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癫痫脑电信号分析研究
指导教师:夏阳副教授
研究生:刘衍素
电子科技大学生命科学与技术学院

本文所要解决的问题
◆将近似熵用于临床癫痫患者脑电信号分析,
探讨理论分析方法在临床上的实用价值
用似然同步、近似熵分析痫样放电大鼠皮层
和海马脑电信号,探讨癫痫大鼠在不同脑功
能状态下、脑功能状态转换时的不同脑区及
其之间的功能改变。
内容提要
Ⅰ.研究背景
Ⅱ.临床癫痫患者脑电信号分析
.癫痫大鼠脑电信号分析
实验及数据预处理
近似熵分析
似然同步分析
Ⅳ

Ⅰ.研究背景
◆癫痫( Epilepsy)是由于脑部神经细胞群异常放电引起的
过性脑功能紊乱综合症,是一种严重且较顽固的慢性疑难性
脑部疾病,其发作时表现为大脑神经元群兴奋性增高以及过度
同步化放电,并导致短暂性中枢神经系统功能失常
◆研究意义
●癫痫的发病率高(约5‰),危害大
●癫痫EEG有其特征,但在临床上从EEG的中获得的信息有
限,需要深入挖掘
●动物模型可以做到有创分析,可以完成临床不能进行的一些
研究
癫痫脑电信号中常见的特征波有
棘波
尖被气
一被
发作性节律波
高度节律失词
A
14或正相棘波
m
癫痫脑电信号的分析方法
线性分析
时域分析
频域分析
时频分析
非线性分析
关联维数( Correlation dimension)
李亚普诺夫指数( Lyapunov exponent)
复杂度( Complexity)
■算法复杂度
■近似熵
同步分析
似然同步( Synchronization likelihood)
匹配追踪算法
近似熵( Pincus,1991):用一个非负数来表示一个时
间序列的复杂性方法,越复杂的时间序列对应的近似熵越
算法
2(6=1(.06+1+潜-D小1:=1~
(1){x1,x小=+刘-(+划)(2)
x(,x(的数目(3)
(4)
mr=”-r
优
■计算所需数据短(100~5000点)
抗果及抗野点能力(特别是对偶尔产生的解态强于
■适用于确定性信号及随机信号
●本文采用洪波等(1999)提出的快速算法,其
计算速度提高了5
◆似然同步(Stam,2002):是一种一个时间序列和另
个或多个时间序列间动态相互作用的测量方法
算法
(1)
∑6(=-F,-x(2)
时;,=
(5)
●优点
■既能测量线性又能测量非线性的相互作用
能够反映这种相互作用随时间的变化,适用于不稳定
的时间序列
用似然同步分析各脑区、各节律间同步性差异
及状态转化时的变化未见报道
Ⅱ.临床癫痫患者脑电信号近似熵分析
◆数据来源:四川大学华西医学中心神经内科提供的临床
癫痫患者的Ⅴideo-EEG数据及相关临床信息
◆数据点及相似容限的选取
wawushan i
无痫样放电的EEG信号不同r时ApEn与N的对应关系
参数为:
(8D表示标准差),
点的滑动窗,重叠240点
◆分析所用数据的选取
0
无痫样放电的EEG片断
相邻且有痫样放电的EEG片断