發(fā)布時間：2021-03-14 05:19

　　近年來,由腦功能連接構建的腦功能網(wǎng)絡因能直觀地表示人腦活動的功能機制而受到各方面的關注。由此進行的研究在飛速發(fā)展的腦成像技術以及各種腦功能連接研究手段的基礎上被應用于多個領域,特別是在醫(yī)學領域里神經(jīng)疾病的病理診斷中獲得了廣泛應用。本課題基于偏相干系數(shù)對腦磁圖信號進行了功能連接分析,構建了功能網(wǎng)絡,并將研究結果應用于癲癇診斷中。腦磁圖采集中易受到信號間串擾與大腦容積傳導的影響。偏相干系數(shù)分析能降低信號串擾,同時,有研究者證明相干系數(shù)的虛部不受容積傳導的影響。因此,利用偏相干系數(shù)虛部來分析腦磁圖能夠獲得更準確的功能連接,本課題首先利用仿真腦信號驗證了上述論點。偏相干系數(shù)求解有三種方法：直接法、遞歸法、求逆法。直接法計算誤差大；遞歸法常用于分析低階偏相干系數(shù)；求逆法迅速、方便,但該方法依賴于譜矩陣的可逆性。本課題研究發(fā)現(xiàn)：對于相同的仿真信號,求逆法在一些譜矩陣病態(tài)的情況下,分析結果出現(xiàn)錯誤,而遞歸法的分析結果仍能保持準確。另一方面,由于普通計算機內(nèi)存和速度的限制,遞歸法往往無法實現(xiàn)求解高階偏相干系數(shù),這大大限制了其使用可能。本課題對遞歸法的求解步驟進行了優(yōu)化,提出了改進型的遞歸法,該方法極大... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
圖表目錄
縮略詞
1 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 腦功能連接與腦功能網(wǎng)絡概念
        1.1.2 腦成像技術簡介
        1.1.3 癲癇及其診斷
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 腦功能連接與腦功能網(wǎng)絡研究現(xiàn)狀
        1.2.3 腦磁圖在癲癇診斷中的應用現(xiàn)狀
        1.2.4 偏相干系數(shù)分析在神經(jīng)科學中的研究現(xiàn)狀
    1.4 本課題的研究目的、手段和組織框架
        1.4.1 研究目的和手段
        1.4.2 組織框架
2 偏相干系數(shù)的基本理論
    2.1 相關系數(shù)和相干系數(shù)
        2.1.1 相關函數(shù)和相關系數(shù)
        2.1.2 譜分析
        2.1.3 相干系數(shù)
    2.2 偏相干系數(shù)計算方法介紹
        2.2.1 直接法
        2.2.2 遞歸法
        2.2.3 求逆法
    2.3 本章小結
3 偏相干系數(shù)計算方法的實現(xiàn)
    3.1 譜密度估計
        3.1.1 周期圖法
        3.1.2 加窗周期圖法
        3.1.3 平均周期圖法
        3.1.4 Welch法
    3.2 直接法的實現(xiàn)
    3.3 遞歸法的實現(xiàn)
    3.4 求逆法的實現(xiàn)
    3.5 本章小結
4 相干和偏相干系數(shù)的分析與比較
    4.1 容積傳導
        4.1.1 容積傳導的介紹
        4.1.2 容積傳導仿真信號的設計
    4.2 第三方信號串擾
        4.2.1 第三方信號串擾的介紹
        4.2.2 第三方信號串擾仿真信號的設計
    4.3 相干與偏相干系數(shù)的分析結果
        4.3.1 仿真腦磁信號的設計
        4.3.2 仿真信號的相干與偏相干系數(shù)計算結果
        4.3.3 相干與偏相干系數(shù)計算結果的分析
    4.4 本章小結
5 偏相干系數(shù)求解方法的比較
    5.1 偏相干系數(shù)在不同方法下分析結果的比較
    5.2 遞歸法與求逆法分析結果的進一步比較
    5.3 本章小結
6 改進型遞歸法的提出
    6.1 改進型遞歸法計算偏相干系數(shù)的規(guī)律說明
    6.2 改進型遞歸法求解步驟的舉例描述
    6.3 本章小結
7 基于腦磁圖偏相干系數(shù)的功能連接分析
    7.1 腦磁圖數(shù)據(jù)預處理
        7.1.1 濾波
        7.1.2 獨立成分分析
    7.2 信號譜密度估計
    7.3 腦磁圖數(shù)據(jù)偏相干系數(shù)計算以及功能連接分析
    7.4 本章小結
8 總結與展望
致謝
參考文獻
附錄
    附錄A： 頻域線性估計中加權量通式的證明
    附錄B： 廣義逆矩陣中的公式推導
    附錄C： 偏相干系數(shù)虛部不受容積傳導影響的證明
    附錄D： 研究生期間參與科學研究的情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]復雜腦網(wǎng)絡研究:現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[J]. 張方風,鄭志剛.  上海理工大學學報. 2012(02)
[2]基于復雜網(wǎng)絡的腦電信號回歸分析[J]. 蔡世民,洪磊,傅忠謙,周佩玲.  中國科學技術大學學報. 2011(04)
[3]人腦連接組研究:腦結構網(wǎng)絡和腦功能網(wǎng)絡[J]. 梁夏,王金輝,賀永.  科學通報. 2010(16)
[4]基于腦電圖的大腦功能性網(wǎng)絡分析[J]. 方小玲,姜宗來.  物理學報. 2007(12)
[5]腦磁圖的基本原理及臨床應用[J]. 趙華東,吳晶,魯震.  河北醫(yī)藥. 2005(02)
[6]磁源性影像對癲癇灶定位的臨床應用——與VEEG、ECoG比較[J]. 孫吉林,王建華,李錚,吳杰,李素敏,吳育錦.  中國臨床醫(yī)學影像雜志. 2004(08)
[7]腦磁場及其檢測技術—腦磁圖簡介[J]. 王玉平.  臨床腦電學雜志. 2000(04)

碩士論文
[1]基于復雜網(wǎng)絡理論的靜息狀態(tài)腦功能網(wǎng)絡建模與分析[D]. 焦靜靜.蘭州理工大學 2011
[2]基于復雜網(wǎng)絡的腦功能研究與分析[D]. 喬赫元.中國科學技術大學 2011
[3]基于fMRI的大鼠腦功能網(wǎng)絡連接研究[D]. 雷蕾.電子科技大學 2010



本文編號：3081560