EEG-signal-processing-脑电信号处理方法算法PPT课件

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第一讲 EEG信号基础PPT课件

第一讲 EEG信号基础PPT课件

基线漂移与高通滤波 -波形
[B,A]=ellip(4,0.5,20,0.5*2/200,'high') y=filter(B,A,x)
基线漂移与高通滤波 -频谱
电气隔离
目的:保证病人安全
❖ 当人体因漏电等原因 与市电(如220V)接 触,由于仪器与病人 相连的应用部分是与 仪器使用市电的电路 部分电气隔离的,电 流i不能构成回路,因 此病人是安全的。
Gd=Gd1Gd2,
❖ 总益的,共 共模 模增 抑益 制比GcC为MDR3R组=成Gd的/G差c。模放大器的共模增 ❖ 电路中的R1常被用来调节增益
仪器放大器
instrumentation amplifier
❖ 有很多这样的集成电路芯片如AD620, INA118等,可以直接用来作为前置放大器。
Low Cost, Low Power
第一讲 EEG信号基础
大脑的外部环境
❖ 人的大脑位于颅腔内,大脑分为左右两 半球
❖ 脑组织外的颅骨、脑膜、血管、脑脊液 和血-脑屏障等构成了脑的物理、化学 环境
❖ 正是这些理化环境的相对稳定才保证了 脑的正常生理功能
1.脑膜(meninges):硬膜(或称韧膜)、蛛网膜和软膜 3层组成。
2.脑脊液 脑脊液是一种比重低而清晰的液体,含有较多的
❖ 对于共模信号而言,分布电容 两端等电位,流过电容的电流 Ic=0,相当于阻抗为无穷大, 从而消除了屏蔽线分布电容的 影响。这种方法称为屏蔽驱动。
右腿驱动电路
❖ D1和D2组成的电 路的共模增益为1, 在a、b处的共模信 号V’c与被测体上 的共模信号Vc相等, Vc=V’c。
Vc=idbRo+Vo则:
❖ 诱发电位幅值较小,完全淹没在自发脑电信号中,一般要采 用叠加平均处理提高信噪比。

EEG培训课件

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eeg的发展历程
EEG技术自19世纪末期诞生以 来,经历了多个发展阶段。
从最初的简单脑电记录设备, 到现代的高分辨率脑电技术, EEG的精度和稳定性不断提高

随着计算机技术的发展,数字 信号处理和机器学习等技术也 进一步提升了EEG的应用价值

eeg的应用场景
在临床医学领域,EEG被用于诊断癫痫、多动症、自闭症等疾病,以及监测脑死 亡和昏迷病人的脑电活动。
03
eeg实践操作指南
eeg设备选择与使用
设备选择
使用前准备
根据实验需求和预算,挑选合适的EEG设备 。考虑设备的品牌、型号、性能和价格等因 素。
熟悉设备的操作说明和注意事项,准备好所 需的实验用品,如电极膏、电极帽、毛巾、 洗浴用品等。
设备佩戴
设备调整
根据实验要求,正确佩戴EEG设备,确保电 极与头皮紧密接触,减少干扰。
特征提取
提取脑电信号的特征,如频率、幅度、相 位等。
eeg数据分析方法
时域分析
观察脑电信号的时域波形,分析大 脑皮层神经元的放电模式。
频域分析
将脑电信号进行频谱分析,观察不 同频率成分的能量分布。
时频分析
结合时域和频域分析,观察大脑皮 层神经元在不同时间点的放电模式 和频率分布。
空间分析
结合脑功能区的结构,分析不同脑 区的神经元放电特征和相互作用。
根据实验需要,调整设备的参数和设置,如 采样率、滤波器类型、电极位置等。
eeg数据采集流程
实验设计
根据研究目的和要求,设计实验方案 和任务,确定实验流程和时间安排。
数据采集
按照实验设计,进行EEG数据采集。 确保采集过程中无干扰,实时监控 数据质量。

脑电活动PPT

脑电活动PPT

脑电与睡眠Electrical activity of the brain 脑电生物电起源:神经元生物电神经冲动传导突触后电位脑电分类:自发脑电活动皮层诱发电位自发脑电活动(Spontaneous electric activity of the brain)无明显刺激时,皮层经常自发产生节律性的电位变化。

记录方式:脑电图(electroencephalogram, EEG)皮层电图(electrocorticogram, ECoG )脑电波之父德国精神病学家Hans Berger记录到世界上第一份脑电波记录EEG10 Hz timing signal人脑中大概有1011个神经元,EEG的信号事实上是很多神经元一起放电整合出来的电场反应。

由于脑内神经元排列的方式非常的杂乱,可能检测出来电场的电位差为零,但不代表脑内神经元没有活动,而是神经元的电信号可能相互抵消了。

波的睁眼阻断Fre(Hz) Am(uV) situation waveformα8-13 20-100清醒,安静,闭眼β14-30 5-20 睁眼视物,思考θ4-7 50-100 困倦时,幼儿成人神经元退行性变脑区或情绪应激时(如:失望,挫败)δ0.5-3 20-200 睡眠,麻醉,婴儿脑电波的基本波形及其意义*临床意义: 癫痫,脑死亡,帮助诊断脑肿瘤脑肿瘤:处于清醒状态的病人出现θ波或者δ波。

癫痫(epilepsy ):多种原因引起脑部神经元群阵发性异常放电所致的发作性运动、感觉、意识、精神、植物神经功能异常。

脑死亡(brain death ):全脑功能的不可逆的永久性丧失。

Scale 100μV皮层诱发电位(Evoked cortical potential, ECP)感觉传入系统受刺激时,在皮层某局限区域引出的电位变化。

Help to investigate the localization of cortical sensory area.家兔大脑皮层感觉运动区诱发电位正相波动的后发放刺激桡浅神经记号先正后负的主反应躯体感觉诱发电位一般由主反应、次反应和后发放组成主反应:潜伏期5-12ms,呈现先正后负的双向变化次反应:主反应之后的扩散性续发反应后发放:主反应和次反应后的一系列正向的周期性的电变化主反应与次反应的传导路径不同•主反应:特异性上行传导纤维经丘脑的腹外侧核中继,并发出投射纤维至对侧皮质感觉代表区的特定部位。

脑电PPT课件

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注意事项
强调采集过程中的注意事项,如 避免干扰、保持安静等。
01
02
采集设备
介绍用于采集脑电信号的设备, 如电极帽、放大器等。
03
采集过程
详细描述脑电信号采集的过程, 包括准备工作、电极放置、信号 采集等步骤。
04
脑电信号预处理
1 滤波处理
介绍如何对采集到的脑电信号进行滤波处理,去除噪声 和其他干扰。
脑电的生理基础
大脑神经元
脑电的产生与大脑神经元的电生理活动密切相关。神经元在兴奋状态下会产生电位变化,这些变化通过头皮上 的电极被记录下来形成脑电信号。
脑波
脑电信号中包含多种脑波,如α波、β波、θ波、δ波等。不同脑波代表了不同的生理状态和认知功能,如α波主 要出现在放松状态,β波则出现在集中注意力或紧张状态。
2 基线校正
介绍如何对采集到的脑电信号进行滤波处理,去除噪声 和其他干扰。
3 伪迹去除
介绍如何对采集到的脑电信号进行滤波处理,去除噪声 和其他干扰。
4 数据压缩与降噪
介绍如何对采集到的脑电信号进行滤波处理,去除噪声 和其他干扰。
脑电信号特征提取
01
02ห้องสมุดไป่ตู้
03
04
时域特征
介绍如何从脑电信号中提取时 域特征,如幅度、频率和相位
精神疾病诊断
脑电技术在精神疾病诊断中的应用 ,为医生提供辅助诊断的依据。
05
脑电研究展望与挑战
脑电技术的未来发展
脑电信号采集技术
随着传感器技术和生物电信号处理技 术的发展,脑电信号的采集将更加准 确和稳定,能够更好地应用于临床诊 断和科学研究。
脑电信号解读技术
脑电应用领域拓展
脑电技术的应用领域将不断拓展,不 仅局限于神经科学和心理学领域,还 将应用于医学、教育、体育等领域。

EEG培训课件

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大脑神经电活动的同步性
大脑神经电活动是产生EEG信号的主要来源。大脑神经元放电活动的同步性,可 以在头皮上通过EEG仪器记录到。
EEG信号的采集和处理
EEG信号的采集
EEG信号采集时,通常采用多个电极和多通道同时采集。电 极通常放置在头皮的不同位置,以记录不同区域的神经电活 动。
EEG信号的处理
EEG信号处理包括预处理、特征提取和数据分析等环节。预 处理包括滤波、放大和数字化等,特征提取和数据分析则涉 及到多种算法和技术。
神经康复
EEG可以评估神经康复患者的康复进程和疗效,如脑卒中康复、认知康复等,有 助于制定个体化的康复计划。
06
EEG的未来发展
EEG技术的未来趋势
增加通道数和降低侵入性
01
利用更多的电极和更先进的信号处理技术获取更精细的脑电信
号,同时采用非侵入性方式如干电极和光学成像技术等。
移动和可穿戴设备
02
由于EEG信号易受多种因素影响,不同研究 之间、不同实验室之间的结果难以直接比较 和重复。
隐私和伦理问题
技术普及和推广难度
采集和分析EEG信号时可能涉及到隐私和伦 理问题,需要制定相应的规范和标准。
EEG技术专业性较强,普及和推广难度较大 ,需要更多的教育和培训资源。
THANKS
谢谢您的观看
焦虑症
EEG可以检测焦虑症患者的神经生理异常,如β 波活动增强、α波抑制等,有助于焦虑症的诊断 和治疗。
精神分裂症
EEG可以检测精神分裂症患者的神经生理异常 ,如慢波异常、α波抑制等,有助于精神分裂症 的诊断和治疗。
EEG在脑机接口和神经康复领域的应用
脑机接口(BMI)
EEG可以用于脑机接口中,实现人脑与计算机或其他设备的直接通信和控制,如 脑控机器人、脑控家居等。

脑电图ppt课件

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脑电图讲座
1
第一部分 脑电图基础
2
脑电图原理
• 中枢神经系统生理活动的基础是神经元的电活动
• 脑电图是通过放置适当的电极,借助电子放大技术, 将脑部神经元的自发性生物电活动加以放大100万倍 并记录
• 与心电图的原理一致是EEG将生物电活动经放大加以 描记,不同的是心电的测量单位是毫伏(mV),脑 电的单位是以微伏(μV)计算
双侧性3CPS棘慢波综合——失神发作、失神癫痫
双侧性规则/不规则多棘波多棘慢——肌阵挛发作、肌阵挛癫痫
局灶性尖/棘波及尖/棘慢波综合——部分性(局灶性)癫痫
三相波——代谢性脑病,肝肾功能衰竭及缺氧等
周期性放电——病毒性脑炎、CJD等
中央中颞尖波双向尖波——罗兰多区癫痫
慢波睡眠中持续放电——ESES
局限于额颞区周期复合波——单纯疱疹脑炎
在枕部不超过50%,其它部位不超过20% • 波幅不应过高, α波平均波幅小于100微伏,β波小于50微
伏 • 在睁闭眼、精神活动及感受到刺激时,α波应有正常的反应 • 慢波:为散在低波幅慢波,多为θ 波,任何部位均不应有连续
性高波幅β或δ波 • 睡眠时脑波应左右对称。无异常电活动 • 无发作波: 不论在觉醒和睡眠,均不应有棘波、棘慢波综合
• 2001年的分类主要根据发作的症状进行,体现了发 作类型和解剖结构的联系
• 按照病因的不同可以划分为特发性和症状性部分性 癫痫
52
• 颞叶癫痫:耳极导联(睡眠,NREMⅡ期),Fp2、F4、C4、P4等可见正相尖波(耳极活化)
53
• 颞叶癫痫(续前图)平均导联:F8可见尖慢 波综合
• 双极导联:F8、T4可见尖波针锋相对,慢波
• 50Hz交流电伪差:由于现代EEG仪通常带有5060Hz滤波器,这种伪差在常规工作中罕有发生。伪 差的来源可能是附近电扇或空调,另一常见原36因是 来自萤光灯。因此,操作间下的房间最好悬挂白炽

脑电简介-脑电 EEGppt课件

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睁眼.计算.睡眠时受抑制或减
有的呈弧形或锯齿形
弱.左右波率差部超过1.5Hz
β波 14~30 5~30.多在20以下 不规则
见于各脑区,主要 增多时多为脑皮层紧张度增高
又称快波
在额.颞中央部 一种表现
θ波 4~7 20~40
不规则
额.颞.顶有少量散 睡眠时增多.认为脑皮层紧张度
在出现
减低表现. 深在皮层下病变产
脑电预处理
脑电预处理流程
➢ 独立成分分析(ICA):将不同源的独立分量提取出来
19
4
脑电数据处理
脑电预处理
眼电伪迹
肌电伪迹
工频干扰
心电2伪0 迹
4
脑电数据处理
脑电分析方法-脑电节律
各种频率脑波特点
名称 频率(Hz) 波 幅(微伏)
波形
分布
特点
α 波 8~13 20~100.平均50 常为正弦波
枕.顶.颞后部
认知的神经回路机制
脑部疾病的 早期诊断和干预
非人类灵长类 动物研究
脑启发计算 中医的引入 机器与人类智能
Poo M M, Du J L, Ip N Y, et al. China Brain Project: Basic Neuroscience, B8rain Diseases, and Brain-Inspired Computing[J]. Neuron, 2016, 92(3):591-596.
来测量
14
3
脑电设备与数据采集
脑电设备
脑电 设备
颅外 脑电
颅内 脑电
湿电极
干电极
15
3
脑电设备与数据采集
脑电设备(实验)

脑电简介-脑电 EEGppt课件

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46
发展现状
47
7
发展现状
一些产品
48
谢谢 Thanks
49
的Trials共2670个
44
• 脑电数据处理:原始脑电经FFT变换,得到三个频段的功 率谱密度,将alpha/beta/theta三个频段的图片合成三通 道的脑电图,每个Trials(3.5s)取7个0.5s的时间窗,按 时间顺序排成序列
• 对脑电图进行卷积 • 卷积之后的脑电图作为序列的输入使用循环神经网络提取
脑电波与视觉分类
Spampinato C, Palazzo S, Kavasidis I, et al. Deep Learni3n7g Human Mind for Automated Visual Classification[J]. 2016:4503-4511.
6
脑电与脑机接口
脑电波与视觉分类
的Trials共2670个
43
6
脑电与脑机接口
脑电与工作记忆状态分类
• 被试信息:15名被试(删除两人),每人240个Trials • 采集信息:64通道脑电,500HZ • 任务:工作记忆,看图进行记忆,展示的图片分别有
2/4/6/8个字母,分为四类(区分mental load) • 数据信息:一共有240*13=3120个Trials,取其中分类正确
6
脑电与脑机接口
脑电波与视觉分类
Spampinato C, Palazzo S, Kavasidis I, et al. Deep Learnin4g0 Human Mind for Automated Visual Classification[J]. 2016:4503-4511.
6

脑电图教学ppt课件

脑电图教学ppt课件
脑电图可以检测到脑部疾 病引起的脑电波异常,如 脑炎、脑肿瘤等,为疾病 诊断提供依据。
睡眠障碍诊断
脑电图可以监测睡眠过程 中的脑电波变化,帮助医 生诊断失眠、睡眠呼吸暂 停等睡眠障碍。
神经科学研究
神经元活动研究
脑电图可以记录神经元的电活动 ,帮助神经科学家了解大脑功能
和神经机制。
认知过程研究
通过脑电图分析,神经科学家可以 研究人类的认知过程,如注意力、 记忆、思维等。
结合其他检查手段进行综合评估。
如何提高脑电图的准确性?
选择合适的电极和导联数可以提高脑电图的准确性,电极应该根据患者 的年龄、病情和检查目的进行选择,导联数越多,记录到的脑电信号越 全面。
正确的安放电极和保持记录环境安静可以降低干扰,提高脑电图的清晰 度和准确性。
医生的专业知识和经验对于提高脑电图的准确性至关重要,医生应该熟 悉脑电图的基本原理、正常值范围和异常波形的意义,并具备解读脑电 图的能力。
脑电图的基本原理
01
02
03
神经元电活动
大脑中的神经元在活动时 会产生微弱的电信号。
电极与放大器
放置在头皮上的电极能够 检测到这些电信号,并通 过放大器将其传输到记录 设备。
波形与节律
脑电图的波形和节律反映 了大脑不同区域的活动状 态和神经元之间的相互联 系。
脑电图的分类与解读
分类
根据记录时间的长短,脑电图可分为 常规脑电图、动态脑电图和长程脑电 图。
解读
脑电图的解读需要专业知识和经验, 医生通过分析脑电图的波形和节律, 结合患者的病史和症状,进行诊断和 评估。
02
脑电图的采集与记录
脑电图的采集设备
电极帽
计算机
用于固定电极,确保电极与头皮紧密 接触。

脑电图ppt课件

脑电图ppt课件
脑电图解读
1
脑电图 EEG
脑电图的概念 脑 电 图 (electroencephalogram) 是 脑 组
织生物电活动通过脑电图仪放大(约放大 100万倍)记录下来的曲线,由不同的脑波 活动组成。
2
脑电图 EEG
3
脑电图 EEG
4
脑电图 EEG
脑电图在诊断多种脑病中发挥着重 要作用。 例如:
10.用于精神疾病的鉴别诊断; 11.其他脑功能减退的疾病;
7
脑电图诊断系统分类
脑电图 诊断系统
常规脑电图
特殊电极 脑电图
脑电图监测 脑电地形图
头皮电极 诱发脑电图
皮层或深部电极 鼻咽或蝶骨电极
睡眠脑电图 动态脑电图 视频脑电图
数字地形图 彩色地形图
8
脑电图 EEG
脑电图参数 频率 波幅 位相关系
β波:低波幅,主要见于中央区及前头
部,以额、颞区明显。
慢波:可混有少量、散在性低波幅θ波,
主要见于额、颞区。个别δ波。
28
正常成人觉醒时的脑电图
α波的频率:8~13HZ,在同一个体,频率
相当恒定.
α波的波幅:常表现逐渐增大逐渐缩小, 成纺锤状.大于100μv的成人罕见,据统
计,>60μv仅见于6%的个体.
36
成人清醒异常脑电图类型
37
成人清醒异常脑电图类型
基本波异常及慢波异常(一)
α波异常 α频率慢化 α波泛化 α波前移 α不对称 α爆发
38
α 波泛化
α波不对称
39
α 波波幅降低
α 波波幅增高
40
成人清醒异常脑电图类型
基本波异常及慢波异常(二)

《EEG信号基础》课件

《EEG信号基础》课件
非线性分析:通过小波变换等 方法提取信号的非线性特征
信号分类:根据信号特征进行分类,如脑电图、心电图等 信号识别:根据信号特征进行识别,如脑电图、心电图等 信号处理方法:包括滤波、降噪、特征提取等 应用领域:医疗、科研、教育等
EEG信号的应用研 究
脑机接口技术是一种将大脑信号转化为计算机可识别的信号的技术
发电活动
自发电活动: 大脑皮层神经 元在没有外部 刺激的情况下 产生的电活动
诱发电活动:大 脑皮层神经元在 外部刺激作用下 产生的电活动, 如视觉、听觉、
运动等刺激
采集设备:包括电极、放大器、滤波器等 采集方式:非侵入式或侵入式 采集时间:根据实验需求确定 数据处理:包括滤波、去噪、特征提取等
分类:根据频率分为α、β、 θ、δ波
神经元:产生脑电活动的基本 单位
突触:神经元之间的连接点, 传递神经冲动
神经纤维:神经元之间的连接 通道,传递神经冲动
神经环路:多个神经元组成的 神经网络,实现复杂的神经功 能
脑电活动是脑功能的直接反映 脑电活动可以反映大脑的兴奋和抑制状态 脑电活动可以反映大脑的功能和结构 脑电活动可以反映大脑的疾病和损伤
EEG信号基础
汇报人:
目录
添加目录标题
EEG信号概述
EEG信号的生理基 础
EEG信号处理方法
EEG信号的应用研 究
EEG信号的未来发 展
添加章节标题
EEG信号概述
EEG信号:脑 电图信号,通 过记录大脑皮 层神经元的电 活动来反映大 脑的功能状态
来源:大脑皮 层神经元的电 活动,包括自 发电活动和诱
EEG信号处理方法
滤波:去除噪声和干扰信号 重采样:调整采样频率,使信号更加平滑 标准化:将信号转换为统一的单位 平滑处理:去除信号中的毛刺和波动

脑电信号感知与处理第1章 脑电信号的生理学基础 PPT精品课件

脑电信号感知与处理第1章 脑电信号的生理学基础 PPT精品课件
2
本章知识点
1. 中枢神经系统的结构(了解) 2. 大脑皮层的结构与功能(了解) 3. MRI,fNIRS,EEG测量脑活动的原理(掌握) 4. 脑电信号产生的微观机制(了解) 5. 脑电信号的特点及分类(掌握) 6. 脑电信号的侵入式和非侵入式采集方式(掌握) 7. 脑电正逆模型概念(了解)
3
目录
动作电位
脑电信号的微观机制
➢ 细胞膜受到刺激时钠离子内流, 使得膜内电位迅速上升,膜电位 由内负外正转为内正外负的状态, 促进动作电位上升。而另一方面, 钾离子外流使得膜内的电位上升 的趋势减缓。两者的综合作用最 终产生动作电位。
32
3.脑电信号的产生机理
3.1 神经元和神经环路(微观机制)
➢ 动作电位是脑内唯一可以快速远 距离传递的信号。
第1章-脑电信号的生理学基础
1. 脑神经活动的生理基础 2. 脑神经活动的检测方式 3. 脑电信号的产生机理 4. 脑电信号的基本概念 5. 脑电信号的测量方式 6. 脑模型与脑电正逆问题
4
1.脑神经活动的生理基础
躯体神经系统 外周神经系统
脑神经 脊神经

自主神经系统 交感神经

(植物神经系统) 副交感神经
胼胝体
下丘脑
脑垂体 桥脑
丘脑 杏仁核 中脑
小脑
2.脑干:延脑、桥脑和中脑组成。是 脑的最古老的部位,也是维持生命活 动的基本活动的主要机构。
(4)脑干网状结构是睡眠和觉醒的神经 结构:调节睡眠和觉醒,维持注意并 激活情绪。
延脑 脊髓
11
1.脑神经活动的生理基础
1.1 中枢神经系统
大脑皮层
海马
胼胝体
根据机能不同,大脑皮层又 可分为皮层感觉区、皮层运 动区、皮层联合区。

脑电信号感知与处理第4章 脑电信号分析方法 PPT精品课件

脑电信号感知与处理第4章 脑电信号分析方法 PPT精品课件
信号滤波目的:排除脑电信号中无关频率的成分,降噪。 涉及:低通、高通、带通、陷波。
➢ 低通滤波:排除肌电等高频噪声 ➢ 高通滤波:排除皮肤电等低频噪声 ➢ 陷波滤波:去除50Hz工频干扰 滤波器的比较: ➢ IIR满足相同特性阶数较低,只能近似线性相位,必须浮点运算。 ➢ FIR满足相同特性阶数较高,可以做到严格线性相位,可以采用 整数运算。
1. 脑电图伪迹分析及数字滤波方法 2. 脑电信号的经典分析方法 3. 脑电信号的现代分析方法
3
4.1 脑电图伪迹分析
典型的EEG伪迹成分
脑电信号是非常微弱的信号,只有微伏极。由于脑电信号是一种易变的 非平稳信号,其在采集过程当中,会不可避免地混入由非脑神经组织产生 的各种伪迹(干扰)成分。
常见的干扰有:眼动伪迹(EOG),心电伪迹(ECG),肌电伪迹 (EMG)和工频干扰。
不要动舌头,不要吞咽口水,保持身体不动等等。 2. 直接移除法
指通过观察或者自动识别的方法找出包含伪迹的EEG信号片段,直 接删除这些信号。但是这种方法会丢弃有用的信号。 3. 伪迹消除法
从脑电信号中识别并保留有用信号,分离出伪迹信号,这是伪迹去 除中比较理想的方法。
9
4.1 脑电信号数字滤波
EEG信号滤波
7
4.1 脑电图伪迹分析
物理性伪迹
1. 50Hz工频干扰:其伪迹可以出现在脑电图的所有导联中。 2. 电极接触不良:由于电极与头皮间接触面积发生改变,电阻抗 变化,产生干扰伪迹。
含工频干扰和去除干扰后时域图
含工频干扰和去除干扰后频域图
8
4.1 脑电图伪迹分析
伪迹去除方法
1. 避免伪迹产生法 实验前告知受试者不要做可能产生伪迹的动作。比如保持闭眼状态,

脑电图的基础知识课件

脑电图的基础知识课件
、放 大等处理,以提高信号质量。
结果解释
结合临床知识和实验目的,对 脑电图结果进行解释,为临床 诊断和治疗提供依据。
04
CATALOGUE
脑电图在临床诊断中的应用
癫痫的诊断和分类
癫痫是脑电图在临床中应用最广泛的 领域之一。脑电图能够检测到脑部异 常放电,帮助医生确诊癫痫并对其进 行分类。
02
脑电图是神经电生理学的重要检 测手段,用于研究大脑功能和诊 断癫痫、脑部疾病等。
脑电图的原理
大脑中的神经元通过电化学信号传递信息,这些电化学信号会产生微弱的电流。
当电极放置在头皮上时,可以检测到这些微弱的电流,并通过放大器将信号放大, 记录为脑电图。
脑电图的波形、频率和幅度等特征反映了大脑的功能状态。
脑电图信号处理算法的创新
利用人工智能和机器学习技术,开发新型脑电图信号处理算法,提 高信号解析能力和准确性。
脑电图与其他神经影像技术的结合应用
脑电图与磁共振成像(MRI)的结合
通过MRI的高分辨率结构成像与脑电图的功能成像相结合,更全面地揭示大脑活动和功能 连接。
脑电图与正电子发射断层扫描(PET)的结合
的枕叶部位。
频率为14-30Hz,通常 在大脑皮层活跃时出现。
频率为30-80Hz,与认 知功能和注意力集中有关。
频率为0.5-3Hz,主要 出现在婴儿和成年人的
深睡眠阶段。
脑电图的节律和频率
节律
指脑电波的规律性波动,如快波和慢 波。
频率
指脑电波的频率范围,如阿尔法、贝 塔、伽马等。
脑电图的异常波型
脑电图的干扰和伪迹处理
干扰来源
伪迹识别与去除
外部电磁干扰、肌电干扰、眼动干扰 等。
通过算法和软件识别并去除伪迹,确 保脑电图数据的准确性和可靠性。

脑电的测量与分析课件

脑电的测量与分析课件
脑电具有非侵入性、无创性、实时性等特点,广泛应用于神经科学、心理学、临床 医学等领域。
脑电信号具有微弱、易受干扰的特点,因此测量和分析时需要采用适当的放大和滤 波技术。
脑电的生理意义
脑电信号反映了大脑皮层神经元的兴 奋状态和信息处理过程,对于研究认 知功能、意识状态、情感调节等方面 具有重要意义。
频域分析定义
频域分析是通过将脑电信号转换 为频谱形式,分析其频率组成和 各频率成分的强度的分析方法。
主要参数
包括频率分布、功率谱密度、调频 、调相等,这些参数能够反映大脑 皮层神经元的兴奋性和同步性。
应用
频域分析在研究大脑皮层不同区域 的功能特性和认知过程等方面有广 泛应用。
时频分析
时频分析定义
时频分析是同时考虑时间和频率 因素,分析脑电信号在不同时间 和频率下的变化情况的分析方法
时域分析定义
时域分析是对脑电信号随 时间变化的分析方法。它 直接显示脑电波的振幅和 相位随时间的变化情况。
主要参数
包括平均振幅、峰值、谷 值、波形等,这些参数能 够反映大脑皮层神经元的 兴奋状态。
应用
时域分析在脑电研究中应 用广泛,特别是在研究大 脑皮层兴奋性、认知过程 和病理状态等方面。
频域分析
脑电信号的预处理
01
02
03
04
去噪
去除脑电信号中的噪声,如肌 电、眼电等干扰。
滤波
通过滤波器将脑电信号的频率 范围限制在特定范围内,以便
更好地分析。
基线校正
消除脑电信号的基线漂移,使 其归零。
伪迹修正
去除由于电极接触不良等原因 引起的伪迹,确保数据准确性

03
CHAPTER
脑电信号的分析方法

EEG-signal-processing-脑电信号处理方法算法PPT课件

EEG-signal-processing-脑电信号处理方法算法PPT课件
Coefficients features ERP detection Abnormal EEG detection Classification of different status of EEG
-
19
4
Classification algorithms
1 Common methods
-
20
y y, dr0 dr0 R1 y
kth :
Rk y, drk1 supi(1,2,...k ) Rk y, di
y
k
n0
Rn y, drn
drn
Rk1 y
d 与 rn Rk1 y 正交
-
18
Sparse approximation
sparse decomposition
K-SVD: training dictionary Potential applications for EEG:
Ica approaches
applications
BSS: Blind Source Separation Normal brain rhythms, event-related sources
Artefacts eye movement & blinking, swallow
-
25
THANKS!
Common methods
Naïve Bayes LDA: Linear Discriminant Analysis HMM: Hidden Markov Modelling SVM: Support Vector Machine K-means ANNs: Artificial Neural Networks Fuzzy Logic
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Sparse decomposition
Over-complete dictionary atoms
Hilbert space H RN : D dk , k 1, 2,...K K N
Signal: Error:
yH
yl drr rIl
l
(
y,
D)
inf yl
y yl
“Sparse”: l<<N , satisfy limited error .
-
9
basic features
Modern methods
Frequency Analysis Suboptimal DFT, DCT, DWT; Optimal KLT (Karhunen-Loève)
Demerits: complete statistical information, no fast calculation.
y y, dr0 dr0 R1 y
kth :
Rk y, drk1 supi(1,2,...k ) Rk y, di
y
k
n0Rn y, drndrnRk1 y
d 与 rn Rk1 y 正交
-
18
Sparse approximation
sparse decomposition
K-SVD: training dictionary Potential applications for EEG:
signal generation system
-
5
bioelectricity
Nonlinear Model
signal generation system
-
6
2
Available features
1 Basic features 2 Modern methods
-
7
basic features
-
12
Basic features
modern methods
AR coefficients estimation methods
Covariance method arcov(x,p), armcov(x,p) Merits: without window good resolution of PSD
Application decomposition, classification, filtering, denoising, whitening.
-
15
3
Sparse Representation
1 Sparse Approximation
2 Sparse Decomposition
-
16
sparse approximation
Modern methods
Temporal Analysis Signal Segmentation: label the EEG signals by segments of similar
characteristics.
-
8
basic features
Temporal Criteria
Modern methods
modern methods
Principal Component Analysis Use same concept as SVD Decompose data into uncorrelated orthogonal components Autocorrelation matrix is diagonalized Each eigenvector represents a principal component
-
10
Basic features
modern methods
Signal Parameter Estimation AR model: Merits: Outperform DFT in frequency accuracy. Demerits: suffer from poor estimation of parameters. Improvements: accurate order & coefficients.
Coefficients features ERP detection Abnormal EEG detection Classification of different status of EEG
Demerits: slow
Burg arburg(x,p)
Merits: accurate approximation of PSD
Demerits: line skewing & splitting
-
13
Basic features
Comparison
modern methods
-
14
Basic features
EEG SIGNAL PROCESSING
-
1
Content
1 EEG signal modelling
2 Available features 3 Sparse Representation
4 Classification algorithms 5 Independent Component Analysis
-
17
Sparse approximation
sparse decomposition
Major algorithms: Basic Pursuit, Matching Pursuits, OMP
Matching Pursuits (MP):
1st:
y, dr0 supi(1,...k) y, di
-
2
1
EEG signal modelling
1 Bioelectricity
2 Signal generation system
-
3
bioelectricity
Excitation model
Signal generation system
-
4
bioelectricity
Linear Model
-
11
Basic features
AR coefficients estimation methods Yule-Walker aryule(x,p)
modern methods
Merits: Toeplitz matrix Levinson-Durbin, fastest!!!
Demerits: with window bad resolution of PSD
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