视网膜电图振荡电位的特征值提取方法及其应用与流程

本发明涉及一种，具体涉及一种视网膜电图振荡电位的特征值提取方法及其应用。
背景技术：
：视网膜电图(electroretinoram，erg)是光诱导视网膜产生的综合电活动，因其能够客观、定量、无创地反映视网膜内各层不同神经元的功能，使得erg的临床研究和应用的日益广泛应用。erg主要成份包括起源于光感受器的a波、起源于on型双极细胞的b波以及一组叠加在b波上升支上具有较高频率且较低幅值的节律性小波的振荡电位(oscillatorypotentials,ops)(如图1所示，a为视网膜电图erg，b为振荡电位ops)；振荡电位一般认为起源于内层视网膜，可能来自无长突细胞或抑制性反馈回路。而对其产生机制尚未完全明了，尽管振荡电位在多种眼部疾病的临床诊断中作用很明显，如青光眼、糖尿病视网膜病变及其他疾病；因ops的起源及测量方法的不确定性，使得其应用受到一定限制。因此，为解决以上问题，需要一种视网膜电图振荡电位的特征值提取方法及其应用，通过对振荡电位的不同成分进行特征值有效提取，进而扩大对振荡电位的研究范围，利用特征值提高振荡电位应用范围。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供视网膜电图振荡电位的特征值提取方法，通过对振荡电位的不同成分进行特征值有效提取，进而扩大对振荡电位的研究范围，利用特征值提高振荡电位应用范围。本发明的视网膜电图振荡电位的特征值提取方法，包括下列步骤：a.采集视网膜电图；b.从步骤a获得的视网膜电图中利用滤波器提取振荡电位；c.将步骤b提取的振荡电位在时域上经hilbert变换后进行包络函数拟合，对包络函数拟合后的波形进行高斯拟合，获得作为时域特征值的时域高斯参数；同时；取振荡电位幅值与视网膜电图中b波幅值之比，获得作为时域特征值的比值参数。进一步，在步骤c中，所述高斯拟合函数为时域高斯参数至少包括参数a。进一步，在步骤b中，所述滤波器的阶数大于4阶，滤波带宽为60-300hz。进一步，还包括步骤d，所述步骤d为对步骤b提取的振荡电位进行频域特征值提取，具体包括对步骤b提取的振荡电位进行傅立叶变换并对傅立叶变换后的波形在高频段和低频段进行双高斯函数拟合，获得作为频域特征值的高频高斯参数和低频高斯参数。进一步，在步骤d中，所述双高斯函数为i＝1为低频段高斯函数，i＝2为高频段高斯函数，低频高斯参数至少包括参数a1，高频高斯参数至少包括参数a2。进一步，在步骤d中，振荡电位在傅立叶变换后且高斯拟合前进行波形平滑处理，平滑指标为15-30。本发明还公开了一种视网膜电图振荡电位的应用，利用上述的视网膜电图振荡电位的特征值提取方法提取特征值，根据提取的特征值分析glyr、gabaa或/和gabac受体抑制环路。本发明的有益效果是：本发明公开的一种视网膜电图振荡电位的特征值提取方法及其应用，根据时域特征值和频域特征值的有效提取和分析，扩大对振荡电位的研究范围，同时在临床应用可通过对比时频域特征值对glyr、gabac和gabaa受体抑制环路功能进行检测，提高检测效率。附图说明下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：图1为视网膜电图a、b波及ops波的幅值和峰时标定；图2为ops波的时域分析流程图；图3为ops波的频域分析流程图。具体实施方式图1为视网膜电图a、b波及ops波的幅值和峰时标定，图2为ops波的时域分析流程图，图3为ops波的频域分析流程图，如图所示，本实施例中的视网膜电图振荡电位的特征值提取方法；包括下列步骤：a.采集视网膜电图；b.从步骤a获得的视网膜电图中利用滤波器提取振荡电位；c.将步骤b提取的振荡电位在时域上经hilbert变换后进行包络函数拟合，对包络函数拟合后的波形进行高斯拟合，获得作为时域特征值的时域高斯参数；同时；取振荡电位幅值与视网膜电图中b波幅值之比，获得作为时域特征值的比值参数，其中a为幅值，m为峰时，t为敏感度。在步骤c中，所述高斯拟合函数为时域高斯参数至少包括参数a。关于对glyr、gabaa和gabac受体抑制环路的药理学实验数据如下：表1：不同药物注射后参数a值(刺激光强为0db，幅值单位uv)药物实验组a值对照组a值p值gabaa受体阻断剂138.9711±36.25027545.3304±152.81111.96*10-7glyr受体阻断剂155.8389±23.12676253.628±87.437740.02gabac受体阻断剂250.4941±110.823409.8047±28.759770.01(p<0.05说明有统计学差异)表2：不同药物注射后ops/b-wave比值(刺激光强为0db，幅值单位uv)药物实验组对照组p值gabaa受体阻断剂0.153288±0.0785640.469871±0.1536850.017glyr受体阻断剂0.253777±0.0515130.454788±0.0958390.001gabac受体阻断剂0.604921±0.0101680.457399±0.0215170.01(p<0.05说明有统计学差异)表3：不同药物注射后参数m(刺激光强为0db)药物实验组/对照组gabac受体阻断剂1.038143±0.016542**gabaa受体阻断剂1.002234±0.002143glyr受体阻断剂0.997563±0.003682(**p<0.01；p<0.05)p值为统计学根据显著性检验方法所得，ops/b-wave比值为取振荡电位幅值与视网膜电图中b波幅值之比，其中gabaa受体阻断剂为gabazine(cas104104-50-9)，gabac受体阻断剂为tpmpa((1,2,5,6-tetrahydropyridin-4-yl)methylphosphinicacid)，glyr受体阻断剂为士的宁(strychnine)。根据表1和表2可知，gabaa、gabac和glyr受体抑制环路受阻会引起a值的降低，gabac受体抑制环路受阻会引起ops/b比值升高；根据a值和ops/b值的提取和分析，扩大对振荡电位的研究范围，同时在临床应用可通过对比时域特征值的提取值与正常值，对gabac受体抑制环路功能进行检测，提高检测效率。本实施例中，在步骤b中，所述滤波器的阶数大于4阶，滤波带宽为60-300hz，利于提取特征值提取的准确性。本实施例中，还包括步骤d，步骤d为对步骤b提取的振荡电位进行频域特征值提取，具体包括对步骤b提取的振荡电位进行傅立叶变换并对傅立叶变换后的波形在高频段和低频段进行双高斯函数拟合，获得作为频域特征值的高频高斯参数和低频高斯参数。本实施例中，在步骤d中，所述双高斯函数为i＝1为低频段高斯函数，i＝2为高频段高斯函数，低频高斯参数至少包括参数a1，高频高斯参数至少包括参数a2。关于对glyr、gabaa和gabac受体抑制环路的药理学实验数据如下：表4：实验组值与对应对照组值的比值频域特征值gabaa受体阻断剂gabac受体阻断剂glyr受体阻断剂a10.48262±0.150314*0.810048±0.1903890.852429±0.139084m10.891001±0.088327*0.982284±0.012267*0.930054±0.054711*t10.709998±0.118871**0.822812±0.064972**0.83087±0.134713*a20.419076±0.187752*0.827033±0.2959331.117194±0.188378m20.737042±0.125182**1.008779±0.0375170.861793±0.171626t20.88362±0.1811670.858606±0.3282460.98302±0.175575(*p<0.05,**p<0.01；p<0.05即有统计学差异)频域上，ops的频域特征值有两部分：低频频段为0-500hz,高频频段为500hz以上的频段。gabaa受体环路受阻会影响参数a1和a2明显下降(至少下降40％)，结合表1和表2，可根据参数a、ops/b-wave比值和参数a1和a2，判断gabaa受体环路受阻情况，当然，也可结合其他参数，如m、m1及m2等，进一步扩大对振荡电位的研究范围，a1和a2结合分析时，提高glyr、gabac和gabaa受体抑制环路功能检测的准确率；该特征值提取判断为快速初步判断，也可进一步利用现有技术进行精确分析，该特征值利于提高检测效率。本实施例中，在步骤d中，振荡电位在傅立叶变换后且高斯拟合前进行波形平滑处理，平滑指标为15-30；提高频域特征值提取的精确性，保证特征值提取的有效性。本实施例还公开了一种视网膜电图振荡电位的应用，利用上述的视网膜电图振荡电位的特征值提取方法提取特征值，根据提取的特征值分析glyr、gabaa或/和gabac受体抑制环路；在临床应用可通过对比时频域特征值对glyr、gabac和gabaa受体抑制环路功能进行检测，提高检测效率。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。当前第1页12