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系等問題,提出單路腦電數(shù)據(jù)異常的快速檢測方法即TSTKS方法;基于KST理論框架給出了多變量時序集的數(shù)據(jù)波動異常及其關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分析方法;最后將TSTKS、KST與KS等多種方法綜合應(yīng)于構(gòu)建關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。首先,基于突變點檢測理論,實現(xiàn)了單路腦電數(shù)據(jù)異常的快速檢測方法即TSTKS方法,通過合成數(shù)據(jù)和腦癲癇時序數(shù)據(jù)驗證了TSTKS方法的快速性、準(zhǔn)確性。TSTKS方法結(jié)合Harr小波和KS統(tǒng)統(tǒng)計在原始時間序列中... 

【文章來源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

A=耳垂，C=中央，Pg=鼻咽，P=頂葉，F(xiàn)=額葉，F(xiàn)p=額葉，O=枕葉，T=顳

基于突變點檢測的癲癇數(shù)據(jù)異常及其關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分析方法31.2癲癇數(shù)據(jù)檢測、突變點檢測、關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀1.2.1癲癇數(shù)據(jù)檢測研究現(xiàn)狀1924年，德國精神病學(xué)家漢斯·伯格在耶拿首次記錄了人腦的電常他把這段記錄叫做腦電圖（Berger，1929年）。誘發(fā)電位改變的因素是腦電信號中響應(yīng)于刺激（可能是電的、聽覺的、視覺的等）而產(chǎn)生的那些成分，這些信號通常低于噪聲水平，因此不容易區(qū)分，必須使用一系列刺激來提高信噪比。相關(guān)研究表明腦電信號與人的意識水平密切相關(guān)。隨著腦電活動的增加，腦電信號的主控頻率升高，幅度降低。當(dāng)眼睛閉上時，相應(yīng)腦電波開始支配腦電圖。當(dāng)人睡著時，主要的腦電圖頻率降低。在睡眠的某一階段，快速眼動被稱為（REM）睡眠，即人做夢時眼睛有活動的動作，這可以看作是一種特征性的EEG信號。通常采用國際標(biāo)準(zhǔn)的10-20系統(tǒng)記錄自發(fā)腦電。在這個系統(tǒng)中，21個電極位于頭皮表面，從(A)左邊和(B)頭頂看國際10-20系統(tǒng)[23]，如圖1-1所示。圖1-1A=耳垂，C=中央，Pg=鼻咽，P=頂葉，F(xiàn)=額葉，F(xiàn)p=額葉，O=枕葉，T=顳。圖1-2美國腦電圖學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)化的中間10%電極的位置和命名。除了國際10-20系統(tǒng)的21個電極外，還使用中間10%的電極位置。這些電極的位置和名稱由美國腦電圖學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)化如圖1-2所示[24]。腦電圖是一種檢測癲癇疾病特征的非常重要的工具[25]，它能反映的癲癇病理特征信息是其他醫(yī)學(xué)檢測手段遠遠比不上的。癲癇的類型判別和治療效果觀測等

基于突變點檢測的癲癇數(shù)據(jù)異常及其關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分析方法16圖3-1TSTcA和TSTcD示意圖k,j;McA和k,j;McD的定義如公式(3-1)和(3-2)：,:M-2,4-2-2,4-11cA(cAcA)(2)kjkjkj\*MERGEFORMAT(3-1),:-2,4-2-1,4-11cD(cA-cA)(2)kjMkjkj\*MERGEFORMAT(3-2)并且把初始時間序列分為三個相鄰時間段：SL={Xa,…,Xc},SM={XaM,…,XbM},SR={Xc+1,…,Xb}，那么TSTcA和TSTcD就構(gòu)建完成。為了尋找一條從TSTcD或TSTcA發(fā)現(xiàn)突變的最佳搜索路徑，給出三條檢測突變點的搜索策略。3.2.1三條搜索策略一、基于差值波動的搜索策略本節(jié)所提出的搜索策略是對HWKS算法中針對差值二叉樹的搜索策略做出的改進，即增加了對TcD中虛擬非葉子中間節(jié)點的比較過程。TSTcD的當(dāng)前非葉節(jié)點為k,jcD，k,j:McD的差值波動的定義如公式(3-3)所示：,:11-2,4-2-2,4-11()(2)^(1)1(cAcA)(2)cbMkjMlrlaMrckjkjDXXk\*MERGEFORMAT(3-3)若,:,;,;,:,,1(())kjMkjLkjRkjMDmaxDDDCa為真，表示突變點在中間分支發(fā)生的概率比在左邊分支和右邊分支發(fā)生的概率大，因此選擇以k,j:McD開始的一條分支作為當(dāng)前搜索路徑，而另外兩支舍棄。同理，若k,j;LD或k,j;RD取得最大值，那么選擇相對應(yīng)的分支作為當(dāng)前搜索策略。這樣就可檢測到從TSTcD中的根節(jié)點到最后一個非葉節(jié)點的最優(yōu)搜索路徑。二、基于統(tǒng)計波動的搜索策略

【參考文獻】：
期刊論文
[1]癲癇兒童發(fā)作期37例心電圖與腦電圖的特點分析[J]. 魯亞蕊,畢寵剛,張曉楠,蘇魏魏.  基層醫(yī)學(xué)論壇. 2017(13)
[2]關(guān)于t檢驗方差分析及多重比較的研究[J]. 馮變英,張旭,張春枝.  太原師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(04)
[3]伴中央顳區(qū)棘波的42例良性兒童癲癇臨床及腦電圖分析[J]. 鄧施平,危宏暉.  江西醫(yī)藥. 2012(08)
[4]基于統(tǒng)計特征的時序數(shù)據(jù)符號化算法[J]. 鐘清流,蔡自興.  計算機學(xué)報. 2008(10)
[5]小波變換的離群時序數(shù)據(jù)挖掘分析[J]. 文琪,彭宏.  電子科技大學(xué)學(xué)報. 2005(04)
[6]腦電圖診斷要點[J]. 周昌貴.  現(xiàn)代電生理學(xué)雜志. 2005(01)

博士論文
[1]時序、圖像特征檢測的理論、方法及應(yīng)用研究[D]. 鐘清流.中南大學(xué) 2008
[2]時序數(shù)據(jù)挖掘及其在故障診斷中的應(yīng)用研究[D]. 侯澍旻.武漢科技大學(xué) 2006

碩士論文
[1]基于多路搜索的時序突變異常快速分析[D]. 艾辣椒.東華大學(xué) 2018
[2]一種數(shù)據(jù)流突變點快速探測算法的研究與實現(xiàn)[D]. 宋巧紅.東華大學(xué) 2018



本文編號：3102163