[發(fā)明專利]基于腦電α節(jié)律樣本熵的腦卒中患者神經(jīng)康復(fù)評定方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410219913.2
• 申請日: 2014-05-22
• 公開（公告）號: CN103989472A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜金剛;明東;王春方;孫長城;張希;王勇軍;綦宏志;萬柏坤
• 申請（專利權(quán)）人: 杜金剛
• 主分類號: A61B5/0476
• 分類號: A61B5/0476
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種腦卒中患者卒中后神經(jīng)功能恢復(fù)狀況進(jìn)行量化評定的方法。特別是涉及一種基于腦電α節(jié)律樣本熵的腦卒中患者神經(jīng)康復(fù)評定方法。?

背景技術(shù)

腦卒中(stroke)俗稱中風(fēng)，或稱腦血管意外(cerebrovascular?accident，CVA)，是突然發(fā)生由腦血管病變引起局部腦區(qū)功能障礙的臨床綜合征。我國每年新增腦卒中患者200萬以上、死于腦卒中人數(shù)超過150萬，目前有700萬左右腦卒中幸存者，其中四分之三留有不同程度后遺癥，重度致殘者約占40％，給患者和家庭帶來了極大精神痛苦和沉重經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。根據(jù)世界衛(wèi)生組織最新報(bào)道，腦卒中是全球范圍內(nèi)僅次于冠心病和癌癥位于第三位死亡原因的疾病，且發(fā)病率呈逐年上升趨勢。腦卒中后神經(jīng)功能康復(fù)評定是制定卒中康復(fù)干預(yù)治療方案不可或缺的參考依據(jù)，有助于加速患者康復(fù)進(jìn)程、提高生存質(zhì)量。目前，國內(nèi)外雖嘗試過多種神經(jīng)功能缺損程度評分方法，但多數(shù)未被臨床廣泛采用，腦卒中的腦損傷診斷和康復(fù)評價(jià)方法仍遠(yuǎn)未完善。?

現(xiàn)有研究認(rèn)為，腦可塑性和功能重組是中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷康復(fù)治療的主要可能機(jī)制。腦可塑性是指大腦具有修改自身結(jié)構(gòu)和功能以適應(yīng)外部環(huán)境變化的能力。功能重組指大腦功能定位域?qū)伤苄宰兓姆磻?yīng),表現(xiàn)形式有功能代償、功能移位、功能重建等多種。已有大量動物實(shí)驗(yàn)、臨床觀察、解剖證據(jù)表明,當(dāng)大腦遇到組織損傷或功能所需供給受到損害時(shí)具有可塑性反應(yīng)能力。該能力可以在分子、突觸、皮層和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多種水平上表現(xiàn)出來。如此，伴隨著卒中后康復(fù)干預(yù)治療的實(shí)施與神經(jīng)功能的恢復(fù)，大腦皮層各功能區(qū)域及其腦神經(jīng)元之間的相互聯(lián)系可在內(nèi)、外因素的共同作用下發(fā)生改變。而通過頭皮電極記錄的腦電(Electroencephalogram,EEG)信號是大腦皮層神經(jīng)細(xì)胞集群電生理活動的綜合反映，蘊(yùn)涵著豐富的生理、心理信息。大腦功能狀態(tài)的腦電圖學(xué)具有安全、方便、廉價(jià)、無創(chuàng)的特點(diǎn)，有良好的時(shí)間分辨率，可實(shí)時(shí)、動態(tài)地觀察腦功能變化情況，已成為神經(jīng)系統(tǒng)疾病輔助檢查的一種重要手段，可反映腦卒中病程中腦功能的動態(tài)變化。定量腦電圖檢查可應(yīng)用于缺血性腦卒中預(yù)后及臨床觀察。已有一些學(xué)者利用基于定量腦電圖(QEEG)的頻域分析、非線性動力學(xué)分析、相位同步性分析等方法對缺血性腦卒中患者或動物模型進(jìn)行了研究。?

樣本熵(Sample?Entropy,SampEn)是Richman等在2000年提出的一種近似熵(Approximate?Entropy,ApEn)改進(jìn)算法，用以衡量時(shí)間序列有序程度的非線性特征。SampEn值越大說明系統(tǒng)更趨于隨機(jī)無序狀態(tài)。SampEn不但具備了近似熵的所有優(yōu)點(diǎn)，且可避免近似熵中統(tǒng)計(jì)量的偏差和不一致性。目前SampEn廣泛用于測量生物醫(yī)學(xué)信號的有序性中，包括腦電信號(EEG)、肌電信號(MEG)，心率變異性(Heart?Rate?Variability,HRV)等生物醫(yī)學(xué)信號。應(yīng)用SampEn對EEG信號進(jìn)行分析主要應(yīng)用于癲癇疾病的檢測、睡眠分期、阿爾茲海默癥的診斷及注意力分級研究中。同時(shí)，SampEn也用于缺血缺氧性腦損傷后EEG信號復(fù)雜?度的評定中，相關(guān)的腦損傷動物模型研究發(fā)現(xiàn)，在缺血缺氧性腦損傷后恢復(fù)階段前期EEG各頻段SampEn值會下降，尤其是α頻段；而損傷恢復(fù)后期EEG各頻段SampEn值會恢復(fù)至損傷前水平。推測α頻段SampEn值對損傷早期更加敏感，有望成為缺血缺氧性腦損傷診斷和恢復(fù)情況的評價(jià)參數(shù)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，通過提取樣本熵(SampEn)這一非線性特征，來評價(jià)不同康復(fù)時(shí)期卒中患者神經(jīng)系統(tǒng)康復(fù)狀況的基于腦電α節(jié)律樣本熵的腦卒中患者神經(jīng)康復(fù)評定方法。?

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于腦電α節(jié)律樣本熵的腦卒中患者神經(jīng)康復(fù)評定方法，包括如下步驟：?

1)采集靜息狀態(tài)下的腦電信號；?

2)腦電信號數(shù)據(jù)預(yù)處理，包括如下過程：?

(1)變參考電極，將參考電極Cz變?yōu)殡p耳A1、A2為參考電極；?

(2)進(jìn)行0.6-46Hz帶通濾波，去除高頻干擾成分；?

(3)使用獨(dú)立成分分析方法去除眼電、心電干擾信號；?

(4)手動剔除剩余干擾成分，最終得到90s靜息態(tài)腦電信號；?

(5)提取α節(jié)律腦電信號，將所得腦電信號進(jìn)行8-13Hz帶通濾波，得到α節(jié)律腦電信號；?

3)提取腦電信號的α節(jié)律樣本熵特征，包括如下過程：?