脑磁图联合神经导航手术治疗局灶性皮层发育不良所致额颞癫痫

目的探讨脑磁图(MEG)联合神经导航在局灶性皮层发育不良(FCD)所致额颞癫痫手术治疗中的临床价值。方法回顾分析44例FCD所致额颞癫痫患者的资料。患者术前行致痫灶定位及智商、记忆和语言评估;MEG检查确定语言优势半球,明确语言、体感、运动功能区位置。术中应用美国Medtronic Stealhealth S7手术导航系统引导手术切除FCD,保护神经功能。术后1年复测智商、记忆和语言检查,手术前后数据统计分析。癫痫术后随访13~44个月,依照Engel′s分级标准,判定癫痫疗效。结果 MEG能够精确定位语言、体感、运动功能区和FCD致痫灶位置。44例患者中28例患者语言优势半球为左侧,16例在右侧。术后1年言语智商与总智商提高(P<0.05),记忆商、操作智商无明显变化(P>0.05)。FCD患者术后恢复良好,无语言及肢体功能损伤。癫痫疗效:Engel′sⅠ级18例,Engel′sⅡ级22例;Engel′sⅢ级4例。结论 MEG联合神经导航对于FCD所致额颞癫痫患者术前语言优势半球、FCD致痫灶的定侧、定位和指导手术切除FCD,术中保护皮层功能、避免严重术后并发症,提高癫痫手术疗效具有重要价值。

独立成分分析在生物医学信号处理中的应用

独立成分分析(independentcomponentanalysis熏ICA)已经成功地应用到生物医学信号处理中,并被证明是一种分析生物医学信号的强有力的工具,近年来一直受到国内外学者的广泛关注。本文系统地介绍了独立成分分析在生物医学信号(EEG,MEG,fMRI)处理中的应用,分析了其应用方法,最后简要地探讨了独立成分分析应用到生物医学信号中的优势及存在的一些不足。

一种独立成分分析的鲁棒算法及其在脑磁图数据分析中的应用

独立成分分析是一种新的信号处理统计方法,被广泛用于各个领域。在信号分析中面临的难题是:源信号的不同特性(既包括超高斯信号又包括亚高斯信号);未知的独立源数目;传感器信号受到较大的加性噪声污染。针对以上难题,本文提出了一种独立成分分析的鲁棒算法,该方法先对观测数据作预处理,将包含噪声的高维传感器观测信号降维分解到信号子空间和噪声子空间,利用交叉验证法估计出独立源的数目(解决了独立成分分析本身不能确定源数目的缺陷);然后利用快速稳定的F astICA算法分离独立成分。通过人工合成的数据和实际的脑磁图数据分析,验证了这种方法的功效。

基于最小模估计及Tikhonov正则方法的脑磁源重建

脑磁图 (magnetoencephalogram,MEG)研究中的磁源分布图象重建 ,属于不适定问题 ,需要引入合适的先验约束 ,把它转化为适定问题。采用非参数的分布源模型 ,磁源成象问题即为求解一病态的欠定的线性方程组。这里采用的方法是建立在最小模估计和Tikhonov正则的基础上 ,从数学算法本身及相关的解剖学和神经生理学的信息 ,对解空间加以限制 ,提出了区域加权算子 ,再结合深度加权 ,以期得到合理的神经电流分布。通过仿真实验表明能得出理想的重建结果 。

脑磁图研究的若干理论问题(上)——基本电磁学方程及脑磁正问题

本文概述了脑磁技术的发展历程、现状及潜在的临床价值。详细阐述了脑磁研究中使用的基本电磁学理论 ,包括描述电磁规律最基本的麦克斯韦方程组 ,生物电磁研究中麦氏方程的准静态近似条件 ,介质分区域均匀时计算电场、磁场的 Geselowitz公式。在准静态近似条件下 ,讨论了原在电流密度 (Primary current density)与脑外磁场的线性关系。阐述了脑磁正问题中常用的球对称导体模型解及基于真实头模型的边界元方法解。

脑磁图机研究进展及临床应用

脑磁图机(MEG)是一种无创性测定脑电活动的设备,测定的是神经元兴奋时产生的电流所伴随的磁场变化。目前MEG的传感器允许同时记录306个脑磁图磁道。现在主要应用于(1)确定癫痫病人的脑内病灶;(2)精确的脑功能定位以及诊断某些神经精神疾病等。本文主要综述了近十余年来脑磁图的研究进展及临床应用。

抑郁症患者情绪处理早期皮质下通路异常动态效能连接

目的探究抑郁症患者和健康人在情绪处理过程中早期皮质下通路是否受到负性情绪刺激影响，以及抑郁症患者情绪处理早期皮质下通路是否存在异常。方法利用脑磁图检测19例抑郁症患者（抑郁症组）和17名相匹配的健康对照者（对照组）在识别负性情绪面孔时的脑活动。选取丘脑、初级视觉皮质、梭状回、颞下回、杏仁核、眶额回作为感兴趣脑区，0~100、0~150、0~200 ms分别为感兴趣时间窗，建立感兴趣模型。通过动态因果模型及贝叶斯模型方法得出最优模型。在最优模型下，用非参数检验方法比较2组的效能连接差异。结果贝叶斯模型选择结果显示，对照组在0~100 ms时受到情绪刺激的影响，而抑郁症组在150~200 ms时受到情绪刺激的影响。在0~100 ms时，抑郁症组左侧初级视觉皮质到眶额回调制连接显著下降（P=0.01），右侧丘脑到眶额回的固有连接下降（P=0.04）。在0~150 ms时，抑郁症组右侧初级视觉皮质到眶额回的固有连接显著增强（P=0.01）。在0~200 ms时，抑郁症组左侧丘脑到眶额回调制连接下降（P=0.04），右侧丘脑到杏仁核固有连接显著下降（P=0.04）。结论抑郁症患者情绪处理早期阶段不同于健康人，处于动态变化过程，且视觉皮质与眶额回之间的相互作用在情绪处理早期便出现异常。

抑郁症患者识别正性情绪时边缘环路异常效能连接的脑磁图研究

目的 探讨抑郁症患者识别正性情绪时边缘环路效能连接情况,并以此探究抑郁症患者情绪加工异常的可能机制.方法 本研究对18例抑郁症患者及18例相匹配的健康对照者进行脑磁图扫描,选取喜悦表情刺激下的脑磁信号,选取眶额回（Orbitalfrontal cortex,OFC）、前扣带回（Anterior cingulated cortex,ACC）、杏仁核（Amygdala,AMYG）、海马（Hippocampus,Hipp）、脑岛（Insula,InSu）五个脑区作为感兴趣区,通过格兰杰因果模型（Granger causal model,GCM）计算出各感兴趣脑区间的效能连接值,非参数置换检验比较抑郁症患者组与健康对照组感兴趣脑区间效能连接值.结果 抑郁症患者各感兴趣脑区间的效能连接值与健康对照者相比较,经过FDR（False discovery rate）校正结果如下：ACC到AMYG效能连接下降（P=0.0052）,OFC到AMYG效能连接下降（P=0.0046）,Hippoeampus到ACC效能连接下降（P=0.0016）,ACC到Hippocampus效能连接下降（P=0.0042）.结论 抑郁症患者识别正性情绪时,边缘脑区之间的交互作用减弱,提示对正性刺激处理能力下降,在一定程度上提示抑郁症患者正性刺激处理异常神经机制.

抑郁症患者处理喜悦面孔时边缘环路异常具有状态性

目的探讨抑郁症患者识别正性情绪时边缘环路异常的效能连接和抗抑郁治疗对边缘环路的影响，以及异常的效能连接是否具有状态性。方法对12例抑郁症患者（抑郁症组）、12名相匹配的健康对照者（对照组）进行脑磁图扫描，经过8~10周规范化抗抑郁药治疗后再次对抑郁症患者进行脑磁图扫描，选取喜悦表情刺激下的脑磁信号，眶额回、前扣带回、杏仁核、海马、脑岛5个脑区作为感兴趣区，应用SPM8软件进行数据预处理及源重建，提取感兴趣时间窗0~600 ms时间序列，进行主成分方法降维，利用格兰杰因果模型进一步计算出各感兴趣脑区之间的效能连接值，采用单因素方差分析方法比较抑郁症组治疗前后与对照组效能连接的差异。结果（1）单因素方差分析显示，抑郁症治疗前、后与对照组3组效能连接值比较差异有统计学意义的是：眶额回到杏仁核的效能连接（F=3.927，P=0.030），杏仁核到海马的效能连接（F=7.470，P=0.002，FDR校正），脑岛到杏仁核的效能连接（F=3.361，P=0.047），海马到杏仁核的效能连接（F=4.132，P=0.025）。（2）抑郁症组治疗前与对照组比较：眶额回到杏仁核效能连接增强（P=0.040），前扣带回到海马效能连接减弱（P=0.042），杏仁核到海马效能连接减弱（P=0.001），海马到杏仁核效能连接减弱（P=0.026）。（3）抑郁症组治疗后与治疗前比较：眶额回到杏仁核效能连接减弱（P=0.013），杏仁核到海马效能连接增强（P=0.006），海马到杏仁核效能连接增强（P=0.026），杏仁核到脑岛效能连接减弱（P=0.036），脑岛到杏仁核效能连接减弱（P=0.015）。（4）抑郁症组治疗后与对照组差异无统计学意义。结论抑郁症患者识别正性情绪时边缘环路交互异常可能是抑郁症患者正性情绪处理异常的重要机制之一，抗抑郁治疗后随着症状缓解而改善，提示正性情绪处理异常具有状态性，可能在抑郁症的发病机制中发挥重要作用。

脑磁图与Wada test结合神经导航在局灶性皮层发育不良所致额颞癫痫外科治疗中的应用

目的探讨脑磁图(Magnetoencephalograph,MEG)、Wada test结合神经导航在局灶性皮层发育不良(Focal cortical dysplasia,FCD)所致额颞癫痫外科治疗中的应用。方法回顾分析河北省人民医院2013年6月—2015年6月期间34例FCD所致额颞癫痫患者病例资料。患者术前行致痫灶定位和智商、记忆和语言评估;行MEG及Wada test,确定语言、记忆优势半球,明确语言功能区范围和记忆功能情况。术中应用美国Medtronic Stealhealth S7手术导航系统引导手术切除FCD,保护神经功能。术后1年复测智商、记忆和语言检查,手术前后数据统计分析。术后随访23~46个月,依照Engel’s分级标准判定癫痫疗效。结果 34例额颞癫痫患者,颞叶癫痫21例,额叶癫痫13例。MEG和Wada test检查过程顺利。MEG能够精确定位语言功能区位置,其中28例患者语言优势为左侧半球,6例为右侧。Wada test可以评估患者记忆功能,其中23例记忆优势半球位于左侧,8例位于右侧,3例位于双侧半球。记忆优势半球及非优势半球比较,记忆评分差异明显(P<0.05)。术后1年言语智商与总智商提高(P<0.05),记忆商、操作智商无明显变化(P>0.05)。FCD患者术后恢复良好,无语言、记忆及肢体功能损伤。癫痫疗效:Engel’s I级15例,Engel’sⅡ级14例,Engel’sⅢ级5例。结论 MEG和Wada test结合神经导航对于FCD所致难治性额颞癫痫患者术前语言和记忆优势半球的定侧、定位和指导手术切除FCD,术中保护皮层功能,避免严重术后并发症,提高了癫痫手术疗效具有重要价值。