基于皮層腦電信息的癲癇發(fā)作早期預警研究.pdf

1、癲癇是常見的慢性神經(jīng)系統(tǒng)疾病,世界范圍發(fā)病率約為1％。癲癇給個人、家庭、社會、帶來了繁重的包袱。在世界上約五千萬癲癇患者,對癲癇病患者進行發(fā)作預警可以給患者和醫(yī)生提供釆取相應保護措施的時間,以避免由于突發(fā)性癲癇發(fā)作所帶來的意外傷害。全世界目前約有5000萬癲癇病患者,其中近四分之一的患者目前仍沒有有效的治療方法。由于癲癇發(fā)作具有突發(fā)性和不規(guī)律性,因此實現(xiàn)癲癇發(fā)作的早期預警是突破癲癇治療瓶頸的關鍵問題。癲癇由于受到社會因素、心理因素、發(fā)作

2、類型、病灶部位等種種因素的影響,且有研究發(fā)現(xiàn)抗癲癇藥物本身也是導致神經(jīng)系統(tǒng)損傷的一個不可忽視的因素。因此尋求一種可以提前預知癲癇發(fā)作的系統(tǒng)更為有效,實現(xiàn)及時給予患者合理的施救措施,既可以有效抑制癲癇發(fā)作,同時不會影響患者的認知功能。
　　然而,現(xiàn)有的方法在預警時間提前量和誤判率等方面存在不足,無法在臨床廣泛應用。針對這一問題,我們提出“以空間爭取時間”的癲癇發(fā)作早期預警信息的監(jiān)測理論。通過監(jiān)測癲癇灶內局部癲癇性神經(jīng)元群的放電活動,

3、可以在異常電活動向外傳播、使更多神經(jīng)元發(fā)生同步興奮之前提早獲取預警信息。
　　為了實現(xiàn)對局部癲癇性神經(jīng)元群放電信息的采集,我們利用所掌握的柔性微電極陣列技術,開發(fā)一種新型具有高空間分辨率的顱內腦電監(jiān)測方法。在實現(xiàn)監(jiān)測電極與大腦皮層良好的共形貼附性和柔軟度匹配的同時,將電極陣列的空間分辨率提高到0.2mm。本文主要是基于這種方法,通過對多通道腦電信號的分析嘗試對癲癇發(fā)作進行有效預警,主要開展腦電信號的特征提取和分類兩個方面的工作。驗

4、證并實現(xiàn)“以空間爭取時間”的理論和早期預警的方案,為研究和開發(fā)癲癇發(fā)作的早期預警方法提供理論依據(jù)和實用技術。實驗證明,基于提出的“以空間爭取時間”的癲癇發(fā)作早期預警信息的監(jiān)測理論的可行性和可靠性,以及據(jù)此所做的腦電信號分析構建的癲癇發(fā)作早期預警模型的穩(wěn)定性和可靠性。此外,為使癲癇發(fā)作預警系統(tǒng)的模型更加靈活、能夠隨著患者正常生理活動的改變而自適應改變,提出一種無線的“植入子”,利用無線腦電信號傳輸裝置對患者實施實時監(jiān)控,使所建立的預警模型