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脑电图伪迹去除方法汇总

脑电图伪迹去除方法汇总

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眼动伪迹

1.眼动伪迹 通常出现在额部,两侧对称性分布,可以以波形特征进行鉴别。
排除的方法包括以下几点:
1).要求受检者消除紧张心理,保持放松状态。2).令受检者将手指尖轻压自己的眼部上方或眼睑,可以使较高振幅的眼球波得以控制。3)在眼部附近放置电极,以监测眼动和鉴别眼部与额部慢波的关系。

肌电伪迹

2.肌电伪迹 使受检者全身放松,尤其是颈部、下颌。轻轻闭眼、张口、不吞咽、不咬牙等。 单个电极的伪迹,可以通过按摩该电极附近的皮肤和更换电极得以纠正。

受试者转头过快产生的伪影

3.运动伪迹 可以要求受检者停止运动,即可以消除运动伪迹。

4.心电伪迹 调换参考电极的位置,如果心电还不能排除,则应使用双耳作为参考电极组合的参考导联进行描记,可以使心电伪迹减少。必要的话,可以使用非脑部平衡的参考电极。

5.血管波伪迹 可以将动搏动部位的电极移至一定的距离,排除血管波伪迹的发生,不过新的电极位置应该标明在图纸上。

 电极或耳机的移动会导致严重的伪影

线路噪声(US 50Hz,EU 60Hz)会在电极记录上产生强烈的伪影

6.50Hz和静电干扰 装置屏蔽室是最有效的方法,如果在监护室或手术室进行脑电图描记,应尽可能远离电力线、减少电极线的摆动、容器内液体或其他物体的电荷运动。

伪迹去除方法分类 目前处理伪迹的方法主要有: 避免伪迹产生、直接移除法、伪迹消除法。

1.避免伪迹产生法 避免伪迹产生法(artifact avoidance)指的是在实验前告诉受试者不要眨眼或者做一些可能产生伪迹的动作。该方法在避免伪迹产生起到一定的作用,但有些伪迹比如心电等是不可避免的。

2.直接移除法 直接移除法(artifact rejection)是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。
直接移除法只能去除一些明显的包含有伪迹的信号。而且该方法还有一个缺陷,就是该方法会丢弃大量有用的信号,不利于信号数据比较少的脑电实验。

3.伪迹消除法 伪迹消除法(artifact removal)是指直接从脑电信号中识别并分离出伪迹信号,它在分离出伪迹信号的同时保留有用的脑电信号,是去伪迹中比较理想的方法。 

1)回归法:基于时域或频域的回归方法可以去除与眼活动有关的伪迹,不过该方法的缺点是在去除眼电伪迹的同时,会删除与眼电相关的EEG信号。 

2)阈值法:阈值法也可以消除眼电等干扰,其基本思路是丢掉幅度超过正常范围的记录时间段,缺点是相应时段的信息也一同丢掉。

图片来源于网络

3)时域信号处理方法:时域信号处理包括主成分分析法(PCA)和独立成分分析法(ICA),它们的核心是把EEG信号和伪迹分解到不同的信号成分中区,然后加以消除。经典的ICA算法有:FastICA算法、JADE算法、扩展最大熵算法以及informax算法。

上述为《脑电信号分析方法与脑机接口技术》学习笔记

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