發(fā)布時(shí)間：2022-01-27 03:23

　　認(rèn)知功能損害是精神分裂癥的三大原發(fā)癥狀之一,在疾病早期發(fā)現(xiàn)和高危人群風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等方面具有重要價(jià)值。為了研究精神分裂癥患者在認(rèn)知負(fù)載狀態(tài)下的腦電圖特異性,本試驗(yàn)收集17例精神分裂癥患者和19例健康受試者的腦電信號(hào)作為對(duì)照,基于小波變換提取各頻段信號(hào),計(jì)算非線性動(dòng)力學(xué)及腦功能網(wǎng)絡(luò)屬性等特征,并利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法將兩類人群進(jìn)行自動(dòng)分類分析。試驗(yàn)結(jié)果表明,兩組受試者在認(rèn)知負(fù)載狀態(tài)下,Fp1和Fp2導(dǎo)聯(lián)在α、β、θ、γ這4個(gè)頻帶的關(guān)聯(lián)維數(shù)和樣本熵的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示大腦額葉功能損傷是精神分裂癥認(rèn)知功能損害的重要原因。進(jìn)一步基于機(jī)器學(xué)習(xí)的自動(dòng)分類分析結(jié)果表明,將非線性動(dòng)力學(xué)與腦功能網(wǎng)絡(luò)屬性相結(jié)合作為分類器的輸入特征,所得分類效果最優(yōu),其結(jié)果顯示準(zhǔn)確率為76.77%、敏感度為72.09%、特異性為80.36%。本研究結(jié)果表明,腦電信號(hào)的非線性動(dòng)力學(xué)和腦功能網(wǎng)絡(luò)屬性等特征,或可作為精神分裂癥早期篩查和輔助診斷的潛在生物標(biāo)記物。 

【文章來(lái)源】：生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2020,37(01)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

腦功能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建流程圖

根據(jù)上述方法構(gòu)建分類模型，使用的數(shù)據(jù)集為計(jì)算得到的腦電信號(hào)非線性動(dòng)力學(xué)特征值和腦網(wǎng)絡(luò)屬性特征值。并采用敏感度、特異性和準(zhǔn)確率這三個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)自動(dòng)分類結(jié)果。依據(jù)自動(dòng)分類結(jié)果，繪制了受試者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲線，用以綜合反映敏感度和特異性連續(xù)變量。通過(guò)使用不同的數(shù)據(jù)集進(jìn)行分類得到不同的結(jié)果，其ROC曲線如圖4所示。通過(guò)將兩種類型的指標(biāo)納入數(shù)據(jù)集進(jìn)行分類得到的結(jié)果為最優(yōu)解，結(jié)果為準(zhǔn)確率76.77%、敏感度72.09%和特異性80.36%，總體看來(lái)可以取得較好的分類效果。圖4 各自動(dòng)分類結(jié)果對(duì)應(yīng)的ROC曲線

圖3 全局效率與MCCB評(píng)分相關(guān)性在用SVM兩組人群進(jìn)行分類時(shí)，分類權(quán)重最大的10個(gè)特征值依次為：γ頻帶Fp2導(dǎo)聯(lián)樣本熵、γ頻帶Fp1導(dǎo)聯(lián)樣本熵、F4導(dǎo)聯(lián)節(jié)點(diǎn)度值、T3導(dǎo)聯(lián)節(jié)點(diǎn)度值、全局效率、γ頻帶Fp2導(dǎo)聯(lián)關(guān)聯(lián)維數(shù)、γ頻帶Fp1導(dǎo)聯(lián)關(guān)聯(lián)維數(shù)、θ頻帶Fp2導(dǎo)聯(lián)樣本熵、α頻帶Fp1導(dǎo)聯(lián)樣本熵和聚類系數(shù)。這一結(jié)果也驗(yàn)證了前額皮質(zhì)區(qū)域和γ頻帶在認(rèn)知功能上的重要作用。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]首發(fā)兒童精神分裂癥患者病前行為特征與病后認(rèn)知功能的關(guān)系[J]. 朱俊敬,郭素芹.  新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(11)



本文編號(hào)：3611662