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经颅微电流刺激仪的设计及其对α脑电波作用的研究
目的:设计一种采用经颅微电流刺激疗法的刺激仪,并研究其对α脑电波的影响.方法:经颅微电流刺激仪采用一个主控芯片控制恒定电流发生电路,产生符合经颅微电流刺激疗法所需的双极性恒定微电流.仪器使用时,观察记录其对α脑电波的影响.结果:设计了一种有效、有益、安全的经颅微电流刺激仪并应用于实验.结论:经颅微电流刺激仪有效诱发了使情绪平稳的α脑电波,使得检测到的α脑电波有较明显的增强.
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小波包分解脑电复杂性特征提取的注意状态实时识别
目的:神经反馈法矫治注意缺陷障碍症近来引起较多关注,而注意状态的实时识别是神经反馈治疗法的关键该研究旨在提出一种注意状态实时识别新方法 方法:将单通道脑电进行小波包分解,得到不同频率分量的脑电节律波,计算这些节律的近似熵并作为支持向量机输入特征向量,向量机的输出可以较为准确地给出受试者实时的注意状态;基于该项技术设计一种注意缺陷障碍症神经反馈治疗装置结果:该方法对注意任务相关脑电信号分类的正确率可达72.5％,特异性为71.4％,敏感性为73.7％;据此完成的反馈治疗装置的有效性也在初步临床验证中得到证实 结论:将小波包分解、脑电复杂性分析与神经网络相结合的技术是一种有效的注意状态实时识别新方法.
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不同频率rTMS对对侧运动区神经血管 变化及耦合关系影响研究
目的:探究不同频率重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)作用下,对侧大脑运动区神经血管耦合(neurovascular coupling,NVC)发生的变化.方法:通过设计实验,获得不同刺激频率下受试者脑电(electroencephalography,EEG)信号和近红外光谱(near infrared spectroscopy,NIRS)信号,计算rTMS时对侧运动区EEG各频段功率谱和NIRS的血氧(Hb)信号变化特点以及两信号间相关关系.结果:对于不同刺激频率,EEG各频段能量均在刺激后相对刺激前增高,随后快速下降;氧合血红蛋白(HbO2)浓度在刺激过程中降低,刺激结束后增高.不同刺激频率引起2种信号变化速率不同,但变化趋势相同.EEG功率谱与HbO2浓度在刺激后的变化呈负相关关系,且均在刺激结束后一段时间内出现不同程度的迟滞效应.结论:EEG联合NIRS的研究能可靠地揭示rTMS对对侧运动区NVC过程的影响.该研究可为制定有效的rTMS治疗参数提供帮助,研究结果有望应用于临床治疗中.
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低频电刺激对人体神经系统兴奋性作用研究
电刺激在医学领域应用广泛,但其作用机理仍需要深入研究.利用电刺激器输出低频电脉冲对实验者左手拇指根部,正中神经的正上方进行刺激,并记录刺激前后脑电信号,通过对比分析刺激前后实验者脑电功率谱的变化,探讨低频电刺激对人体神经系统可能产生的兴奋性作用.
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脑-机接口的研究进展及展望
介绍了脑-机接口的实验研究方法及关键技术的研究进展,并对未来实用型脑-机接口的研究进行展望.
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数字化医学影像设备新进展及发展趋势(下)
4医院数字化全面解决方案数字化医疗设备的出现,大大丰富了医学信息的内涵和容量.从一维信息的可视化,如心电(ECG)和脑电(EEG)等重要的电生理信息,到二维信息,如CT、MRI、彩超、数字X线机(DR)等医学影像信息,进而三维可视化,方便了医生诊断,并提供了大量以前无法得到的信息.考虑到三维的医学影像随时间变化的情况,我们甚至可以获得四维信息,如实时动态显示的三维心脏.
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基于EEG信号分析处理的癫痫预报及研究进展
癫痫是一种常见的脑部疾病,对癫痫发作进行预报具有重要的临床意义.本文回顾了基于EEG信号分析处理的癫痫预报的历史,并综述了时域、频域、非线性动力学和智能分析技术在发作预报上的应用.
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长期脑电中癫痫波自动检测方法
长期记录的数字脑电图中癫痫波的目测检查需消耗医师大量的精力和时间,在临床上有使用计算机辅助自动分析的需要.本文对已有的脑电癫痫波的检测方法进行了整理概述和分析,作为探寻适宜临床应用的癫痫波检测算法的基础.
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工程技术方法在癫痫研究中的应用现状及问题
癫痫是常见的慢性神经疾病,以大群神经元的异常同步性过度放电为特征.这些异常放电可以反映到脑电记录中,使得工程技术方法在癫痫研究中有了用武之地,如在诊断、定位、发作预报以及发作控制等方面,但都或多或少地存在一些问题.为此,我们对工程技术方法用于癫痫研究的现状进行了阐述,指出存在的根本问题是发作机制不明和忽视脑电慢波,在今后的研究工作中应引起足够的重视.
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混沌理论和方法在医学信号处理中的应用
在介绍非线性动力学现代理论中的混沌理论的基础上,综述了混沌理论及其方法在脑电、心电及肌电等医学信号处理中的应用,并展望了它们的发展趋势,旨在推进非线性分析方法在生物医学中的研究和应用.
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经颅磁刺激同步脑电技术在认知研究中的应用
经颅磁刺激(TMS)是一种无创地用于干预大脑神经元活动的技术.因为这一特点,近年来将TMS与其他神经影像技术相结合的研究日益增多,在认知研究中更得到了广泛应用.其中脑电(EEG)技术因为其高的时间分辨率和低的实验成本在与TMS的结合研究中占据了独特的地位.从主要研究内容、同步记录、伪迹问题以及数据处理等角度对TMS-EEG技术的应用进行了综述,并总结了目前存在的问题和可能的解决方法.随着新的相关技术解决方案的不断提出,相信TMS-EEG技术在认知研究中必将带来更多更深入的研究成果.
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基于时频分析的EEG信号分析处理方法研究进展
由于脑电信号(EEG)是典型的非平稳时变信号,因此时频分析方法比较适用于分析和处理EEG信号.本文在简要介绍时频分析的发展及主要方法的基础上,综述了时频分析方法在EEG信号分析处理中的应用及研究进展,并对现存的问题作了探讨.
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脑电同步性分析在癫痫机制研究中的应用
脑电相位同步性是研究癫痫超同步放电机制的方向之一.介绍了应用Hilbert变换提取脑电的瞬时相位的方法,分析脑电相位同步性的互相关法、互信息法和同步指数法,以及脑电信号的小波变换,综述了以上方法在癫痫发作的超同步放电机制研究中的应用.
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经颅磁刺激同步脑电活动伪迹去除方法的研究进展
经颅磁刺激同步脑电( TMS-EEG)技术是研究大脑功能网络的有效手段,但TMS过程中诱发的伪迹一直是阻碍TMS-EEG技术发展的瓶颈.阐述了TMS和EEG技术结合产生伪迹的原因,从伪迹的来源入手,就TMS放电伪迹、肌电伪迹、听觉伪迹及残留伪迹等方面,总结了近十几年来文献中提到的伪迹去除方法,并对相关技术的未来发展作了展望.可以预计,由于其诱人的应用前景和极高的研究价值,在未来几年里经颅磁刺激技术无论在理论上还是临床上,将会有一个大的突破,TMS诱发伪迹的问题也将会得到很好的解决.
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稳态视觉诱发电位脑-机接口控制机械臂系统的设计与实现
目的 近期利用非侵入式脑-机接口控制诸如计算机光标的虚拟对象及诸如轮椅的实际对象的研究已经证明了脑-机接口的前景.然而, 少有研究尝试利用基于头皮脑电的非侵入式脑-机接口控制机械臂.方法 引入了一个基于非侵入式脑-机接口的机械臂控制系统, 该系统由机械臂子系统和基于便携式无线脑电的脑-机接口子系统组成.机械臂子系统是一个配备有两指气动抓手的6轴Denso机械臂, 进而形成一个7自由度机械臂系统.针对机械臂的常用控制命令, 设计了一个15目标的稳态视觉诱发电位脑-机接口且只记录了顶枕区9个导联, 并用其控制一个7自由度的机械臂.为避免将刺激频率的谐波频率成分也作为刺激频率, 刺激频率范围为8.015.7 Hz, 频率间隔为0.55 Hz.无需任何训练数据的滤波器组典型相关分析方法被用于目标识别.由于机械臂由脑-机接口直接控制, 该系统允许用户通过脑-机接口的15个命令在三维空间中灵活进行机械臂运动控制.结果 来自10例健康受试者在线结果表明, 研究所构建的脑控机械臂系统具有较好的性能, 平均识别正确率高达93.87％, 高识别正确率达100.00％.结论 实验结果证明了基于非侵入式脑-机接口技术控制机械臂的可行性.
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听觉刺激下婴儿痉挛症脑电的相干分析
目的本文通过对婴儿痉挛症(infantile spasms,IS)患儿及正常儿童在安静状态下及喀喇音听觉刺激下脑电的相干值变化的比较,研究这种听觉刺激对脑电所产生的影响及其发生机理,力图尝试从神经电生理角度为婴儿痉挛症关于脑干是其发病责任结构这一假说提供依据; 方法选取婴儿痉挛症患儿10例,正常对照组儿童8例,分别记录其常规及听觉刺激下的脑电信号,并分别计算左右半球的相干值,进行比较; 结果安静状态下,在优势频带(功率谱的峰值频带)上,IS组的半球相干值低于对照组(P<0.01,P=0.0072);而加入喀喇音刺激后,正常组在其优势频带上,半球相干值较其自身安静状态下明显下降(P<0.01,P=0.0073),且与相应状态下I S组的半球相干值无明显差异;IS组在加入喀喇音刺激前后无明显差异;而在其他频带上两组则均无明显差异;结论在听觉刺激下脑电的半球间相干值降低,正常组较IS组变化显著, 且有理由认为这种影响的强度受脑干功能的控制,并通过脑干对丘脑的控制及丘脑对优势频带的控制而实现的,进一步从侧面验证了IS组患儿脑干机能存在不同程度损害.
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吗啡依赖位置偏爱大鼠穿梭状态下内侧前额皮层的脑电特征
目的:研究吗啡依赖位置偏爱大鼠穿梭状态下内侧前额皮层(mPFC)脑电特征与觅药行为的相关性.方法:将40只大鼠随机分为4组(n=10):吗啡PL组、盐水PL组、吗啡IL组、盐水IL组.采用脑立体定位术在各组大鼠mPFC的边缘前区(PL区)或边缘下区(IL区)埋置电极,建立吗啡依赖条件性位置偏爱(CPP)大鼠模型,遥测分析各组大鼠建模前后穿梭时mPFC脑电各波百分比的差异.结果:吗啡PL组和IL组大鼠建模后戒断症状明显,在白箱活动时间和路程明显增加.吗啡PL组大鼠建模后与对照组相比,向白箱穿梭时,脑电δ波比例明显减少,β波比例明显增加;向黑箱穿梭时,上述脑波出现相反的改变.吗啡IL组大鼠建模后与对照组比较,向白箱穿梭时,脑电δ波比例明显增加,β波及α波比例明显减少;向黑箱穿梭时,各脑波比例与对照组相比无明显差异.结论:吗啡CPP大鼠穿梭状态下mPFC的PL区和IL区脑电改变不同,且向伴药箱穿梭与非伴药箱穿梭发生的脑电变化也不同,提示不同觅药环境线索在mPFC不同脑区产生的脑电改变可能存在不同机制.
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额叶癫痫
额叶癫痫作为一种特定的癫痫类型,早已为人们所认识.近年国内外相继有关于额叶癫痫的病例报道.在临床工作实践中,额叶癫痫虽不少见,但由于额叶结构及功能的复杂性以及额叶癫痫发作形式的多样性,使其极易被漏诊或误诊.至今人们对该病认识的深度和广度仍嫌不足.本文就额叶癫痫的临床及脑电图表现加以综述.
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有机磷中毒患者的脑电图分析
我院2001年7月-2003年7月收治16例有机磷中毒患者,现将其脑电图表现报告如下.
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基于Granger因果分析研究颞叶癫痫脑电的网络特性
目的:从多通道脑电(EEG)的功能性连接和因果网络的角度,研究癫痫发作期过度放电的脑网络机制.方法:对16通道EEGs进行频域Granger因果分析,计算两个节点之间因果值(y)ij,平均后得到DTF值.应用(y)ij构建因果网络,计算BC度量值并进行K均值聚类分析,分析其变化趋势.计算发作期活跃节点因果流值以及间歇期、发作前期相对应节点的因果流值.结果:颞叶癫痫发作期能量分布优势频带是δ频段.δ频段DTF值:间歇期为7.340 4±1.962 9,发作前期为4.875 5±1.054 l,发作期为8.177±1.697 8,正常对照组为2.159 1±0.556 1.δ频段活跃节点BC度量值:间歇期为0.049 9±0.014 9,发作前期为0.046 9±0.009 5,发作期为0.080±0.020.δ频段发作期活跃节点因果流值为0.686 4±0.303 7,间歇期、发作前期相对应的区域因果流值为0.149 5±0.135 8、0.1174±0.0648.结论:颞叶癫痫组比正常对照组功能连接特性增强;颞叶癫痫发作期活跃节点BC度量值比间歇期、发作前期增大;颞叶癫痫发作期活跃节点属于因果源,非活跃节点属于因果汇.
关键词： 颞叶癫痫 脑电 频域Granger因果分析 BC度量值 因果流
