耳蜗植入刺激伪迹在脑电图（EEG）记录中的理论与实验特征分析

《IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering》：Theoretical and Experimental Characterization of Cochlear-Implant Stimulation Artifacts in EEG Recordings

　　

摘要：

人工耳蜗（CI）能够恢复重度感音神经性听力损失患者的听力。近年来，人们对电刺激引起的听觉稳态反应（EASSR）对幅度调制（AM）信号的反应进行了研究，作为一种客观的测量方法。通过统计测试，可以在脑电图（EEG）记录中检测到调制频率下的EASSR。然而，人工耳蜗本身产生的电刺激伪迹会干扰EASSR的检测。虽然之前的研究主要集中在这些伪迹的实验特性上，但本研究从理论上分析了刺激信号，并通过实验分析了产生的伪迹，以探讨其特性、来源以及系统非线性的影响。方法：本文提出了一个刺激信号模型并进行了分析，研究了脉冲不对称性和非线性的影响。使用包含头部模型的实验装置对理论分析进行了验证。结果：分析表明，即使在不存在系统非线性的情况下，调制频率下的刺激伪迹也是刺激信号固有的。此外，当考虑到脉冲不对称性时，二阶及更高阶的多项式非线性对调制频率下的频谱成分的影响可以忽略不计。意义：实验分析表明，所提出的信号模型能够更准确地描述刺激信号及其在调制频率下产生的伪迹。该模型可能有助于识别人工耳蜗使用者EEG记录中的伪迹污染，从而提高响应检测的准确性。