低频振荡电位的能量和相位稳定性与偶极子电流活动相关性的仿真

能量和相位是分析脑节律的重要物理量,虽有许多研究,但其与脑组织电特性和脑节律源的关系尚不完全清楚,弄清这一问题有助于脑电测量及脑功能和疾病的分析.为此,借鉴脑电正问题研究方法,大脑可看作均匀球,脑组织电特性用导体各向同性和各向异性电导率来表示,脑节律源用准静态偶极子电流来模拟,其活动表达为较低频率的正弦振荡,在改变该活动的振幅和相位时程时,用球表面剖分网格的振荡电位仿真脑节律,提取节律的能量和相位,计算源和节律的窄带相位稳定性.结果表明:仿真节律的能量随电导率增大而减小,受网格位置、电导率各向异性、偶极子电流幅值和偏心位置影响较大;但仿真节律的相位稳定性只与自身的相位时程有关.说明能量与相位稳定性电学意义无交集,同时用来分析脑节律可提供更多神经信息;能量的电学意义更复杂,取决于包括测量条件在内的多种因素;相位稳定性的优势在于它仅与脑节律相位时程直接相关,可预测的是脑的非线性导致的相位时程越离散,则相位稳定性越差.

红外热像校正技术的仿真研究及其实时应用——双阈值分割算法结合伪彩色变换

近年来,红外热像可应用于变压器等电力设备的监测和过热点定位,受到现代电力行业的关注,但红外热像仪呈现的温度分布多为灰度图,不利于人眼观察和辨识,而且图像模糊,影响检测质量,因此,实现红外热图像彩色显示和校正是必要的。文章提出了一种图像增强的方法,即双阈值分割算法,经过算法的仿真实验后将其应用在红外热像仪采集的变压器灰度图的伪彩色变换中,并在DSP642+FPGA组成的处理系统运行了这些算法。结果表明:伪彩色算法结合图像校正算法可较为精确地实现色彩变换,获得较好的视觉效果,可比原图显示更多的图像细节,解决了红外图像处理中细节不清楚的问题。

颞叶癫痫患者海马CA3和内嗅皮层网络的癫痫尖波对theta节律抑制作用的量化评估

海马CA3和内嗅皮层(entorhinal cortex,EC)网络是海马认知功能和颞叶癫痫研究的关键回路之一,尖波对海马网络theta(4~8 Hz)节律抑制作用的研究有利于揭示癫痫对认知功能影响的机制。以往,在网络层面上,该抑制作用常借助脑片来实现定量评估。本文旨在建立依赖于脑深度局部场电位评估癫痫尖波对theta节律抑制作用的方法。从4位术前处于快速眼球运动(rapid eyes movement,REM)睡眠下的颞叶癫痫患者皮质电极记录中择取发作间期有散发性尖波(sporadic spikes,SSs)脑电和两个相邻SSs间无尖波暂态期脑电,尖波分别只在CA3、只在EC、或在CA3和EC同步出现,应用Gabor小波和Hilbert变换计算尖波前后和无尖波暂态期theta能量,并计算无尖波暂态期theta节律的断裂程度。结果显示:(1)尖波可瞬时降低theta能量,CA3和EC同步尖波时下降最为剧烈,抑制作用最强;(2)无尖波暂态期theta能量下降,出现theta节律消失,造成节律断裂,表明抑制作用在持续,且断裂程度与尖波附近抑制作用一致;(3)3例患者无尖波暂态期theta能量水平降低程度与尖波附近抑制作用一致,而1例不一致。本文结果提示,SSs可对theta节律产生瞬时、直接的抑制作用,该抑制作用可在无尖波暂态期持续,并可由theta节律断裂程度反映。该工作首次应用局部场电位证明了癫痫尖波对theta节律抑制作用可通过无尖波时脑电节律的断裂程度来评估,为利用脑电衡量癫痫尖波抑制作用提供了量化分析方法。