23、有效去除脑电图伪影的先进方法

有效去除脑电图伪影的先进方法

1. 脑电图伪影概述

脑电图（EEG）信号在分析神经系统疾病方面是一种非常有用的工具，但它极易受到人类活动、外部噪音和电子设备干扰的影响，从而产生各种伪影。这些伪影会严重破坏EEG信号的质量和信息，准确分离伪影和所需信号对于医生更好地分析和诊断人类神经系统疾病至关重要。常见的脑电图伪影类型包括：
- 线路噪声 ：特定频率的滤波可能会去除有用信息，线路噪声会根据问题源干扰部分或所有电极的数据。
- 肌肉活动 ：由不同肌肉群（包括颈部和面部肌肉）的活动引起，信号频率范围广，会根据源肌肉的位置分布在不同的电极组上。
- 脉搏 ：当电极放置在血管上或附近时，会产生脉搏或心跳伪影。血管的扩张和收缩会在记录中引入电压变化，伪影信号频率约为1.2Hz，但会随对象状态而变化，可能表现为尖锐的尖峰或平滑的波。

2. 相关工作

2.1 传统去除方法

• 丢弃受影响片段 ：这是处理EEG伪影噪声最常见的方法，即检测到伪影后丢弃固定长度的片段（如一秒），但这会大大减少可用于分析的数据量，对于儿童EEG数据问题尤为突出。
• 基于EOG通道的回归 ：早期去除伪影的尝试主要集中在眨眼上，在时域和频域中使用EOG通道进行回归。但由于EOG受到EEG信号的污染，这种方法会意外地从观测中去除EEG信号。
• 多元统计分析技术 ：如主成分分析，已被用于从感