癲癇腦電信號(hào)分析研究.pdf

1、癲癇是一種嚴(yán)重危害人類健康的常見慢性腦部疾病,其發(fā)作時(shí)表現(xiàn)為大腦神經(jīng)元興奮性增高以及過度同步化放電,并導(dǎo)致短暫性中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能失常。腦電圖(EEG)是癲癇臨床診斷的主要依據(jù),也是抗癲癇藥物副作用和手術(shù)后遺癥的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。因此,腦電信號(hào)分析在癲癇的臨床診斷、治療和預(yù)后評(píng)估中有重要價(jià)值。腦電圖是腦神經(jīng)細(xì)胞電活動(dòng)在大腦皮層或頭皮表面的總體反映。在癲癇發(fā)作過程中,表征腦神經(jīng)元活動(dòng)的腦電信號(hào)在不同的混沌狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換,通過非線性方法分析癲癇不同

2、腦功能狀態(tài)下腦電信號(hào)的混沌特性,有可能為癲癇預(yù)測(cè)、控制以及闡明其發(fā)病機(jī)理提供理論依據(jù)。本課題中我們將近似熵分析方法運(yùn)用于臨床癲癇患者腦電信號(hào)的分析,證實(shí)了近似熵可以用于癲癇患者的背景腦電信號(hào)和癇樣放電的鑒別檢測(cè)。同時(shí),我們成功建立了匹羅卡品誘導(dǎo)的癇樣放電大鼠模型,并采用近似熵和似然同步方法分析了癲癇大鼠在無癇樣放電、連續(xù)性癇樣放電及周期性癇樣放電三種不同腦功能狀態(tài)下的皮層和海馬腦電信號(hào),得到以下結(jié)果:1.近似熵分析(1)0.5～30Hz

3、的皮層和海馬腦電信號(hào)的近似熵分析發(fā)現(xiàn):從無癇樣放電向連續(xù)性癇樣放電轉(zhuǎn)換時(shí),左右皮層和海馬腦電信號(hào)的近似熵均顯著降低(p＜0.01)。該結(jié)果證實(shí),在癇樣放電時(shí)相關(guān)腦區(qū)神經(jīng)元活動(dòng)從復(fù)雜的混沌狀態(tài)趨向于簡單的同步活動(dòng)。隨時(shí)間演化的近似熵分析進(jìn)一步證明了近似熵可以鑒別背景腦電信號(hào)和癇樣放電。(2)分頻段(δ:0.5～4.5Hz、θ:4.5～8Hz、α:8～12Hz、σ:12～16Hz、β:16～30Hz)皮層和海馬腦電信號(hào)在不同腦功能狀態(tài)之間轉(zhuǎn)

4、換時(shí)的近似熵分析發(fā)現(xiàn):從無癇樣放電向連續(xù)性癇樣放電轉(zhuǎn)換時(shí),左右皮層腦電信號(hào)δ節(jié)律的近似熵顯著升高(p＜0.01),且其快波(2～4.5Hz)成分的相對(duì)含量顯著增多(p＜0.05),而腦電信號(hào)高節(jié)律(α、σ、β)的近似熵顯著降低(p＜0.05),可以推測(cè)各腦區(qū)癲癇腦電信號(hào)的復(fù)雜度在腦功能狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)換時(shí)的變化主要取決于腦電信號(hào)高節(jié)律復(fù)雜度的變化;從連續(xù)性癇樣放電向周期性癇樣放電轉(zhuǎn)換時(shí),δ節(jié)律的近似熵顯著降低(p＜0.01),提示癇樣放電的終