利用双谱分析的癫痫脑电特征研究

根据癫痫患者脑电信号具有非高斯、非线性随机特性,应用高阶累积量技术对癫痫患者的脑电信号进行双谱估计,研究了在不同发病阶段的脑电信号的高斯偏离程度,以获取更加敏感和准确的临床监护和发病预报参量.用参数模型法进行双谱估计,并根据奇异值分解最小二乘法求解模型参数,从而获得高分辨率的双谱估计值和有效的脑电相位信息.用功率谱对高阶谱进行规范,规范化结果可作为相关系数,通过估计双相关系数找出它与癫痫发作的关系.实验结果表明,患者在癫痫发作前、开始发作和发作期,双谱的等高线图具有明显的尖峰,在癫痫发作时的脑电双相关系数值要比癫痫发作前和发作后的系数值高得多,使得脑电波的非高斯性和非线性增强.双谱分析为癫痫脑电信号的研究提供了一些新的思路,双相关系数有望成为临床监护、预报癜痫发作的一个指标.     

神经元轴突电刺激响应的有限元数值模拟

为了研究神经元轴突的微观生理电传导特性,建立了神经元轴突的三维有限元模型,通过数值计算模拟神经元轴突对电刺激的动态响应.建立海马神经元轴突的三维几何模型并指定其生物物理参数,根据Hodgkin-Huxley方程和Maxwell方程,建立偏微分方程组,对神经元轴突有限元模型施加不同持续时间和不同脉冲幅度的电流脉冲并求解,获得神经元轴突的三维电势分布和动作电位曲线.数值模拟结果显示,该神经元轴突的静息电位约为-65 mV;对模型施加持续时间为2 ms,强度0.01 A/m2的电流脉冲刺激未产生动作电位,施以(2 ms、0.2 A/m2),(20ms、0.01 A/m2),(20ms、0.2 A/m2)脉冲刺激均产生动作电位,峰值分别出现在0.012 s、0.017 s和0.012 s,动作电位幅度约为100mV,持续时间约为2 ms.神经元轴突电刺激响应的有限元模拟结果与实验结果吻合,表明所建立的神经元轴突有限元模型及数值模拟方法合理、可靠,为深入研究神经电生理特性提供了基础模型和仿真分析方法.     

基于脑电功能连接微状态序列递归分析的情绪解码模型

脑电微状态代表准稳定的全局神经元活动，被认为是大脑动力学的构建模块，而基于微状态概率统计的特征不能很好表征脑电的动态变化特性。针对该问题提出了基于脑电微状态序列递归分析的情绪解码模型。该模型通过聚类从脑电功能连接模式中提取出具有代表性的微状态典型模式，将原始脑电信号映射为微状态时间序列，构建递归图表征脑电动力学特性，并利用卷积神经网络对递归图实现情绪解码。在公开的脑电情绪数据集(DEAP)上的实验结果表明该模型实现了比传统微状态方法更好的情绪解码效果。     

利用高频脑电的局灶性癫痫患者癫痫发作检测

针对现有的大多数癫痫发作自动检测方法都是在脑电的低频段进行而忽略高频成分这一现象,利用长时程头皮脑电的高频成分对局灶性癫痫患者进行癫痫发作检测。首先将19通道的脑电数据在一个滑动时间窗内利用小波分解提取出高频γ波段,再利用有向传递函数算法来提取信息流特征,求得流出信息强度特征用以降维,然后将此波段的特征通过支持向量机进行分类,通过五重交叉验证得到癫痫发作效果评价。结果表明:利用高频检测脑电癫痫发作的正确率为98.4%,平均选择性为60.7%,平均敏感性为93.4%,平均特异性为98.4%,平均检出率为95.9%;通过和使用其他子频带进行癫痫发作检测的结果对比发现,γ波段有着更高的分类效果;表明了对于局灶性癫痫患者,在癫痫发作时,其γ波段的流出信息强度显著性集中和增强在某些脑区。研究内容验证了癫痫发作与脑电中高频成分有关的观点。     

基于马尔可夫转移概率的意识障碍识别研究

意识障碍可分为最小意识状态和植物状态,目前对两类患者的区分主要基于行为量表的方法,但仍存在40%的误判率,脑电信号可以作为临床诊断的辅助工具.微状态可以反应大脑潜在认知机制的时空信息,探讨较短且具有平稳性微状态序列的低阶马尔可夫性质鲜少研究.基于18名意识障碍患者的静息态脑电信号,在具有平稳性的时间尺度上（60 s）对微状态序列进行分割,然后计算状态转换序列的一阶马尔可夫和二阶马尔可夫转移概率,得到两类意识障碍患者具有统计学差异的转移模式,并将差异模式作为特征进行交叉验证,最高得到92%的分类准确率.结果表明：意识障碍患者的统计差异模式更倾向于转向C状态和D状态,一阶马尔可夫比二阶马尔可夫具有更好的分类效果.上述结果为区分两类意识障碍患者以及医疗领域的微状态研究提供了新方法.     

脑电信号零点穿越间期序列的多重分形分析

微弱的脑电信号易受其他生理信号或采集设备的影响而产生较大的幅度偏移,影响分形分析结果的可靠性.因此,引入脑电信号的零点穿越间期序列作为分析对象,提出了一种脑电信号非线性动力学研究的新方法——零点穿越间期序列的多重分形分析.采用新的方法对取自PhysioBank“TheSleep-EDF Database“的24 h睡眠脑电记录进行了研究.作为比较,文中使用多重分形奇异谱和去趋势波动分析两种方法,分别对脑电信号的零点穿越间期序列和幅度时间序列进行了分析和比较.分析结果显示,零点穿越间期和幅度时间序列的奇异强度区间均随着睡眠的加深而增大,表明脑电信号在深度睡眠状态下的标度特性更加分散.对实验结果的单因素方差分析与多重比较检验显示零点穿越间期序列的多重分形分析方法在睡眠分期方面具有一定的优势.     

89次额叶癫痫发作期Video-EEG监测报告

利用ZN80 0 0型Video EEG监测系统对 10例额叶癫痫患者进行脑电和行为监测 ,旨在探讨额叶癫痫发作时的行为表现及脑电变化特征。结果表明 :额叶癫痫发作以运动症状为主 ,常于夜间发作 ,发作频繁而短暂。发作期EEG为额区癫痫样放电亦可为高幅慢波 ,与临床发作同步     

基于脑电反馈的难治性癫痫病人的近似熵分析

为解决目前对脑电生物反馈疗效的评价多局限于患者症状改善的问题,该文从神经电生理角度出发,将近似熵引入癫痫的反馈治疗效果评价中。以6个难治性癫痫患者为研究对象,强化患者12~15 Hz的感觉运动节律波,抑制4~8Hz的θ波。一定疗程后,6病例的癫痫症状均有明显改善,16导联脑电(electroencephalogram,EEG)近似熵也有不同程度的增加,尤其以训练点C4附近同侧导联脑电信号的近似熵增加更加显著,说明脑电反馈治疗有助于皮层神经元群体电生理活动向更加混沌的状态转化,从而改善癫痫病态症状。实验结果表明,近似熵能够表征大脑生理状态的改变,可用于脑电生物反馈疗效的评价。     

基于脑电反馈的难治性癫痫病人的近似熵分析

为解决目前对脑电生物反馈疗效的评价多局限于患者症状改善的问题,该文从神经电生理角度出发,将近似熵引入癫痫的反馈治疗效果评价中。以6个难治性癫痫患者为研究对象,强化患者12~15 Hz的感觉运动节律波,抑制4~8 Hz的θ波。一定疗程后,6病例的癫痫症状均有明显改善,16导联脑电(electroencephalogram,EEG)近似熵也有不同程度的增加,尤其以训练点C4附近同侧导联脑电信号的近似熵增加更加显著,说明脑电反馈治疗有助于皮层神经元群体电生理活动向更加混沌的状态转化,从而改善癫痫病态症状。实验结果表明,近似熵能够表征大脑生理状态的改变,可用于脑电生物反馈疗效的评价。     

基于深度学习的癫痫脑电通道选择与发作检测

传统癫痫发作通道选择方法需要提取特征,然后人工进行特征选择,最后基于所选特征训练分类器实现发作检测.为优化特征提取与选择过程,提出一种具有自学习特性,基于深度学习的癫痫脑电通道选择与发作自动检测组合模型.该方法利用卷积自编码器对癫痫脑电数据进行自适应特征提取,获得代表不同通道的特征子集;依据费舍尔准则筛选出特征子集与脑电通道;通过基于参数迁移的一维卷积神经网络实现癫痫发作脑电信号的检测.使用PhysioNet网站中的CHB-MIT数据库中8例有效数据量较为充足的病患脑电数据对组合模型进行有效性评价.对比该方法与基于方差、方差差异性和随机筛选方法得到的结果,在测试集上对癫痫发作检测的准确率、真阳性率、假阳性率的平均值分别达到了92.79%、93.07%、5.16%,均优于其他方法,且模型收敛速度所需的迭代次数平均仅为其他方法的10%.该方法在癫痫脑电发作检测效果和模型训练成本方面都有一定优势,且在进行脑电通道筛选时不需要手动提取特征,同时也可用于阿尔兹海默症等其他脑部疾病辅助诊断个性化检测模型的建立.     

经验模态分解和Kolmogorov测度的癫痫预测算法

针对头皮脑电信噪比低的缺点,提出了一种新的癫痫发作预测算法.首先对头皮脑电进行经验模态分解,去除伪差,保留包含主要癫痫预测信息的固有模态分量,然后用Kolmogorov测度来反映大脑的非线性动力学特征变化,并发现在癫痫发作之前,仅位于病灶区域附近导联的Kolmog-orov测度明显降低.通过对3例癫痫病人共5段长程头皮脑电信号的分析表明,这3例病人的平均发作预测时间为338 s,敏感性为66.7%,特异性为19.2%,因此该算法具有良好的临床应用前景.     

驱动人体下肢运动的脑肌电相干同步方法

针对驱动下肢运动中脑肌电信息不同步现象导致的脑肌电融合识别稳定性差等问题，提出一种结合多元自回归(mvAR)模型及最大化相干性法则的驱动下肢运动脑肌电相干性分析及信息同步化方法。首先根据驱动下肢运动中神经冲动传导机制及运动控制原理，进行驱动下肢运动脑肌电产生原理及信息不同步现象分析；其次，引入多元自回归模型，以下肢稳态力输出状态下的多次实验多通道脑肌电作为模型输入，迭代得到基于高维模型拟合的脑肌电时频相干性结果；再次，确定显著相干频率及时刻，并利用最大化相干性法则将脑肌电时延量化，实现脑肌电同步；最后，搭建下肢稳态力输出脑肌电同步采集和下肢运动意图识别实验平台并进行方法验证。实验结果表明，在下肢稳态力输出过程中，脑肌电相干性在beta频段呈现显著相干，各受试者左右腿脑肌电时延分布于10～40 ms之间，其中左腿平均时延为(23.3±11.4) ms,右腿平均时延为(19.8±4.8) ms,使用抵消时延后的脑肌电融合识别下肢运动意图准确率有部分提升，可有效同步脑肌电中的驱动下肢运动信息，同时提升脑肌电融合识别稳定性。     

癫痫持续状态致多脏器功能衰竭的临床研究

目的探讨癫痫持续状态致多脏器功能衰竭的机制及防治.方法选取32例癫痫持续状态患者,观察癫痫发作后各个脏器功能损害的情况.结果癫痫持续状态可致多脏器功能衰竭,其发病机制有多方面的原因.结论癫痫持续状态所致的多脏器功能衰竭,通过积极有效的镇静、止痉、改善缺血缺氧状态等综合处理,是可以有效防治的.     

癫痫持续状态致多脏器功能衰竭的临床研究

目的探讨癫痫持续状态致多脏器功能衰竭的机制及防治.方法选取32例癫痫持续状态患者,观察癫痫发作后各个脏器功能损害的情况.结果癫痫持续状态可致多脏器功能衰竭,其发病机制有多方面的原因.结论癫痫持续状态所致的多脏器功能衰竭,通过积极有效的镇静、止痉、改善缺血缺氧状态等综合处理,是可以有效防治的.     

癫痫持续状态致多脏器功能衰竭的临床研究

目的探讨癫痫持续状态致多脏器功能衰竭的机制及防治。方法选取32例癫痫持续状态患者,观察癫痫发作后各个脏器功能损害的情况。结果癫痫持续状态可致多脏器功能衰竭,其发病机制有多方面的原因。结论癫痫持续状态所致的多脏器功能衰竭,通过积极有效的镇静、止痉、改善缺血缺氧状态等综合处理,是可以有效防治的。     

老年人癫痫与病因分析

探讨老年人癫痫的临床特点、病因和发病机理。方法：回顾分析了６２例老年癫痫患者的临床表现、ＣＴ、ＭＲＩ、ＥＥＧ、ＥＫＧ和血生化方面检查。结果：脑血管病是老年人癫痫常见的病因,其次为脑肿瘤、脑萎缩、心血管及糖尿病。３６例脑中风患者中,１２例在中风后２周内有癫痫发作,２４例在中风后２周后出现癫痫发作,５例脑出血和蛛网膜下腔出血病人在起病２４小时内出现癫痫发作。脑皮质梗塞和脑叶出血比皮层下和脑深部病变更易出现癫痫发作。对不同梗塞部位的观察发现,大脑中动脉供血区梗塞后癫痫的发生率高于大脑前动脉供血区梗塞。结论：对老年的癫痫病人应尽早做ＣＴ、ＭＲＩ、ＥＫＧ和血生化方面检查,明确病因和诊断,及时治疗。     

不同思维模式下的脑电奇异谱分析

人脑是极为复杂的系统,脑电(EEG)是脑内大量神经元电活动合作与竞争的综合反映,由局部和非局部频率分量构成,这些局部分量与特殊的内在神经网络状态紧密相关,在宏观上反映了脑的机能状态.脑电信号的非线性分析是近年出现的一种脑电分析方法,它反映了大脑处理信息活动的有序程度,为研究大脑高级认知活动提供了新的思路.越来越多的研究表明,传统的非线性动力学方法采用单一的参数不能充份描述脑电信号的复杂行为,多重分形用一个谱函数从不同层次描述了分形体的整体生长特征,采用多重分形方法描述系统的非线性动力学行为能够得到更多的信息.本文对不同思维模式下脑电的多重分形特性进行分析,发现EEG的奇异谱在不同的思维状态下具有差异.进一步对这种差异进行统计分析表明大脑思维的EEG多重分形特性受到人脑的思维方式的影响,EEG多重分形奇异谱强度分布反映了大脑思维模式的差异.     

哭泣性癫痫2例

哭泣性癫痫较少见,现将我院收治的2例报道如下: 患者,男,27岁,半年前无明显原因出现哭泣,呼之不应,约3～5分钟后停止,随之清醒。无抽搐,不能控制,可连续几天发作,亦可几天不发作。无癫痫家族史。查体:一般情况好,神经系统正常。脑电:双侧σ波,日波尖波。用卡马西平后20天后发作停止,随访三个月无发作。 患者,男,38岁,因发作性哭泣五年,伴阵发性抽搐,1周入院。患者五年前无明显原因出现发作性哭泣。每次持续数秒不等,日发作3～4次,有时出现尿失禁,每次发作后能自行缓解。神经系统检查未见异常,头部CT未见异常,脑电,界限性脑电图。     

1例酒精性肝硬化戒断综合征并发癫痫的护理

癫痫是慢性反复发作性短暂脑功能失调综合征,酒精戒断综合征指长期酗酒者停止饮酒一般会在12~48h后出现一系列症状和体征,其中发病比较急,对生命有危害的戒断症状就是癫痫样发作。解放军第一医院感染科对1例酒精戒断综合征伴癫痫的患者进行有效护理,使患者安全度过危险期,取得了较好的效果。     

癫痫的发病机制研究进展

 癫痫是神经系统的常见疾病之一,其发病机制十分复杂,目前尚未完全阐明。近年来,关于癫痫发病机制的研究表明,癫痫的发生与离子通道、神经递质、突触连接、神经血管单元、神经胶质细胞等均存在密切联系。为深入理解癫痫发病机制,为诊断、预防与治疗癫痫提供必要的理论依据,本文从离子通道、神经突触传递与连接、神经血管单元完整性、神经胶质细胞4个方面对癫痫发生机制的研究进展做一综述。