腦電信號處理(EEG/SEEG)工具介紹

俗話說:“工欲善其事必先利其器”,腦電信號處理當然離不開各種工具的支持呀。況且並不是所有的人都善於編程,有些沒有GUI界面的工具就不太適合醫生適用,而工程師可能就更加側重於API接口的調用,對數據進行分析。因此對於工程師,醫生來說工具的側重點就會不一樣。今天我就來系統的盤點一下各種工具的優缺點和適用人羣。

EDFbrowser

平臺:Linux/Windows/Mac OS

簡介:EDFbroeser是一個開源、多平臺的通用瀏覽應用,主要用於諸如EEG、SEEG、ECG等時間序列文件的分析,支持的格式包括EDF, EDF+, BDF, BDF+。它包括一個內置的EDF/EDF+/BDF/BDF+到ASCII轉換器。

優點:

1、 便捷的信號分離功能。可以自由選擇感興趣的信道進行研究;

2、 支持信號序列的尺度變化。可以交互地更改振幅、時間片的尺度,以及偏置的上/下移動;

3、 便捷濾波。該軟件支持基本的高通、低通、陷波濾波等功能;

4、 支持EDF與ASCII轉換,便於不同軟件平臺的需求。

缺點:

1、 純交互設計,對於需要高自定義化的操作不是十分自由;

2、 序列可視化種類較爲單一。

總體來說是一個序列分析的十分友好的軟件。

EDFbrowser 下載鏈接​

 

EDFlib

平臺:基於GCC的Linux系統/基於MinGW的Windows系統

簡介:EDF是一種爲C/C++讀寫EDF+/BDF+文件的程序庫,支持annotations/events的標註,以及各種採樣頻率的結合。

優點:純開源代碼庫,拓展性強,且配有Python平臺以及Java平臺的封裝,可滿足不同平臺的需求。

缺點:提供的庫調用主要集中爲基礎的信號讀寫以及標註,沒有可視化功能,較爲複雜的分析功能需要通過這些基礎調用的靈活組合來實現,或者藉助其他工具。文檔簡陋。

EDFlib​www.teuniz.net

EEGLAB

簡介:EEGLAB是美國加州大學聖地亞哥分校Swartz Center for Computational Neuroscience的Scott Makeig教授團隊開發的,是EEG和MEG信號處理軟件開源化的先行者之一,可能也是目前使用最多的EEG工具箱。

優點:

1、 擁有GUI界面,同時可以方便地進行腳本編程和批處理;

2、 支持讀取多種格式的EEG數據,同時也可以根據自己的需要,編寫讀取特定文件格式的插件程序;

3、 擁有獨立成分分析(independent component analysis,ICA)、時頻分析(time-frequency analysis,TFA)以及基於ICA的偶極子成像(dipole source imaging);

4、 擁有針對特定信號處理和分析方法的插件,可以免費下載。

缺點:GUI界面略顯古老和死板。

EEGLAB​sccn.ucsd.edu​

FieldTrip

簡介:由荷蘭Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour開發。同EEGLAB一樣,FieldTrip提供了基本和高階的EEG處理方法。與EEGLAB不同的是,FieldTrip沒有穩定的版本,一般是每日更新。

優點:特色是分佈式源成像(distributed source imaging)。

缺點:FieldTrip沒有GUI界面,其所有使用均需要通過自行編程調用其中函數來實現,這也是FieldTrip的初衷:使研究者能專注於信號處理本身;但是這也在一定程度上限制了其用戶需要有較高的MATLAB編程基礎。

​www.fieldtriptoolbox.org

 

BrainStorm

簡介:由美國南加州大學(University of Southern California)、Cleveland Clinic Neurological Institute、法國Centre Nationa de la Recherche Scientifique (CNRS, France) for the Cognitive Neuroscience & Brain Imaging Laboratory及加拿大麥吉爾大學(McGill University)等多個研究機構共同開發。

優點:

1、 除了可以處理EEG/MEG外,也可以處理其它電生理數據;

2、 擁有較爲現代化的GUI界面,特色主要是分佈式溯源.

缺點:在編寫腳本的靈活性方面略差。

BrainStorm 官方文檔​

 

MNE

這個我已經在之前的文章介紹了這個模塊,是當前Python的主流腦電信號處理模塊。在這裏就不過多的介紹了。特別適合用於腦電的數據挖掘相關的工作。

MNE 介紹

以上就是我推薦的幾個比較常用的腦電處理工具,每個工具都有自己的特點,具體選擇哪一款,就看你的需求了。

以下是我在知乎的AI 醫療數據挖掘專欄,歡迎大家關注:AI醫療數據挖掘

以下是我的Github,很多代碼我都開源了,歡迎大家follow:GitHub

 

 

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