《癲癇大腦神經電活動的定位和預測方法研究》是依託西安交通大學，由王剛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：癲癇大腦神經電活動的定位和預測方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王剛
- 依託單位：西安交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
癲癇是一種常見的神經疾病,目前常見的藥物治療和手術治療方法都存在一定的現實問題，使眾多癲癇患者仍無法得到有效治療。本項目針對癲癇的臨床治療需求，從兩方面研究了癲癇大腦活動的探測方法。一方面從空間域上對癲癇活動進行準確地探測，即癲癇病灶的源定位，本項目提出了一種新的基於小波包變換的腦電源定位算法，並通過仿真研究和臨床實驗來驗證該癲癇病灶源定位方法在臨床實際使用中的有效性。另一方面從時間域上對癲癇活動進行準確的早期探測，即癲癇發作的預測，本項目擬結合大腦神經信號同步分析和大腦神經信息流分析，在量化不同腦區間關係以刻畫其相互作用的基礎上，進行癲癇發作預測的研究，並依靠臨床實驗研究來證明其能夠提高癲癇預測的有效性及可靠性。預計該課題的研究成果能夠為癲癇患者的有效治療和治癒提供新的思路和理論基礎。項目申請人已具有利用癲癇發作間期棘波進行腦電源定位的研究經歷，並已獲得新的源定位算法的初步仿真研究結果。
結題摘要
癲癇是一種常見的神經疾病,目前常見的藥物治療和手術治療方法都存在一定的現實問題，使眾多癲癇患者仍無法得到有效治療。本項目針對癲癇的臨床治療需求，研究了癲癇大腦活動的探測方法。研究獲得以下成果：（1）針對癲癇患者腦電數據偽跡干擾嚴重的問題，研究了腦電信號中肌電和眼電偽跡去除的新方法，提出了基於多元經驗模態分解的肌電偽跡去除算法，實驗結果表明，不同信噪比下通過該方法去噪後對每個腦電通道信噪比有明顯地提升以及均方誤差顯著地下降，另一方面，提出了基於獨立分量分析和多元經驗模態分解的眼電偽跡去除算法，該方法能夠完全去除掉腦電信號中的眼電偽跡，眼電偽跡去除後腦電與眼電之間的互相關係數顯著性的減小；（2）研究了新的基於小波包變換的腦電源定位算法，通過對腦電信號的小波包分解、子空間分量選擇、信號重構、真實頭部邊界元模型建立以及腦電逆問題求解，由頭皮腦電精確反演大腦皮層上的神經電活動，仿真和視覺誘發電位源定位的研究表明該方法具有更高的源定位精度，並通過臨床實驗研究來驗證了該方法在臨床實際使用中的優越性，從而能夠為癲癇的外科手術治療提供重要的臨床診斷信息；（3）研究了一種基於腦電活動同步信息的癲癇預測算法，通過雙變數經驗模態分解及希爾伯特變換獲取腦電記錄的瞬時相位信息，然後依據提取的相位信息計算平均相位相干性是否超出某一預先設定的閾值進行癲癇發作的預測，並依靠臨床實驗研究來證明了其能夠提高癲癇預測的有效性及可靠性，為癲癇患者及時規避風險，得以控制癲癇發作提供可能性；（4）研究了基於腦功能連線分析的癲癇發作檢測分析方法，該方法利用部分有向相干分析來提取癲癇腦電信號的特徵，之後根據癲癇發作的病理學特徵，以流出信息作為支持向量機分類器的輸入，對癲癇發作間期和發作期的腦電信號進行模式識別分類，結果表明該方法在正確率、敏感性和特異性等方面有明顯的優越性，該癲癇發作自動檢測方法可以有效地減少醫生閱讀腦電圖的工作量，提高癲癇發作判讀的客觀性。這些成果為進一步研究癲癇疾病的有效治療提供了理論依據和實踐基礎。在項目執行期間，在國內外重要學術期刊上和重要國際學術會議上發表論文11篇，其中：國外學術期刊論文8篇，國核心心學術期刊論文1篇，國際學術會議分組論文2篇，其中SCI檢索8篇，EI檢索3篇。申請中國發明專利5項，已獲批准授權2項，授權軟體著作權1項。培養碩士研究生5名，其中4名已畢業。
