用于痫样放电和脑血流响应分析的光电测控系统设计

发布时间：2020-11-19 19:40

　　 脑电EEG信号是由颅脑中枢神经系统的自发潜在活动产生的,EEG脑电信号含有大量的大脑活动信息,是生理学研究和临床大脑疾病诊断的重要方法和手段。目前癫痫的诊断主要以脑电图检测为主,癫痫发作通常伴随着脑电信号尖波和棘波的出现。基于朗伯-比尔定律,氧合血红蛋白Hb O2和还原血红蛋白Hb R在近红外光谱范围内具有典型的光学特性,利用功能近红外光谱(f NIRS)技术,测量额叶Hb O2和Hb R的相对血氧饱和度的变化量,实现脑组织血流动力学参数的无创监测,以此来进行癫痫病症与脑组织血流动力学参数相关性分析。本设计搭建了基于EEG-f NIRS的癫痫检测与分析系统,用于癫痫发作检测和癫痫发作与近红外光谱f NIRS脑血流动力学参数相关性分析。系统主要包括:多通道EEG脑电信号采集模块,f NIRS近红外光谱采集模块,微处理器模块,无线数据传输模块,上位机数据分析处理模块等。利用EEG-f NIRS相结合的方式,对脑部神经活动、脑组织血流动力学参数进行非侵入式检测、监测,以揭示癫痫病症发生及发展过程中的生理、病理变化,为临床癫痫的诊断与治疗提供帮助。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R742.1;TN911.7
【部分图文】：

图 2.1 异常 EEG 脑电信号波指的是阵发性脑电波形，在时域脑电波形主要体现为异常陡峭，存在常，有时会测量到两相或三相异常波形[11]。在临床检测过程中，检测癫形，如棘波和尖波是确诊癫痫发作的主要方式[32]。 痫 异 常 EEG 信 号 是 非 平 稳 非 线 性 伪 随 机 序 列 ， EMD （ Empirn）是一种基于傅立叶变换的经验模态分解方法，依据信号自身的时间解，“筛选”出癫痫特征波形棘波和尖波[26]。EMD 可以将复杂的癫痫异数量的本征模函数（Intrinsic Mode Function，IMF），所分解出来始 EEG 信号中不同时间节点的局部特征信号，主要有棘波和尖波。EM式 2.1 所示。( ) ( )'i nX t IMF X t ……

人体HbO2和HbR的光学特性曲线

图 2.3 近红外光脑部测量示意图大脑内部沿“香蕉型”轨迹传输，光穿透的深度大约是两光极测器的距离设置为 2-2.5cm 时，fNIRS 信号对大脑深层的血氧血(平行单色光)、波长为λ的平行光通过厚度为 D 、浓度为C 的射时，基于朗伯比尔定律[20]，如公式（2.10）所示：0logIA DPF C D GI ， A 为波长为 的近红外光吸光度， 为介质的吸光系数，D子，G 为背景所引起的光损耗。由公式（2.5）可知，当探测波 ，DPF（ ），G 均为常数，可通过选取等吸光点两侧的不同波
【参考文献】

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本文编号：2890353