癲癇腦電的復(fù)雜度和近似熵研究.pdf

1、認(rèn)識(shí)腦，從而認(rèn)識(shí)人類(lèi)本身，已經(jīng)成為當(dāng)今科學(xué)面臨的挑戰(zhàn)。意識(shí)問(wèn)題對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)一直是一個(gè)不解之謎。隨著腦電圖(EEG)，腦磁圖(EMG)，正電子放射掃描(PET)和功能磁共振(fMRI)等對(duì)腦無(wú)損傷探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)地、客觀地研究人類(lèi)意識(shí)具有了現(xiàn)實(shí)可行性。 腦電圖是從頭皮表面直接描記的經(jīng)放大的大腦神經(jīng)元電生理波形，是一種安全無(wú)創(chuàng)的臨床輔助檢查方法。它是了解和判斷腦電活動(dòng)功能的重要指標(biāo)，對(duì)了解大腦功能狀態(tài)、協(xié)助診斷、指導(dǎo)治療以及判斷預(yù)

2、后有著重要的實(shí)用價(jià)值。 現(xiàn)有的研究認(rèn)為大腦活動(dòng)及腦電圖均具有非線性的特征。對(duì)腦電圖的非線性動(dòng)力學(xué)分析可能提供一種新的方法，來(lái)研究生理和病理狀態(tài)下的大腦動(dòng)力學(xué)變化情況。但現(xiàn)有的研究工作中存在兩大問(wèn)題：一是方法學(xué)的問(wèn)題，很多非線性動(dòng)力學(xué)測(cè)度的計(jì)算需要非常大的原始數(shù)據(jù)量，但腦電信號(hào)是非平穩(wěn)信號(hào)，如果采樣時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，就不能充分反映信號(hào)的變化；同時(shí)計(jì)算量過(guò)大，不能滿足臨床上用于實(shí)時(shí)信號(hào)監(jiān)測(cè)的要求。另一個(gè)問(wèn)題是將非線性動(dòng)力學(xué)理論運(yùn)用于臨床實(shí)踐

3、的較少，且結(jié)論不一致，尤其對(duì)癲癇狀態(tài)的研究仍處于初步階段。在本實(shí)驗(yàn)中，我們選用了兩個(gè)較新的非線性動(dòng)力學(xué)測(cè)度—Kc復(fù)雜度和近似熵來(lái)進(jìn)行腦電信號(hào)的分析研究。 實(shí)驗(yàn)分為兩個(gè)部分。第一部分，運(yùn)用Kc復(fù)雜度和近似熵對(duì)一組正常人被試在六種不同認(rèn)知活動(dòng)下的腦電信號(hào)進(jìn)行研究，分析不同大腦負(fù)荷水平下Kc復(fù)雜度和近似熵的變化規(guī)律，說(shuō)明兩者在揭示大腦功能方面具有的穩(wěn)定性、敏感性和可能的臨床應(yīng)用價(jià)值。在第二部分，對(duì)一組癲癇大發(fā)作患者的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，

4、擬探討癲癇發(fā)作前、發(fā)作中和發(fā)作后的Kc復(fù)雜度和近似熵變化規(guī)律，研究癲癇發(fā)作過(guò)程中的腦電非線性動(dòng)力學(xué)特征，并將由兩種方法得到的結(jié)果進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)的目的，是為了了解在不同生理狀態(tài)下和在癲癇這一病理狀態(tài)下腦電非線性動(dòng)力學(xué)特性的變化規(guī)律，以及兩種非線性分析方法各自的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： 1、正常人的腦電信號(hào)在睜眼狀態(tài)下Kc復(fù)雜度和近似熵高于閉眼狀態(tài)；閉眼心算時(shí)Kc復(fù)雜度和近似熵比安靜閉眼時(shí)明顯下降；差異有顯著性意義。

5、 2、癲癇大發(fā)作患者腦電的Kc復(fù)雜度和近似熵在發(fā)作中明顯下降，大腦各部位活動(dòng)的多樣性和差異性降低，與發(fā)作前和發(fā)作后相比，差異有顯著性意義。發(fā)作后Kc復(fù)雜度和近似熵逐步回升到發(fā)作前水平。 結(jié)論： 1.Kc復(fù)雜度和近似熵均可以反映大腦功能狀態(tài)的變化，所需數(shù)據(jù)量較小，具有敏感性和穩(wěn)定性。 2.癲癇大發(fā)作前、中、后這一過(guò)程中，大腦的非線性動(dòng)力學(xué)特征發(fā)生明顯變化，因此可以用非線性動(dòng)力學(xué)方法描述癲癇腦電的變化特征。