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心搏诱发电位（heartbeat-evoked potential, HEP）是一种对心搏的皮层反应，也是内感受的神经标志，正日益被认为具有临床相关性；然而，头皮记录上的心脏伪迹（cardiac artefact, CA）对其造成了严重污染，使得可靠地区分 HEP 与 CA 具有挑战性。由于 HEP 与心脏电位在解剖学上彼此不同，因此它们可能可通过波束形成（beamforming）加以分离；波束形成是一种源定位方法，能够在抑制外部噪声与干扰的同时，分离特定位置的脑活动。在此，研究首次尝试对用于 HEP 源重建的 EEG 波束形成进行已知真值验证，旨在利用模拟 EEG 数据量化源波形恢复与空间定位精度。采用线性约束最小方差（linearly constrained minimal variance, LCMV）波束形成，研究考察了以下内容。 （A）为检验波束形成能否恢复已知信号，针对 3 种具有已知 HEP 波形的模型模拟了 128 通道 EEG 数据集：单一右岛叶（right insula, R-Ins）HEP（1）；右岛叶与右前扣带皮层（right anterior cingulate cortex, R-ACC）中两个时间上彼此分离的 HEP（2）；以及相同区域中两个时间上重叠的 HEP（3）。恢复效果通过将真实位置处虚拟电极波形与已知真实输入波形进行相关分析来评估。 （B）为检验 CA 抑制效果，从脑死亡个体的等电 EEG 中提取 CA——该类数据中的 CA 仅伴随有限的皮层活动——并将其整合入模拟 EEG 数据。对于每个模型，在有无 CA 的条件下，系统性改变源信噪比（-10 至 -50 dB）与传感器信噪比（0 至 -30 dB）。 （C）随后，将 LCMV 波束形成应用于回顾性实证 EEG 数据，样本包括高血压个体和焦虑个体（n=106）。在模拟与实证数据中，均采用 t 检验比较 HEP 主导时间窗与更早的 CA 主导时间窗内的功率。采用零空间投影（null-space projection），利用受试者特异性的 QRS 波形及其时间导数，以去除重建源波形中的残余 CA。 在模型 1 中，在无 CA 条件下，当源信噪比为 -30 dB 时，波束形成实现了近乎完美的恢复（r>0.99，误差 0 mm）；在存在 CA 时仍保持稳健（r=0.72–0.94，误差 0–5.7 mm）。在低信噪比（心搏诱发电位（HEP）能否利用波束形成与心脏伪迹（CA）分离？ | bioRxiv
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心搏诱发电位（HEP）能否利用波束形成与心脏伪迹（CA）分离？
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doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.11.737958
Rania-Iman Virjee 1 伦敦大学学院； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 保留所有权利。未经许可不得转载。
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发布于 2026 年 7 月 17 日。 下载 PDF 电子邮件
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bioRxiv 2026.07.11.737958； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.11.737958
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bioRxiv 2026.07.11.737958； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.11.737958
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.11.737958v1?rss=1
🏷️ 心搏诱发电位 心脏伪迹 EEG波束形成 LCMV源定位 内感受