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基于多通道动-静态脑功能网络特征的致痫灶定位
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作者 伊国胜 宋景景 +3 位作者 刘强强 张文普 王江 蔡立辉 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第7期693-703,共11页
癫痫是一种常见的神经系统疾病,难治性癫痫患者需通过致痫灶切除手术以摆脱疾病的困扰,癫痫病灶的定位是癫痫术前评估的最终目的.针对脑电的单通道特征无法充分提取癫痫发作过程的有效信息,本研究提出了一种融合多通道静态脑功能网络特... 癫痫是一种常见的神经系统疾病,难治性癫痫患者需通过致痫灶切除手术以摆脱疾病的困扰,癫痫病灶的定位是癫痫术前评估的最终目的.针对脑电的单通道特征无法充分提取癫痫发作过程的有效信息,本研究提出了一种融合多通道静态脑功能网络特征和动态脑功能网络特征的算法进行致痫灶定位.首先,计算致痫通道与非致痫通道的幅值包络相关性,构建癫痫脑功能网络.然后,通过计算静态脑网络的度中心性、特征向量中心性以及动态脑网络的时间相关性,提取了癫痫动-静态脑功能网络特征.最后,融合动-静态脑网络特征并使用支持向量机(SVM)进行致痫灶定位.基于13名癫痫患者的立体定向脑电图(SEEG)数据结果表明,相较于度中心性,特征向量中心性在提取致痫和非致痫通道的静态特征上更为有效,并且在定位致痫灶中表现出更好的分类效果.通过将特征向量中心性和时间相关性特征融合作为输入,使用SVM进行分类,实现了致痫灶的准确定位,其准确率达到了90.2%,并且使用融合特征与单个特征相比定位效果更好.此外,采用训练出的模型,在随机选取的一名患者的数据上进行了验证,发现模型预测的致痫区与临床切除的区域基本吻合.该算法不仅提高了致痫灶定位准确性,还提高了泛化性,也为临床上治疗癫痫提供了有效的辅助手段. 展开更多
关键词 致痫灶定位 立体定向脑电图 脑功能网络 特征向量中心性 时间相关性 机器学习
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以癫痫为主的幕上肿瘤患者术前动态脑电图与术中皮层脑电图的对比研究 被引量:3
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作者 但炜 唐文渊 刘福英 《重庆医科大学学报》 CAS CSCD 2008年第12期1458-1463,共6页
目的:通过与皮层脑电图(Electrocorticography,ECOG)对比分析,探讨头皮动态脑电图(Ambulatory electroencephalogram,AEEG)在以癫痫为主的幕上肿瘤患者中的表现特点及对致痫灶的定位意义。方法:选择资料完整的124例以癫痫为主的幕上肿... 目的:通过与皮层脑电图(Electrocorticography,ECOG)对比分析,探讨头皮动态脑电图(Ambulatory electroencephalogram,AEEG)在以癫痫为主的幕上肿瘤患者中的表现特点及对致痫灶的定位意义。方法:选择资料完整的124例以癫痫为主的幕上肿瘤患者,术前均行至少1次头皮AEEG检查,术中作ECOG监测。将发作间期ECOG异常放电分为Ⅰ型:无棘波。Ⅱ型:偶发棘波或棘慢波。Ⅲ型:频发棘波散在出现。Ⅳ型:多棘波或多棘慢波间隙暴发出现。Ⅴ型:广泛高幅棘尖波连续出现。以A、B、C、D、E分别表示与上述分类相对应的头皮AEEG异常放电类型,将二者进行分析比较。结果:(1)124例幕上肿瘤的癫痫患者,头皮AEEG有104例监测到异常放电,其阳性率为83.87%。其中ECOGⅡ型,Ⅲ型在头皮AEEG上易缺失(P<0.05)。(2)ECOG异常放电Ⅳ型最多,77例(62.96%),在头皮AEEG上有47例(61.04%)表现为D型,少数为C型。Ⅳ型与D型一致性高(P<0.01)。(3)额叶病变异常放电率及部位在头皮AEEG与ECOG上一致性较高,颞叶及顶病变头皮AEEG与ECOG均显示病灶前方异常放电较其它部位多,P<0.05;并分别有82.35%、80.88%异常放电在额及前颞出现。(4)头皮AEEG显示有19.35%病例在病灶对侧可见独立的异常放电,ECOG上显示该部分病例异常放电位于病灶的近中线侧。结论:(1)以癫痫为主的幕上肿瘤患者头皮AEEG异常放电阳性率低于ECOG。(2)头皮AEEG异常放电中C型、D型的定性及定位价值较大,与ECOG符合率较高。(3)头皮AEEG异常放电范围较ECOG广泛,但其出现的部位可提示ECOG中异常放电传导的方向。 展开更多
关键词 幕上肿瘤 癫痫 头皮动态脑电图 皮层脑电图
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基于功率谱分析的头皮电位和心率变异性关系研究 被引量:1
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作者 于晓琳 张建保 王珏 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期991-994,共4页
通过对数学运算任务中头皮脑电信号和心率变异性的功率谱分析,研究了头皮脑电活动和心脏自主神经活动的关系.实验显示:数学运算过程中心率明显增加(P<0.01),心率变异性功率谱总能量减少(P<0.05),归一化高频功率明显降低(P<0.0... 通过对数学运算任务中头皮脑电信号和心率变异性的功率谱分析,研究了头皮脑电活动和心脏自主神经活动的关系.实验显示:数学运算过程中心率明显增加(P<0.01),心率变异性功率谱总能量减少(P<0.05),归一化高频功率明显降低(P<0.01),归一化低频功率明显升高(P<0.01);数算时脑电信号的α节律相对功率显著降低(P<0.05),θ节律谱能量值显著增加(P<0.05),相关分析显示F8、FT8、C4、P4和T8导脑电信号的θ节律功率谱能量值与心率变异性谱成分具有显著相关性(P<0.05).结果表明,数算任务中大脑有意识的精神活动增多,大脑中枢神经活动减少与心脏自主神经活动有关,脑中央前回、顶区和颞叶通过增加交感神经活动和减少迷走神经的作用来影响心率,它们在调节心脏自主神经活动中起重要作用. 展开更多
关键词 自主神经 心率变异性 脑电 头皮 数学运算
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基于脑电信号预发作数据段选取的癫痫发作预测 被引量:9
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作者 王雅静 王群 +3 位作者 李博闻 刘志文 朴媛媛 遇涛 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2258-2265,共8页
为了提高癫痫发作预测的准确性,提出针对病患个体进行癫痫发作预测的算法,包括特征提取、预发作数据段选取、特征挑选与导联挑选.算法采用半重叠的2 s窗对每个导联分别提取时频特征和空域特征.从发作前期选择与发作间期相比具有最大线... 为了提高癫痫发作预测的准确性,提出针对病患个体进行癫痫发作预测的算法,包括特征提取、预发作数据段选取、特征挑选与导联挑选.算法采用半重叠的2 s窗对每个导联分别提取时频特征和空域特征.从发作前期选择与发作间期相比具有最大线性可分性的连续10 min数据作为预发作数据段的有效正样本.算法通过弹性网进行特征挑选,再基于所选特征通过贪婪算法选择有效导联,将有效导联的有效特征输入到分类器中.将该算法在MIT公共头皮脑电数据库和宣武医院收集的数据集上进行测试,测试结果为:在MIT数据库上的击中率为95.76%,假阳性率为0.1073 h−1;在宣武医院数据集上的击中率为97.80%,假阳性率为0.0453 h−1.结果表明,该算法具有较高的击中率和较低的假阳性率. 展开更多
关键词 癫痫发作预测 头皮脑电图(seeg) 患者特异性 特征挑选 预发作数据段选取
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基于头皮拉普拉斯脑电电极的高空间分辨率SSVEP信号采集与分析研究 被引量:3
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作者 许敏鹏 丁茹梦 +3 位作者 郑春厚 蔡雨 李辉 明东 《信号处理》 CSCD 北大核心 2023年第8期1455-1464,共10页
脑电信号(Electroencephalogram,EEG)因其具有时间分辨率高、方便易得等优点被广泛应用。然而脑电信号的空间分辨率较低,导致其应用效果受限。拉普拉斯滤波方法已被证明可提高体表电位的空间分辨率。传统拉普拉斯脑电研究通常利用算子... 脑电信号(Electroencephalogram,EEG)因其具有时间分辨率高、方便易得等优点被广泛应用。然而脑电信号的空间分辨率较低,导致其应用效果受限。拉普拉斯滤波方法已被证明可提高体表电位的空间分辨率。传统拉普拉斯脑电研究通常利用算子来估计圆盘电极阵列中的拉普拉斯电势。但是圆盘电极间距大,使得该方法估计结果精度较低。针对上述问题,本文设计了一种拉普拉斯脑电电极及其采集方案,分别从仿真实验和人体实验两方面验证了其有效性。仿真结果表明拉普拉斯电极空间分辨率可比传统圆盘电极提高约41.4%。人体实验结果表明大脑左右半球视觉皮层同时产生稳态视觉诱发电位(Steady-state visual evoked potentials,SSVEP)时,拉普拉斯脑电信号可明显分辨出左右半球两个独立的SSVEP源信号,而传统脑电信号无法区分这两个独立脑电源。上述研究结果证明,本文设计的拉普拉斯脑电电极及其采集方案能够有效提升脑电的空间分辨率,有望实现更精确的脑电源定位。 展开更多
关键词 头皮拉普拉斯脑电 稳态视觉诱发电位 拉普拉斯脑电电极
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小鼠无线头皮脑电图技术平台的建立及其在睡眠研究中的应用与验证 被引量:1
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作者 孙传耀 刘爽 +1 位作者 张树卓 苏瑞斌 《中国药理学与毒理学杂志》 CAS 北大核心 2023年第1期41-46,共6页
目的 建立小鼠无线头皮脑电图(EEG)记录平台。方法 小鼠颅骨表面植入EEG/肌电图(EMG)底座,术后恢复7 d开始实验。分别在第1天18∶00 ip给予溶剂(1%DMSO)和第2天同一时间ip给予镇静催眠药地西泮(DZP)1.0 mg·kg^(-1),随后采用Pinnacl... 目的 建立小鼠无线头皮脑电图(EEG)记录平台。方法 小鼠颅骨表面植入EEG/肌电图(EMG)底座,术后恢复7 d开始实验。分别在第1天18∶00 ip给予溶剂(1%DMSO)和第2天同一时间ip给予镇静催眠药地西泮(DZP)1.0 mg·kg^(-1),随后采用Pinnacle EEG/EMG无线记录系统采集自由活动小鼠ip注射后3 h内EEG和EMG数据,最后使用睡眠分析软件Sirenia^(■)Sleep pro分析EEG和EMG信号,判读睡眠-觉醒时相,通过MATLAB软件分析滤波后数据的功率谱。结果 该平台可高效且准确地采集和解析小鼠睡眠-觉醒行为。与溶剂组相比,DZP 1.0 mg·kg^(-1)增加非快眼动睡眠和总睡眠时间,减少觉醒时间(P<0.05);同时,降低睡眠期δ和θ波功率谱(P<0.05,P<0.01),增加睡眠期慢波振荡-睡眠纺锤波相位-振幅耦合度(P<0.05)。结论 成功建立小鼠无线头皮EEG技术平台,此平台可用于研究睡眠障碍发病机制及筛选新药。 展开更多
关键词 无线头皮脑电图技术平台 睡眠 地西泮 脑电图 肌电图
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大鼠和小鼠脑电图头皮下电极埋置方法的建立
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作者 张青杰 郑天歌 +2 位作者 程涛 贾靖仪 梁建辉 《中国药理学与毒理学杂志》 CAS 北大核心 2021年第5期366-373,共8页
目的建立大鼠和小鼠脑电图头部皮下电极埋置新方法,并检验脑电信号采集的可行性和有效性。方法采用自行设计改造的颅内电极"头皮包埋式"埋置法,安装大鼠和小鼠头部脑电电极,并考察脑电电极装置的稳定性。用MP150多导生理信号... 目的建立大鼠和小鼠脑电图头部皮下电极埋置新方法,并检验脑电信号采集的可行性和有效性。方法采用自行设计改造的颅内电极"头皮包埋式"埋置法,安装大鼠和小鼠头部脑电电极,并考察脑电电极装置的稳定性。用MP150多导生理信号记录仪和脑电数据分析软件SleepSign(版本:3.2.6.1404)采集和分析大鼠和小鼠的脑电信号,比较传统裸露式电极安装法和"头皮包埋式"埋置法采集脑电信号的一致性。用"头皮包埋式"埋置法,采集和比较大鼠和小鼠麻醉和清醒状态时脑电信号特征,观察不同周龄(8,10和12周)对大鼠脑电频率和相对功率的影响。结果在实验周期内,用传统裸露式电极安装法,大鼠和小鼠头部脑电图装置分别脱落3/10和2/10;"头皮包埋式"埋置法埋置的大鼠和小鼠头部脑电图装置未见脱落,术后切口愈合良好,进食进水及一般行为活动未受明显影响,且该法与传统方法所采集的脑电图相对功率在各频段的分布无显著性差异。用"头皮包埋式"埋置法所采集的脑电信号数据显示,戊巴比妥麻醉的药理作用对大鼠和小鼠各频段相对功率值的影响无统计学差异,但θ,α和β波的相对功率值存在增加的趋势。进一步研究发现,θ,α和β波的相对功率随周龄增加显著升高(P<0.05),而δ波的相对功率无明显变化。结论"头皮包埋式"埋置法操作简单方便,电极装置更加稳固,保持持久,能够有效采集脑电信号,可在大鼠和小鼠脑电测定相关实验中推广应用。 展开更多
关键词 脑电图 大鼠 小鼠 皮下电极 电极安装法
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