联的显著差异时段，所选的显著差异时段对应的数据点集标记为认·《, L其中， r = 1，2,…，m，m为所选的显著差异时段数，可选范围为{1，2,…，100}，1^分别是每个显著 差异时段所对应的数据点数，取值均大于10。
[0021] 步骤4)中所述的计算两种刺激下的ERP信号在显著差异时段内的差异面 积，是对每位被试者的每个导联均计算两种刺激下的ERP信号在所选显著差异时段内 的差异面积，其中，在显著差异时段K·?,.丨内的两种刺激下的ERP信号的差异面积为
【主权项】
1. 一种基于配对样本T检验的事件相关电位分析方法，其特征在于，包括如下步骤： 1) 设计含两种刺激的脑电诱发实验，并利用脑电采集设备记录多个导联的头皮脑电信 号，进行初步的预处理； 2) 提取两种刺激下的ERP信号； 3) 对两种刺激下的ERP信号进行配对样本T检验，确定具有显著差异的时段； 4) 计算两种刺激下的ERP信号在显著差异时段内的差异面积，并绘制脑地形图，确定 差异脑区。
2. 根据权利要求1所述的一种基于配对样本T检验的事件相关电位分析方法，其特征 在于，步骤1)所述的初步的预处理，是为去除头皮脑电信号记录过程中的低频漂移、高频 干扰以及眼动电生理信号的干扰，对原始脑电信号进行变平均参考、〇. 5-lOHz带通滤波以 及独立成分分析去眼电的预处理操作。
3. 根据权利要求1所述的一种基于配对样本T检验的事件相关电位分析方法，其特征 在于，步骤2)所述的提取两种以上刺激下的ERP信号，包括如下过程： (1) 对初步预处理之后的整段头皮脑电信号进行分割，得到20个时长为4s的静息脑电 片段和20个时长为Is的诱发脑电片段，其中，两种刺激对应的诱发脑电片段各10个； (2) 选取刺激呈现之前的200ms，即静息期的后200ms为基准脑电，并计算基准脑电的 平均幅值，将每个诱发脑电片段减去基准脑电平均幅值，实现去基线操作； (3) 分别对去基线后的两种诱发脑电片段进行叠加平均，得到每位被试者的每个导联 在两种刺激下的ERP信号，分别表示为X= {Xijk}和Y= {Yijk}，其中，i= 1，2,……，&，& =15, ]^是被试者数目；j= 1，2，......，N2,N2= 32,N2是导联数目，k= 1，2，......，N3,N3= 1024,N3是数据点数。
4. 根据权利要求1所述的一种基于配对样本T检验的事件相关电位分析方法，其特征 在于，步骤3)中所述的对两种刺激下的ERP信号进行配对样本T检验，是对每个导联中的 每个数据点对应的ERP序列进行配对样本T检验，对于第j个导联第k个数据点，首先建立 一个新变量Z= {Zijk}，Zijk=Xijk-Yijk，i= 1，2,……，&，计算新变量的均值：
和方差
，检验tjk是否服从自由度为N「1 的T分布，并计算出对应的显著程度PA，若PA〈0. 05,则序列，…，X##}和序列 ，…，心1#}具有显著性差异，即两种刺激下的第j个导联第k个数据点具有显著性差 异，否则，两种刺激下的第j个导联第k个数据点不具有显著性差异。
5. 根据权利要求1所述的一种基于配对样本T检验的事件相关电位分析方法，其特征 在于，步骤3)中所述的确定具有显著差异的时段，是在已确定两种刺激下的第j个导联第 k个数据点是否具有显著性差异的基础上进行的，包含如下过程： (1)对于第j个导联的队个数据点，若存在10个以上的连续数据点k，使得序列
和序列…，匕|#}具有显著性差异，那么这些连续的数据点k对 应的时段就是第j个导联在两种刺激下的ERP信号具有显著差异的时段，若不存在10个以 上的连续数据点k，使得序列…，尤#}和序列…具有显著性差异， 则第j个导联在两种刺激下的ERP信号不具有显著差异时段； (2)根据所有导联的显著差异时段分布，选择一个以上相对大的时段，使得尽可能包含 多数导联的显著差异时段，所选的显著差异时段对应的数据点集标记为，其中，r= 1，2,…，m，m为所选的显著差异时段数，可选范围为{1，2,…，100}，nr分别是每个显著差异 时段所对应的数据点数，取值均大于10。
6. 根据权利要求1所述的一种基于配对样本T检验的事件相关电位分析方法， 其特征在于，步骤4)中所述的计算两种刺激下的ERP信号在显著差异时段内的差异 面积，是对每位被试者的每个导联均计算两种刺激下的ERP信号在所选显著差异时段 内的差异面积，其中，在显著差异时段丨内的两种刺激下的ERP信号的差异面积为
并对所有被试者的数据进行叠加平均，得到第j个导联在所选 显著差异时段内两种刺激下的ERP信号差异面积
7. 根据权利要求1所述的一种基于配对样本T检验的事件相关电位分析方法，其特征 在于，步骤4)中所述的绘制脑地形图、确定差异脑区，是对于每一个显著差异时段，均根据 所有导联的两种刺激下的ERP信号差异面积绘制脑地形图，进而分析两种刺激所诱发ERP 信号差异的空间分布状况，得到在显著差异时段内的主要激活脑区分布。
【专利摘要】一种基于配对样本T检验的事件相关电位分析方法：设计含两种刺激的脑电诱发实验，并利用脑电采集设备记录多个导联的头皮脑电信号，进行初步的预处理；提取两种刺激下的ERP信号；对两种刺激下的ERP信号进行配对样本T检验，确定具有显著差异的时段；计算两种刺激下的ERP信号在显著差异时段内的差异面积，并绘制脑地形图，确定差异脑区。本发明确定了两种刺激下的ERP显著差异时段，并绘制了基于ERP波形差异面积的脑地形图，进而得到在显著差异时段内的差异脑区分布。本发明对于信噪比较差、且单个成分并不明显的ERP研究具有重要意义，并且为ERP信号和自发脑电的剥离提供了新的思路。
【IPC分类】A61B5-0476
【公开号】CN104545900
【申请号】CN201410836452
【发明人】殷涛, 王欣, 刘志朋
【申请人】中国医学科学院生物医学工程研究所
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月29日