4.4.1 时域分析

4.4.1 时域分析

时域分析是脑电信号研究最早的分析方法,具有较强的直观性且物理意义明确。大脑的一些重要信息可以体现在时域上,如癫痫患者脑电图检测到的棘波和尖波,睡眠脑电信号的梭形波等。时域分析的优点在于不需要假设脑电是平稳信号,可以描述单个脑电波的幅度和波长(周长),适用于分析时间长度较大的睡眠脑电。时域分析的主要目的是找到脑电信号随时间变化的规律,提取脑电波形特征,包括振幅、频率、时程、瞬态分布、去线下面积等几何特性。其分析方法包括过零点分析、柱状图分析、直方图分析、方差分析(analysis of variance,ANOVA)、峰值监测及波形参数分析等。以下将简要描述过零点分析法。

过零点分析法是将两个相邻零点之间的波形定义为一个半波,过零点的时间通过跨零点的一对点线性插值得到,如图4.10所示。该分析需要计算以下指标:①半波宽度,相邻两个零点之间的时间间隔,即插值后得到的半波周期;②半波曲线长度,整波后半波中的波峰、波谷之间的幅度差之和,如波峰、波谷之间的幅度差小于自定义的值,则认为是叠加在信号上的噪声,予以删除;③积分幅度,半波与零基线之间幅度的积累之和。

图4.10 过零点分析法(摘自《脑电信号分析方法及其应用》[11]