缺血性脑卒中患者低频振荡信号特征分析与传播规律研究

发布时间：2020-05-30 06:14

【摘要】：脑卒中,已成为中国居民死亡的首位原因,患病率逐年上升,其中缺血性脑卒中占据60%到80%的比例,是各种易感因素引起脑动脉狭窄或闭塞,导致的急性脑血液循环障碍。早期识别和预防已刻不容缓。低频振荡信号,频率范围0.01~0.15Hz,是血流动力学参数中的自发缓慢变化信号,不依赖于心跳和呼吸信号,并且可以用作监测循环功能障碍的生物标志物。已有研究人员对健康人体低频振荡信号传播规律进行了探究。但低频振荡信号在缺血性脑卒中等有血液循环障碍的病人体内是如何传播的尚不清楚,针对该难题,该文对缺血性脑卒中患者外周末梢低频振荡信号传播特性进行深入研究。首先,针对缺血性脑卒中患者外周低频振荡信号获取问题,基于近红外光谱技术,设计了一个静息状态下数据采集实验。对于采集过程中产生的噪声,根据低频振荡信号非线性和非稳态性特点,提出了去除生理噪声和运动伪迹噪声的新方法,基于样条插值和小波峰度值滤波器相结合的算法,并和经验模态分解算法做了对比。其次,针对低频振荡信号在缺血性脑卒中患者体内如何传播的问题,采用了时频域分析,相关性和时延性等分析方法,计算外周各位置(耳垂、手指和脚趾)末梢区域之间低频振荡信号的时间延迟和相关系数。通过分析各个位置之间的时延大小,对比了健康人和缺血性脑卒中患者低频振荡信号传播特性差异。根据缺血性脑卒中和健康人特征,采用四种典型机器学习算法进行了分类。最后,基于缺血性脑卒中血液循环的生理基础,采用时频分析,相关性和时延特性等分析方法,探究了不同病因(下肢动脉狭窄,颈内动脉狭窄,颈外动脉狭窄)和不同梗塞位置(左侧和右侧)下的低频振荡信号传播规律,并结合患者病理,分析了出现该规律的原因。
【图文】：

时延,脑梗塞,耳垂,非对称

延共有 176 个，其中有效时延有 99 个(时延绝对值在 20s 以下)，耳垂手指之间的时延值集中分布在 0~4s 之间，占总数的 65%。从图 4-2 c)耳垂和脚趾之间的时延图可以发现，，LE-LT 之间的时延为 0~8s，RE-LT 之间的时延为-1.5~-0.5s，LE-RT 之间的时延集中分布在 1.5~7s 之间，RE-RT 之间的时延值分布在-2~1s 之间，图 4-2d)所示为耳垂和脚趾间的时延频数分布直方图，有效时延总数为 79 个，其值集中分布在-4~0s 之间。由此可得，LFO 信号随血液到达左耳的时间大于到达右耳的时间。a) 耳垂与手指时间延迟箱型图 b) 耳垂与手指时间延迟频数分布直方图

下肢,动脉狭窄

和动脉壁发育不良[41]。如颈动脉、肾脏、上性狭窄(peripheral artery disease，PAD)是由动脉狭窄和闭塞。由文献[42]可知，在PAD中的治疗、预防中缺乏重视。颈动脉是供应会引起脑缺血。本节根据缺血性脑卒中患狭窄三个病因进行LFO信号传播机理分析4.2.1 下肢动脉狭窄患者 LFO 信号传下肢动脉狭窄，易发生在有高血压、高图 4-4 所示为下肢动脉解剖图。从心脏流出动脉，之后到达足外侧动脉。如图 4-4b)所出现狭窄，使得血流减少。病情进一步发性卒中发生。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R743.3;TN911.6

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