零交叉法的改良以及在睡眠脑电图自动认知领域的应用

韩泳。过隔一．畏泽一之

足利工巢大学，日本

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１引言

睡眠对于人们的健康生活是必不可少的。所以对于睡眠的睡眠状态。客观定量化的判断有着非常重要的意义。睡眠状态是由分析睡眠中的脑电波、眼球运动、肌电图和呼吸等睡眠的相关记录（ＰｏｌｙＳｏｍｏ黟锄，ＰＳＧ）来进行判断。可是，一整夜的ＰＳＧ记录是非常庞大的数据，即使是专门的医生也需要ｌ到２个小时。而且专门的医生之间对于相同的记录也有着不同的判断方法，这就难免会产生误差。所以用计算机系统对ＰＳＧ睡眠记录进行自动分析，自动判定睡眠状态是必要的。．到现在为止，有多种睡眠脑电波的自动认知方法被提案。比如用快速傅立叶变换（以下简称为ＦＦＴ）来进行频谱分析，把波形分解成单独波和重叠波的藤森法等。可是由于脑电波信号复杂性，很多情况下的自动认知率并不理想，目前还没有实用的自动认知法。

零交叉法是周期分析法的一种，因为其计算速度快．被运用于脑电波的即时处理等领域。但是因为它只能对波形的频率（周期）进行计算。对于脑电波的另一判定要素振幅无法进行判定，所以对于脑电波自动认知难以得到足够高的认知率。本研究对零交差法进行改良，使它也可以对频率和振幅进行有效的计算，以满足在睡眠脑电波自动认知领域的应用，并对此方法的实用性进行论证。

２脑电波测定方法

睡眠脑电波（ＥＥＧ）的测定是在防音、电磁屏蔽的房间（ＳｈｉｅｌｄＲｏｏｍ）里进行的，同时还要进行眼球运动、肌电图、心电图以及呼吸的记录。脑电波电极的位置是以国际脑电波学会联合标准电极配置法为标准（时定数Ｏ．３秒）。睡眠脑电波的测定时间是００：ｏｏＡＭ～８：００ＡＭ的８个小时，量化频率为２５６Ｈｚ，振幅的量化使用１２ｂｉｔ的Ａ，Ｄ变换器，量化之后的数字信号用计算机的硬盘保存。

３零交叉法

零交叉法足一种剧期分析法。如图ｌ所示在一定的时间内，将时间序列信号进行横向等问隔分离，信号在同一方向的横向交叉点之间的间隔ｆ作为周期。在一定的时间内，如果肯多种剧期信号．那么它们的ｔ是４ｉ同的，从而得到它们的频率。

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