癲癇腦電的復雜度和近似熵研究.pdf

1、認識腦，從而認識人類本身，已經(jīng)成為當今科學面臨的挑戰(zhàn)。意識問題對人類來說一直是一個不解之謎。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)等對腦無損傷探測技術的發(fā)展，系統(tǒng)地、客觀地研究人類意識具有了現(xiàn)實可行性。 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，是一種安全無創(chuàng)的臨床輔助檢查方法。它是了解和判斷腦電活動功能的重要指標，對了解大腦功能狀態(tài)、協(xié)助診斷、指導治療以及判斷預

2、后有著重要的實用價值。 現(xiàn)有的研究認為大腦活動及腦電圖均具有非線性的特征。對腦電圖的非線性動力學分析可能提供一種新的方法，來研究生理和病理狀態(tài)下的大腦動力學變化情況。但現(xiàn)有的研究工作中存在兩大問題：一是方法學的問題，很多非線性動力學測度的計算需要非常大的原始數(shù)據(jù)量，但腦電信號是非平穩(wěn)信號，如果采樣時間過長，就不能充分反映信號的變化；同時計算量過大，不能滿足臨床上用于實時信號監(jiān)測的要求。另一個問題是將非線性動力學理論運用于臨床實踐

3、的較少，且結論不一致，尤其對癲癇狀態(tài)的研究仍處于初步階段。在本實驗中，我們選用了兩個較新的非線性動力學測度—Kc復雜度和近似熵來進行腦電信號的分析研究。 實驗分為兩個部分。第一部分，運用Kc復雜度和近似熵對一組正常人被試在六種不同認知活動下的腦電信號進行研究，分析不同大腦負荷水平下Kc復雜度和近似熵的變化規(guī)律，說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用價值。在第二部分，對一組癲癇大發(fā)作患者的腦電數(shù)據(jù)進行分析，

4、擬探討癲癇發(fā)作前、發(fā)作中和發(fā)作后的Kc復雜度和近似熵變化規(guī)律，研究癲癇發(fā)作過程中的腦電非線性動力學特征，并將由兩種方法得到的結果進行比較。實驗的目的，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)下腦電非線性動力學特性的變化規(guī)律，以及兩種非線性分析方法各自的特點和優(yōu)點。 實驗結果表明： 1、正常人的腦電信號在睜眼狀態(tài)下Kc復雜度和近似熵高于閉眼狀態(tài)；閉眼心算時Kc復雜度和近似熵比安靜閉眼時明顯下降；差異有顯著性意義。

5、 2、癲癇大發(fā)作患者腦電的Kc復雜度和近似熵在發(fā)作中明顯下降，大腦各部位活動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復雜度和近似熵逐步回升到發(fā)作前水平。 結論： 1.Kc復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、后這一過程中，大腦的非線性動力學特征發(fā)生明顯變化，因此可以用非線性動力學方法描述癲癇腦電的變化特征。