目的研究一种基于颅内脑电高频振荡信号(high frequency oscillations,HFOs)自动检测的癫痫灶定位技术。方法针对高频噪声及癫痫样尖峰波形等信号易被误检为HFOs的问题,采用小波包滤波对信号进行预处理,然后用BP神经网络进行特征提取和...
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目的研究一种基于颅内脑电高频振荡信号(high frequency oscillations,HFOs)自动检测的癫痫灶定位技术。方法针对高频噪声及癫痫样尖峰波形等信号易被误检为HFOs的问题,采用小波包滤波对信号进行预处理,然后用BP神经网络进行特征提取和自动分类,再根据结果统计出HFOs高发区确定癫痫灶;最后,分析3位癫痫患者的颅内脑电数据,评估检测性能及病灶定位准确度。结果本文HFOs自动检测方法的灵敏度和误检率分别为90%和7.46%,其中两位局灶性癫痫患者的HFOs高发通道与癫痫灶有较强关联。结论将小波包分解和BP神经网络相结合并用于HFOs的自动检测,能在保持高灵敏度的同时有效降低其误检率。临床确诊的致痫区与HFOs高发区有较高相关性,初步证实HFOs可用于定位局灶性癫痫灶。
癫痫(Epilepsy)是一种脑神经元过度放电导致的慢性神经系统疾病。在癫痫患者中,有超过30%的患者是药物难治性癫痫,目前医治难治性癫痫的最主要手段是通过手术切除致痫区。有研究表明脑电高频振荡信号(High frequency oscillations,HFOs...
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癫痫(Epilepsy)是一种脑神经元过度放电导致的慢性神经系统疾病。在癫痫患者中,有超过30%的患者是药物难治性癫痫,目前医治难治性癫痫的最主要手段是通过手术切除致痫区。有研究表明脑电高频振荡信号(High frequency oscillations,HFOs)是一种有效的致痫区生物标志物。目前临床医生主要凭经验去分析患者的影像数据和脑电图,以此判断致痫区位置。已有研究利用立体定向脑电图检测颅内HFO,但这种方法属于有创检测方法。本文对颅内和头皮同步脑电图进行分析,并分析头皮脑电图对致痫区定位的作用,主要研究内容如下:首先,获取患者的癫痫脑电信号。利用头皮脑电采集系统采集患者头皮脑电数据,同时利用颅内植入电极采集患者的颅内脑电数据,研究患者的颅内颅外同步脑电图。两者采用长时程同步记录的方式,得到患者的同步脑电信号。其次,对患者的同步脑电信号进行预处理和高频振荡信号提取。对数据进行双极化处理,利用集合经验模态分解方法对癫痫患者的颅内颅外同步脑电图数据进行预处理。利用改进的高频振荡检查算法,结合复数小波变换、功率分析等方法,从幅值、频率、连续波个数、波形相似性等多个特征值对数据进行分析。提取患者同步脑电图数据中的高频振荡信号。最后,对患者颅内颅外脑电数据的HFO进行相关性分析,计算颅外HFO与颅内HFO的皮尔逊相关系数,并计算颅外电极与颅内电极的相对位置分布,分析电极位置分布对结果的影响。结果显示有部分颅内HFO可以传导到头皮上,并可以被检测到。在头皮电极与颅内电极实际距离在70 mm以内时,可以在头皮检测到相应的HFO。且随着频率降低,数量会增多。本文也统计了电极深度与信号传递效率的关系,结果显示电极深度在60 mm之内时,可以在头皮检测到相应的HFO,且随着频率降低,数量会增多。本研究结果表明有部分颅内HFO信号可以传递到头皮上,并且可以被检测到,该结果为临床上将头皮HFO应用到癫痫患者治疗上提供了一定的依据。对临床人工检测效率低、颅内脑电图检测给患者带来创伤大等问题的解决提供了一定的帮助。
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