基于多尺度排序递归图的糖尿病轻度认知障碍脑电信号分析

研究糖尿病轻度认知障碍(MCI)脑电信号多尺度的确定性特性,有利于其早期预防和诊断。基于多尺度下的排序递归图,对15通道闭眼静息态的脑电信号进行多尺度排序递归图确定性分析。4组被试分别为14例糖尿病轻度认知障碍(DM-MCI)、11例糖尿病认知功能正常(DM-nMCI)的患者以及16例无糖尿病轻度认知障碍(n DM-MCI)、10例无糖尿病认知功能正常(n DM-nMCI)的患者。利用单因素方差分析(one-way ANOVA)对4组被试脑电信号的多尺度确定性值进行统计分析,利用皮尔森相关方法研究多尺度确定性与认知功能之间的相关性。结果显示,小尺度1≤s≤4时,n DM-MCI组和n DM-nMCI组确定性DET值明显高于DM-MCI组和DM-nMCI组的DET值;大尺度12≤s≤15时,4组DET值差异性小,且DM-MCI组所有电极不同尺度下的确定性值均要高于DMn MCI;轻度认知障碍患者在C3(DM-MCI:0.83±0.09,n DM-MCI:0.86±0.09)和C4(DM-MCI:0.85±0.08,n DMMCI:0.88±0.08,)电极的小尺度下确定性值显著增高,是认知障碍的主要特征,且与Boston(P=0.033),FAQ(P=0.026),WAIS(P=0.037),MoCA(P=0.039,P=0.017)等多项认知功能显著相关;糖尿病患者在Fp1(DMMCI:0.80±0.09,DM-nMCI:0.75±0.07)、Fp2(DM-MCI:0.80±0.09,DM-nMCI:0.75±0.01)和Oz(DM-MCI:0.76±0.06,DM-nMCI:0.73±0.07)小尺度确定性和Fp2(DM-MCI:0.96±0.03,DM-nMCI:0.94±0.01)大尺度确定性显著降低,是糖尿病的重要特征。基于多尺度排序递归图的确定性可用于分析与认知功能下降和糖尿病相关的脑电特征。

基于复杂度的针刺脑电信号特征提取

为探究针灸刺激对大脑活动产生的影响,文章设计了4种针刺频率针刺右腿足三里穴获取脑电的实验.首次采用排序递归图和关联维数方法提取针刺脑电信号的复杂度参数来反映针刺大脑的功能状态,并基于这些方法研究了针刺作用对大脑功能区域的影响以及不同针刺频率与脑电复杂度的相关性.发现针刺时脑电的复杂度高于针刺前,尤以频率为100次/min的针刺影响最为明显;从FP2,F7,T3导联脑电中提取的确定性指标(DET)可作为区分针刺状态与针刺前状态的一种特征参数.