利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2022117414600
申请人: 广东工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种帕金森病轴向症状严重程度表征方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、获取脑电信号,对所述脑电信号进行预处理得到局部场电位,采用EMD算法分解局部场电位,得到一系列IMF子信号;

S2、计算各IMF子信号的功率谱密度,得到功率谱密度图,选择功率集中在beta频段的IMF子信号重组得到重组beta频段信号;

S3、分别提取所述重组beta频段信号的均方根、方差、功率谱密度比值和四位分差特征,计算各个特征与轴向症状分数之间的相关性,对轴向症状严重程度进行表征。

2.根据权利要求1所述的一种帕金森病轴向症状严重程度表征方法,其特征在于,采用EMD算法分解局部场电位,得到一系列IMF子信号,包括:S11、搜索原始信号x(t)的所有局部极大值和局部极小值,使用三次样条插值的方法分别连接极大值和极小值,得到上包络线 和下包络线 ;

S12、由上包络线 和下包络线 计算原始信号x(t)在各时间点上的平均值;

S13、原始信号x(t)与平均值 相减,得到 ;

S14、判断 是否满足IMF的定义,如果符合IMF定义,则 为IMF1,否则使 ,重复S11‑S13直至得到符合IMF定义的 ;

S15、得到符合IMF定义的 后,令 ,重复S11‑S14,直到x(t)变为单调序列为止;

S16、最后由原始信号x(t)得到n条IMF信号序列,IMF1,IMF2,.......,IMFn。

3.根据权利要求2所述的一种帕金森病轴向症状严重程度表征方法,其特征在于,所述IMF的定义满足两个条件:(1)在信号序列中,极值点的个数和过零点的个数必须相等或最多相差一个;(2)在任意时间点上,从上下包络线计算出的平均值为零。

4.根据权利要求1所述的一种帕金森病轴向症状严重程度表征方法,其特征在于,使用修正的平均周期法计算功率谱密度,计算过程如下:S21、将IMF信号序列分为L段,每段长M,则第i段为;

n为自变量;

S22、计算信号第i段序列的归一化功率谱密度,公式为:;

其中,h(n)为汉宁窗, 为抽样频率, 为第i段信号序列 的第n个点的值,U为归一化因子,计算公式如下:;

S23、L段序列进行平均处理后,得到最终的功率谱密度:。

5.根据权利要求1所述的一种帕金森病轴向症状严重程度表征方法,其特征在于,所述均方根用于衡量重组beta频段信号的信号强度,计算方式如下:;

其中, 为重组beta频段信号,N为信号点数。

6.根据权利要求1所述的一种帕金森病轴向症状严重程度表征方法,其特征在于,所述功率谱密度比值用于表征重组beta频段信号在原信号中的比例,计算公式如下:;

其中 为重组beta频段信号的功率谱密度序列, 是原始信号的功率谱密度序列。

7.根据权利要求1所述的一种帕金森病轴向症状严重程度表征方法,其特征在于,所述方差用于反映重组beta频段信号的离散程度,计算公式如下:;

其中 为重组beta频段信号,μ为重组beta频段信号的平均值。

8.根据权利要求1所述的一种帕金森病轴向症状严重程度表征方法,其特征在于,所述四位分差用于提示重组beta频段信号的差异程度,计算公式如下:;

其中 为重组beta频段信号中位于25%的值, 为重组beta频段信号中位于75%的值。

9.根据权利要求1所述的一种帕金森病轴向症状严重程度表征方法,其特征在于,使用Spearman方法计算提取的特征与轴向症状分数之间的相关性。

10.根据权利要求1所述的一种帕金森病轴向症状严重程度表征方法,其特征在于,还包括使用SVM验证提取特征对轴向症状严重程度分类的有效性;

其中,选择以径向基函数为核函数的SVM进行分类,使用网格搜索法查找最优参数组合,以十折交叉进行验证。