DTMS-EEG检测系统的设计与分析

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精神疾病现已成为我国严重的公共健康和社会问题,但其诊断尚缺乏量化标准。将深部经颅磁刺激(DTMS)作为引起大脑特异性的输入,EEG信号作为输出获得脑功能的状态,是检测和诊断精神疾病的有效方法之一。其中脑电检测分析是诊断精神疾病的核心技术。本文提出实现了一种多路DTMS-EEG无线传输检测方法。首先,利用CPLD同步控制多路AD转换器,实现了多路同步传输的系统结构;其次,通过硬件三级放大、有源、无源、高阶滤波处理,实现了对EEG信号调理;然后,根据DTMS刺激特点,加入可编程放大及模拟开关,利用外部触发同步控制DTMS刺激信号,可编程放大及模拟开关,实现了DTMS刺激下EEG信号在线检测的特殊控制;最后,通过自动比特位选择数据压缩等方法,实现了多通道下信号的无线传输,并在传输接收端将数据上传至上位机,进行显示、控制。根据脑电信号的特点,将互信息方法与Lempel-Ziv复杂度方法的优点相结合,提出一种MILZC新方法,以针刺EEG数据为对象,分析不同脑区间信息交流的复杂度。通过对8位受试者手针六种状态下的分析(针刺前,针刺50次/分钟,针刺100次/分钟,针刺150次/分钟,针刺200次/分钟,针刺后),结果表明(1)MILZC值在针刺过程中增加;(2)100次/分钟和针刺150次/分钟针刺频率时比50次/分钟和针刺200次/分钟更加有效;(3)异侧脑半球的响应要明显高于同侧半球。以上结果证明,MILZC方法能有效地反映针刺下脑区间信息交流复杂度的变化。方法可以直接应用于其他EEG数据的分析。本文设计的DTMS-EEG无线传输检测系统,具有多路同步,多路传输,DTMS刺激下EEG在线检测的特点,为精神疾病的诊疗提供一种新思路。提出的MILZC-EEG分析方法从脑功能网络角度进行分析,适用于DTMS-EEG研究精神疾病的思路。
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