[發(fā)明專利]用于顯示存在于EEG記錄中的偽影量的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380052821.3
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN104755026A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: N·尼爾恩伯格;S·B·威爾森;M·L·朔伊爾
• 申請（專利權(quán)）人: 珀西斯特發(fā)展公司
• 主分類號: A61B5/0476
• 分類號: A61B5/0476
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及用于顯示EEG數(shù)據(jù)的方法和系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及顯示存在于EEG記錄中的偽影量。

背景技術(shù)

腦電圖(“EEG”)是測量和記錄人腦的電活動(dòng)以便評估腦功能的診斷工具。多個(gè)電極被附接到人的頭部并通過接線被連接到機(jī)器。該機(jī)器放大信號并記錄人腦的電活動(dòng)。該電活動(dòng)由跨多個(gè)神經(jīng)元的神經(jīng)活動(dòng)的總和產(chǎn)生。這些神經(jīng)元生成小的電壓場。這些電壓場的聚合創(chuàng)建在人的頭部上的電極能夠檢測和記錄的電讀數(shù)。EEG是多個(gè)更簡單信號的疊加。在正常成人中，EEG信號的振幅的典型范圍從1微伏到100微伏，而且當(dāng)用硬膜下電極測量時(shí)，EEG信號大約為10到20毫伏。對電信號的振幅和時(shí)間動(dòng)態(tài)的監(jiān)測提供關(guān)于人的底層神經(jīng)活動(dòng)和醫(yī)學(xué)狀況的信息。

EEG被執(zhí)行為：診斷癲癇；驗(yàn)證意識喪失或癡呆的問題；驗(yàn)證昏迷中的人的腦部活動(dòng)；研究睡眠障礙，監(jiān)測手術(shù)期間的腦部活動(dòng)，以及附加的身體問題。

多個(gè)電極(典型地17至21個(gè)，然而存在用于至少70個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)位置)在EEG期間被附接到人的頭部。電極通過電極關(guān)于人腦的腦葉或區(qū)域的位置來引用。引用如下：F＝額部的；Fp＝額極的；T＝顳颥的；C＝中心的；P＝顱頂?shù)模籓＝枕部的；以及A＝近耳的(耳部電極)。數(shù)字被用于進(jìn)一步使位置變窄，并且“z”點(diǎn)與人的頭部的中線中的電極位點(diǎn)有關(guān)。心電圖(“EKG”)也可以出現(xiàn)在EEG顯示上。

EEG使用電極的各種組合(被稱為蒙太奇(montage))記錄來自不同放大器的腦波。蒙太奇一般被創(chuàng)建為提供EEG跨皮層的空間分布的清晰圖片。蒙太奇是從記錄電極的空間陣列獲得的電地圖，而且優(yōu)選地指的是在特定時(shí)間點(diǎn)被檢查的電極的特定組合。

在雙極蒙太奇中，連續(xù)的電極對通過將一個(gè)通道的電極輸入2連接到隨后通道的輸入1而被鏈接，以便相鄰?fù)ǖ谰哂泄玫囊粋€(gè)電極。電極的雙極鏈可以從前到后(縱向的)或者從左到右(橫向的)進(jìn)行連接。在雙極蒙太奇中，兩個(gè)活動(dòng)電極位點(diǎn)之間的信號被比較，從而導(dǎo)致被記錄的活動(dòng)差異。另一類型的蒙太奇是有參考蒙太奇或單極蒙太奇。在有參考蒙太奇中，各電極被連接到每個(gè)放大器的輸入1，并且參考電極被連接到每個(gè)放大器的輸入2。在參考蒙太奇中，信號在活動(dòng)電極位點(diǎn)處被收集，并與公用參考電極相比較。

參考蒙太奇有益于確定波形的真實(shí)振幅和形態(tài)。對于顳颥電極，CZ通常是良好的頭皮參考。

能夠定位電活動(dòng)的起源(“定位”)對能夠分析EEG至關(guān)重要。在雙極蒙太奇中，定位正常的或異常的腦波通常通過標(biāo)識“相位反轉(zhuǎn)”(鏈內(nèi)指向相反方向的兩個(gè)通道的偏差)而實(shí)現(xiàn)。在有參考蒙太奇中，所有通道可以在相同方向中示出偏差。當(dāng)相較于參考電極處的活動(dòng)時(shí)，如果在活動(dòng)電極處的電活動(dòng)是正的，則偏差將是向下的。電活動(dòng)與參考電極處相同的電極將不示出任何偏差。一般地，在有參考蒙太奇中，具有最大向上偏差的電極表示最大負(fù)活動(dòng)。

一些圖案指示人體中朝向發(fā)作的趨勢。醫(yī)師可以將這些波稱為“癲癇樣異常”或者“癲癇波”。這些包括棘(spike)、尖波(sharp?wave)和棘-和-波放電(spike-and-wave?discharge)。在腦部的具體區(qū)域(諸如左顳葉)中的棘和尖波指示部分性發(fā)作可能來自于那個(gè)區(qū)域。另一方面，原發(fā)性全身性癲癇由廣泛地遍布在腦部的兩個(gè)半球上的棘-和-波放電所暗示，特別是如果它們同時(shí)在兩個(gè)半球中開始。

存在若干類型的腦波：alpha波、beta波、delta波、theta波和gamma波。Alpha波具有8到12赫茲(“Hz”)的頻率。當(dāng)人放松或在人眼閉合但人精神上警覺時(shí)的清醒狀態(tài)中時(shí)，通常會發(fā)現(xiàn)alpha波。當(dāng)人眼打開或人專注時(shí)，alpha波停止。Beta波具有13Hz到30Hz的頻率。當(dāng)人警覺、思考、激動(dòng)或已經(jīng)服用高劑量的某些藥物時(shí)，通常會發(fā)現(xiàn)beta波。Delta波具有小于3Hz的頻率。僅當(dāng)人睡著(非REM或無夢睡眠)或者人是幼兒時(shí)，通常會發(fā)現(xiàn)delta波。Theta波具有4Hz到7Hz的頻率。僅當(dāng)人睡著(有夢或REM睡眠)或者人是幼兒時(shí)，通常會發(fā)現(xiàn)theta波。Gamma波具有30Hz到100Hz的頻率。Gamma波通常在更高的精神活動(dòng)和運(yùn)動(dòng)功能期間會被發(fā)現(xiàn)。

以下定義在本文中被使用。

“振幅”指的是從波谷到最高峰測量的垂直距離(負(fù)的或正的)。它表達(dá)關(guān)于神經(jīng)元群的大小以及在分量生成期間其活化同步的信息。