动态脑电在康复中的实际应用
脑电信号分析技术在运动控制中的应用
脑电信号分析技术在运动控制中的应用随着现代科技的不断进步,人类对大脑的认知也越来越深刻。
脑电信号分析技术就是其中之一,其在医疗、心理学、神经学等领域的应用十分广泛。
在运动控制中,脑电信号分析技术也得到了越来越广泛的应用。
脑电信号(EEG)是记录大脑内神经元活动的电信号。
将脑电信号分析技术应用于运动控制中,可以实现直接从人脑中获取控制信号,达到对机器进行运动控制的目的。
目前脑电信号分析技术已经被广泛应用于人机交互、康复医疗、机器人、虚拟现实等领域。
一项研究表明,将脑电信号分析技术应用于手臂机器人控制中,可以实现精确的控制,有效地帮助残疾人重建运动能力。
研究人员利用脑电信号将“想象的手臂运动”转化成机器人的动作,从而实现手臂运动的控制。
这项研究为机器人康复医疗领域带来了新的思路。
除此之外,脑电信号分析技术在运动控制中还可以实现诸如大脑直接控制麻痹肢体等操作。
在此技术的支持下,患者只需想象控制肢体运动,肢体便可以实现诸如缩放、旋转、放松等复杂的运动,这些运动使用传统的控制方法是无法实现的。
另外,脑电信号分析技术还可以结合虚拟现实技术,实现更加真实、完整的运动控制体验。
例如,研究人员利用脑电信号分析技术,在虚拟现实环境中实现了头部姿态和方向的控制,使用户可以通过想象的方式进行飞行和探索。
在控制方面,脑电信号分析技术也可以实现对机器人的精确控制。
例如,使用脑电信号可以实现对轮椅的掌控,从而提高残疾人的生活质量。
使用脑电信号还可以使机器人在人类的工作场所进行协作,帮助人类完成琐碎、重复且危险的工作。
在未来,脑电信号分析技术的应用前景十分广阔,尤其在医疗领域。
例如,患有中风、帕金森或脑损伤的患者可以通过脑电信号控制智能假肢,可大大提高其自理能力和生活质量。
使用脑电信号还可以在压力环境下对军事装备和战斗机进行操作,从而提高整体的作战能力和战争制胜力。
在一些经由思考对事件作出反应的应用中,使用EEG技术是一个有价值的辅助工具,它利用脑电波在大脑中的行程发射的思维活动来解析某人在思考过程中的想法。
脑机交互技术在运动康复中的应用
脑机交互技术在运动康复中的应用现如今,随着科技的快速发展,脑机交互技术被越来越多的领域所运用,在医疗健康领域也不例外。
这项技术可以帮助医生更好地了解患者的病情,以及实现更加有效的治疗方案。
其中,脑机交互技术在运动康复中的应用,可以有效地帮助运动康复患者恢复肢体功能。
随着年龄的增长或者身体的不适,身体的机能逐渐下降会给人的生活带来极大的影响,而保持良好的身体机能,合理地进行运动康复,能够让身体得到较好的改善。
运动康复治疗是一项常见的医疗方式,这是一种综合性的康复治疗,需结合康复医学和体育科学治理方式,通过运动、训练等方式来促进疾病康复。
但传统的运动康复治疗方式往往无法满足患者的个性化需求,而脑机交互技术在这一方面显得尤为有效。
脑机交互技术是一种运用脑波、头皮电等生物电信号自主控制设备,旨在建立起微观-宏观水平的“人机交互大通道”,并以此为基础实现脑机接口(BMI)。
脑机交互技术通过这些生物电信号来了解大脑中的运动控制区域、情感区域等,以改善人的精神和身体状态。
将这项技术应用到运动康复中,可以通过控制患者的大脑神经来实现肢体的自由运动,从而达到治疗效果。
脑机交互技术能够协助患者学习如何重新使用和协调自己受损的肢体,但这并不是简单的手动控制。
运动康复患者通过控制脑机交互设备,将信号传递到某个肢体,来实现该部位的运动,同时还可以控制肢体的运动速度、幅度等参数,让患者能够有更大的自由度和可操作性。
同时,脑机交互技术还可以帮助患者在进行运动康复训练时,避免因刺激过弱或者过强导致的疼痛或者其他不适,从而给患者带来更好的康复体验和健康效益。
运用脑机交互技术进行运动康复治疗,可以大大提升患者的治疗效果,从而在其健康恢复过程中发挥更大的作用。
此外,脑机交互技术还可以在训练后进行数据收集和分析,通过建立患者的康复档案和诊疗流程,实现计算机智能化辅助决策,为医师提供更好的治疗方案,提高治疗效果。
运用这种技术,不仅可以优化运动康复治疗程序,还可以降低误诊和治疗失败等不良后果风险。
人工智能在康复医学中的应用
人工智能在康复医学中的应用在现代康复医学领域,人工智能正在发挥着越来越重要的作用。
通过模拟人类的认知能力和智能思维,人工智能可以帮助患者进行更加精细和个性化的康复治疗。
本文将探讨人工智能在康复医学中的应用,并讨论其对患者康复效果的影响。
一、运动康复人工智能在运动康复领域具有巨大的潜力。
通过运用机器学习和深度学习算法,人工智能可以分析大量的康复数据,并从中提取出有用的信息。
例如,针对某种特定的运动损伤,人工智能可以通过分析来自患者的运动样本和康复记录,自动诊断患者的康复进展,并提供相应的康复方案。
此外,人工智能还可以结合虚拟现实技术,创造出一种更加沉浸式和交互性强的康复环境。
通过利用虚拟现实技术,患者可以身临其境地参与到康复训练中,从而提高康复效果。
例如,在恢复步态功能的康复过程中,人工智能可以根据患者的特定情况和进展,自动生成相应的虚拟现实康复场景,并根据患者的动态反馈进行调整和优化。
二、语言康复在语言康复领域,人工智能的应用也呈现出广阔的前景。
对于言语受损的患者,人工智能可以通过自然语言处理和语音识别技术,实现对患者语言能力的评估和训练。
通过分析患者的语音数据和语言表达,人工智能可以定位和诊断患者的语言障碍,并提供个性化的康复建议和训练方案。
除此之外,人工智能还可以结合虚拟助手技术,为患者提供语音交互和语言训练的支持。
通过与虚拟助手进行语音对话,患者可以进行语言锻炼和模拟对话,从而提高康复效果。
人工智能可以分析患者的语音输入,并针对特定的语言障碍提供实时的指导和反馈,使康复过程更加高效和个性化。
三、认知康复人工智能在认知康复领域的应用也备受关注。
对于失去部分记忆或认知能力的患者,人工智能可以通过模拟人类的记忆和认知过程,提供个性化的认知康复训练。
通过分析患者的认知数据和脑电图信号,人工智能可以评估患者的认知能力,并根据评估结果设计相应的康复方案。
此外,人工智能还可以结合智能可穿戴设备,帮助患者进行认知康复训练。
动态脑电图对昏迷患者预后的评估价值
动态脑电图对昏迷患者预后的评估价值仇丽丽【摘要】目的:研究动态脑电图对昏迷患者预后评估的价值。
方法采用回顾性分析的研究方法,选取2013年3月~2014年3月我院收治的昏迷患者69例,对所有患者实施动态脑电图检查,并观察脑电图分级以及Glasgow评分的关系、脑电图分级和Glasgow评分与昏迷程度的关系。
结果脑电图的分级和Glasgow评分具有负相关关系,Glas-gow评分越低,患者脑电图的分级越高。
Glasgow评分越低患者昏迷的程度也越深。
结论动态脑电图对昏迷患者的预后具有评估价值,可以提高昏迷患者预后的判断。
【期刊名称】《现代诊断与治疗》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】2页(P2676-2677)【关键词】动态脑电图;昏迷患者;预后【作者】仇丽丽【作者单位】如皋市人民医院,江苏如皋 226500【正文语种】中文【中图分类】R540.41昏迷是指意识障碍的严重阶段,此时患者意识清晰度降低,对外界的刺激无相应的反应,昏迷程度较轻者可以存在防御反射以及生命体征,而严重者则消失[1,2]。
昏迷的原因较多,可以由中枢神经系统的疾病引起,也可以由全身的疾病引起。
昏迷是临床的危重阶段,给患者的家人带来较大的心理压力和经济负担,对昏迷患者的准确判断也是气管移植技术和医学伦理学的重要部分[3]。
本文对2013年3月~2014年3月我院收治的昏迷患者69例实施动态脑电图检测,并观察其预后评估价值,现将结果报告如下。
1.1 一般资料选取2013年3月~2014年3月我院收治的昏迷患者69例。
其纳入标准:(1)患者无自主的睁眼动作;(2)患者对语言无反应;(3)上述状态至少持续20h以上[4]。
排除标准:(1)痴呆和精神疾病者;(2)药物或者低温引起的昏迷[5]。
其中男34例,女35例,年龄19~75(46.9±1.2)岁,自缢者 3例,脑炎者8例,有机磷农药中毒者 7例,颅脑损伤者8例,心肺复苏者9例,脑血管病者34例。
康复医学中的电疗方法
康复医学中的电疗方法康复医学是一门专注于帮助患者恢复功能并提高生活质量的学科。
在康复治疗的过程中,电疗方法是一种常见且广泛应用的治疗手段。
本文将介绍康复医学中的电疗方法的种类、原理及其在不同疾病治疗中的应用。
一、电疗方法的种类电疗方法主要包括电刺激疗法、电磁疗法和电流疗法三类。
1. 电刺激疗法:电刺激疗法通过传递电流刺激患者的神经、肌肉和组织,以达到治疗和康复的目的。
常见的电刺激疗法包括经皮电刺激疗法(TENS)、电针灸、电穴位刺激等。
2. 电磁疗法:电磁疗法利用电磁场的作用对患者进行治疗。
其中,辐射疗法是将电磁辐射直接应用于患者的病灶部位,如电磁治疗器、微波疗法等;非辐射疗法则是通过电磁场的非接触作用对患者进行治疗,如磁场治疗、高频透热疗法等。
3. 电流疗法:电流疗法使用不同类型的电流刺激患者的身体以达到治疗目的。
常见的电流疗法包括直流电疗法、交流电疗法和脉冲电疗法等。
二、电疗方法的原理电疗方法的治疗效应主要基于以下几个方面的作用机制:1. 神经传导作用:电刺激可以影响患者的神经传导,从而改变神经肌肉系统的功能。
通过刺激神经纤维,电疗方法可以减轻疼痛、增强肌肉力量、促进血液循环等作用。
2. 组织修复作用:电疗方法可以促进损伤组织的修复和再生。
电刺激可以增加细胞的新生和增殖,促进伤口愈合及软组织的重建。
3. 炎症抑制作用:电疗方法可以通过改善组织血液循环、调节细胞因子等途径来减轻炎症反应,缓解疼痛和肿胀。
三、电疗方法在不同疾病治疗中的应用1. 骨科疾病康复:电疗方法在骨折、骨关节疾病及骨骼肌肉损伤的康复治疗中有重要应用。
例如,电疗方法可以促进骨折愈合、减少肌肉萎缩、改善关节功能等。
2. 神经系统疾病康复:电疗方法对中风、脊髓损伤、帕金森病等神经系统疾病的康复治疗具有积极作用。
通过电刺激可以促进神经再生、恢复肌肉功能、改善运动协调等。
3. 风湿及疼痛症状管理:电疗方法用于风湿性疾病和慢性疼痛的康复治疗中,可以减轻疼痛、改善关节活动度、促进炎症消退等。
电生理在康复中的应用
2.肌电图:
①作为临床康复评定的指标:纤颤电位演变过程,可作为 神经早期、中期、晚期损害的指标;运动单位电位的出现, 因此可以作为治疗有效的指标。 ②.评价痉挛 H反射最大波幅/M波最大波幅、H反射最大斜 率/M波最大斜率,F波波幅、面积 、传导速度等电生理指 标,可客观、定量评价脑卒中恢复期患者肢体痉挛程度。 在患者康复治疗过程中,临床痉挛评估量表未有明显变化 时,可通过上述参数来评价。
一、在康复诊断中的应用
正确的康复诊断对于康复治疗方法的选择及患 者康复预后的预测至关重要。神经电生理对神经损 伤的定位及定性诊断有重要的临床参考价值。
(一)诱发电位在康复诊断中的应用
1.神经系统疾病的诊断: 视觉诱发电位 对于皮质盲、偏盲及视前路病变的 诊断有重要的参考价值。 体感诱发电位 各成分变化提示通路异常及卒中病 灶定位,特别是小病灶定位。 听觉诱发电位、瞬目反射 有助于发现头CT或MRI不 易观察的脑干病变。
(一)肌电图引导下的肉毒毒素治疗 痉挛是中枢神经系统损伤后的常见症状,它的
存在严重影响了肢体功能的康复。肌内注射肉毒毒 素可有效降低肌肉痉挛,但直接注射肉毒毒素只能 用于大块肌肉,选择性差。
在肌电图引导下,选择小块肌肉及深部肌肉注 射肉毒毒素,结合康复治疗,更有利于肢体功能的 恢复。还有文献证实,SEP、F波、H反射等参数, 可作为临床评价痉挛的客观指标,用于观察肉毒毒 素治疗后痉挛缓解情况。
1.Wissel Jörg 2009 2.A Emre Öge, 2005
(二)生物反馈
目前应用于神经康复的有肌电生物反馈、脑电生 物反馈及皮肤电生物反馈。用于: 1.偏瘫肢体的康复,特别是异常步态如足下垂、内翻 的校正训练,手功能康复及平衡功能训练以及括约肌 功能的训练;
电生理在康复中的应用
2.TMS在卒中治疗中的应用
① 促进运动功能的恢复。
② 治疗卒中后抑郁。
③ rTMS可改善慢性非流畅性失语症恢复。
④ 高频或低频TMS显著改善吞咽协调性。
⑤ 认知功能:高频rTMS刺激前额叶皮质区对轻-中度AD患者以及
轻度认知功能障碍(MCI)患者的认知功能,如语言、记忆力、
注意力、向力等具有显着的治疗效果。
(二)作为临床治疗、康复治疗、评估预后的手段 1.行术中诱发电位监测,可提示神经有无刺激或 损伤。 2.颅脑手术时脑功能监测或癫痫病灶切除前的脑 电病灶定位及术中脑功能监测,术后神经康复期的 动态观察及评估。
Reza Jalinous 2012
3.神经康复期,临床肌力的恢复和MEP改善呈正相
关,能较好地反应缺血性脑卒中患者的病情。在康
1.Chetan P Phadke 2012
2.JA Nobrega 2001 3.Brooks BR, 2000 4.NE Sviderskaya, 2006
表面肌电图(sEMG) 表面肌电图又称动态肌电图,是从肌肉表面通 过电极记录的肌肉系统的生物电信号。与肌肉 的活动状态和功能状态之间存在着不同程度的 关联性,因而能在一定程度上反映神经肌肉的 活动。
1.肖长林 2018 2.Fan J, 2002 3. C. P. W. Cheng
四、神经电生理在智能康复领域的应用
人机接口技术
(二)脑机接口(brain-computer interface,BCI) BCI是多学科交叉的研究领域,涵盖计算机科学、
生物医学、神经信息学、认知科学、神经工程、神 经科学等核心学科。
5.康复期病灶有其演变和消退的病理过程,观察 其脑电活动的相应变化可以为临床及预后的评估提 供参考依据。 6.BAEP对植物状态预后有较好的预测能力。
动态脑电图对昏迷患者预后的评估价值
动态脑电图对昏迷患者预后的评估价值作者:刘丽娇来源:《中国实用医药》2012年第18期【摘要】目的探讨动态脑电图监测对昏迷患者预后的评估价值。
方法用动态脑电图描记66例昏迷患者并进行临床评定,包括Glasgow评分。
结果脑电图分级与Glasgow评分说明脑电图分级愈高,Glasgow评分愈低,患者昏迷程度愈深。
结论动态脑电图检测对昏迷患者预后的评估有肯定价值,可提高在昏迷预后判断中的准确性和可靠性。
【关键词】动态脑电图;昏迷;预后作者单位:453000 河南省新乡市第一人民医院神经内一科关于昏迷国内外虽已有较多的文献,但目前仍没有肯定的结论[1]。
其属于脑功能受损严重阶段的,是临床重症,其将巨大的心理压力和沉重的经济负担带给了患者家人和社会。
另外对昏迷患者预后的判断随着器官移植技术和医学伦理学的发展愈发显得重要。
我们对66例昏迷患者早期行动态脑电图检测报告如下。
1 资料与方法一般资料共收集66例我院2008年3月至2012年3月住院的昏迷患者。
其中2例自缢, 7例脑炎,7例有机磷农药中毒,11例颅脑损伤,4例心肺复苏, 32例脑血管病 (10例脑梗死,22例脑出血),3例癫痫持续状态,所有患者均在1周内行动态脑电图检测。
年龄15~73岁,平均岁。
女27例,男39例。
纳入标准:①无自动睁眼动作。
②对语言无反应。
③至少持续上述状态20 h。
排除标准:①精神疾病和痴呆。
②药物或低温所致昏迷。
方法便携式动态脑电图系统采用北京太阳电子科技有限公司生产的SOLAR ROVER 型,脑电图描记方法:用单极导联记录,用火棉胶固定记录电极,按国际10~20系统按置16道头皮电极。
在行脑电图描记(≥24 h)的同时,还需监护呼吸、血氧饱和度、心电、血压。
临床评定于记录脑电图同步进行,包括神经系统检查、脑干反应和Glasgow评分。
脑电图检查结果分级参照张志芳的分级方法稍作变动,分五级[2],V级:电静息(平坦波) ;Ⅳ级:间隔有少量8波,但以平坦波为主;Ⅱ级:伴少量8波,以0节律为主;Ⅲ级:伴有间隔有少量平坦波(暴发一抑制波交替)或0波,以8节律为主;Ⅰ级:正常脑电图。
动态脑电图检查后注意事项
动态脑电图检查后注意事项动态脑电图是一种用于诊断脑部疾病或评估脑功能的检查方法。
在完成检查后,需要注意一些事项,以保证检查结果的准确性和安全性。
首先,在检查前,医生通常会告知患者需要遵循的一些准备工作。
例如,可能需要避免喝咖啡或刺激性饮料等,因为这些物质可能会影响脑电图的结果。
此外,患者还需要保持充足的睡眠,因为睡眠不足可能会对脑电图结果产生一定的影响。
在完成动态脑电图检查后,患者需要注意以下几个方面:1. 恢复休息:由于在进行动态脑电图检查时需要粘贴电极在头皮上,可能产生一定的不适感。
因此,在检查后需要适当休息,避免过度活动和剧烈运动,以便让头皮的皮肤得到恢复。
2. 头皮护理:在动态脑电图检查过程中,医生通常会在头皮上涂抹一层胶水,以确保电极的粘贴和信号传导。
在检查后,患者需要仔细清洗头皮,将胶水残留物清洗干净,以免引起头皮过敏或其他不适。
3. 注意观察身体反应:在接受动态脑电图检查时,有些患者可能会出现头晕、乏力等身体不适症状。
如果在检查后仍然出现这些症状,患者需要及时向医生反映,以便得到及时的处理和咨询。
4. 饮食调整:动态脑电图检查通常需要在空腹状态下完成,这意味着检查前一段时间不能进食。
在检查后,患者可以适度补充饮食,以恢复身体的能量。
然而,需要注意的是,不要过度进食或摄入过多的刺激性食物,以免影响脑电图结果。
5. 避免刺激性药物和饮料:在完成动态脑电图检查后,患者需要避免喝咖啡、茶和其他含有咖啡因的饮料,以免刺激大脑造成不必要的影响。
此外,还需要避免使用刺激性药物,如某些兴奋剂和抗焦虑药物等。
如果需要使用药物,应事先咨询医生的意见。
6. 正确理解和使用检查结果:动态脑电图检查的结果通常由专业医生进行解读和分析。
患者需要咨询医生,了解检查结果的具体含义,并在日常生活中正确使用和理解这些结果。
同时,患者还需要密切关注自己的症状变化,并及时向医生反映。
总之,完成动态脑电图检查后,患者需要适当休息、注意头皮护理、观察身体反应、调整饮食、避免刺激性药物和饮料,并正确理解和使用检查结果。
《康复评定学》课程笔记
《康复评定学》课程笔记第一章康复评定总论一、康复评定的概念康复评定是指通过系统的评估方法,对患者的功能障碍进行客观、全面的检查和评价,以明确功能障碍的性质、范围、程度,为制定康复目标和治疗方案提供依据。
康复评定的目标是确定患者的功能障碍,预测康复潜力,制定康复目标和计划,以及评估康复疗效。
二、康复评定的意义1. 为康复治疗提供科学依据:康复评定可以帮助康复专业人员了解患者的功能障碍状况,从而制定针对性的康复治疗计划。
2. 评估康复疗效:在康复治疗过程中,定期进行康复评定,以评估治疗效果,调整治疗方案。
3. 预测康复结局:通过康复评定,可以对患者的康复预后进行预测,为患者及家属提供心理支持。
三、康复评定的原则1. 客观性原则:康复评定应基于科学、客观的评估方法,避免主观臆断。
2. 全面性原则:康复评定应涵盖患者功能障碍的各个方面,包括运动、感觉、认知、言语、心理等。
3. 动态性原则:康复评定应贯穿于康复治疗的全过程,定期进行,以评估治疗效果和调整治疗方案。
4. 个性化原则:康复评定应根据患者的具体情况进行,充分考虑患者的年龄、性别、文化背景等因素。
5. 参与性原则:康复评定应鼓励患者及其家属积极参与,提高康复治疗的依从性。
四、康复评定的内容1. 运动功能评定:包括肌力、关节活动度、平衡与协调功能、步态分析等。
2. 感觉功能评定:包括触觉、痛觉、温度觉、本体感觉等。
3. 认知功能评定:包括注意力、记忆力、执行功能、语言理解与表达等。
4. 言语功能评定:包括发音清晰度、语言理解与表达、沟通能力等。
5. 心理功能评定:包括情绪、心理适应、生活质量等。
6. 日常生活活动能力评定:包括自理能力、家务劳动、社交活动等。
五、康复评定的方法1. 观察法:通过观察患者的行为、表现,评估其功能障碍。
2. 问卷调查法:通过患者或家属的问卷,了解患者的功能障碍。
3. 标准化测试法:采用标准化的测试工具,对患者的功能障碍进行定量评估。
脑机接口技术在神经康复中的应用
脑机接口技术在神经康复中的应用随着科技的不断进步和发展,脑机接口技术逐渐成为神经康复领域的热门话题。
脑机接口技术是一种新兴的技术,它能够直接将人类大脑的电信号与外部设备进行交互,为神经康复提供了新的可能性。
本文将探讨脑机接口技术在神经康复中的应用,并分析其优势和挑战。
脑机接口技术是指通过将神经系统与计算机系统相连接,实现人脑与外部设备之间的直接沟通和交流。
利用这种技术,神经康复专家可以获取患者大脑发出的电信号,并将其转换为计算机可以识别和处理的指令。
这样一来,患者可以通过仅仅思考的方式控制外部设备,例如假肢、轮椅或者电子游戏等。
这样的应用为神经康复带来了巨大的提升,让患者能够重建他们与外部世界的联系,并提高他们的生活质量。
脑机接口技术在神经康复中的应用有很多种。
举例来说,对于中风患者或者脊髓损伤患者来说,他们可能会失去运动能力。
然而,他们的大脑仍然可以产生运动意图信号。
通过使用脑机接口技术,医生可以捕捉到这些信号,并利用它们来控制外部设备,例如机械臂或轮椅。
这样一来,患者就可以通过思考来达到运动的目的,进而重建他们的运动功能。
此外,脑机接口技术还可以用于语音和视觉的恢复。
对于那些失去语言能力的患者来说,利用脑机接口技术,他们可以通过思考来产生语音信号,并将其转换为文字或语音输出。
这对于他们的生活和社交能力的恢复具有重要意义。
类似地,对于失去视觉的患者来说,脑机接口技术可以通过激活大脑的视觉皮层,恢复他们对外界世界的感知能力。
这些应用的发展使得失去语言和视觉能力的患者能够更好地适应社会。
脑机接口技术在神经康复中的应用具有许多优势。
首先,这种技术可以帮助患者恢复或弥补失去的功能。
无论是运动、语言还是视觉能力,脑机接口技术都可以为患者提供一种新的途径来进行交流和互动。
其次,脑机接口技术是无创的,不需要进行手术或其他侵入性操作。
这对于患者来说是非常重要的,因为他们可能已经经历过许多痛苦的治疗过程,而脑机接口技术可以为他们提供一种更加舒适和便捷的治疗方式。
脑性瘫痪患儿24小时动态脑电图的应用价值研究
脑性瘫痪患儿24小时动态脑电图的应用价值研究摘要】目的研究并分析脑性瘫痪患儿24小时动态脑电图的应用价值.方法收集脑性瘫痪患儿共69例,对患儿进行脑电图检查和24小时动态脑电图诊断,将脑电图的检查结果作为对照组,将24小时动态脑电图的检查结果作为观察组.结果观察组的检测异常率明显高于对照组,P<0.05;通过各类型脑性瘫痪患儿的异常率对比发现,痉挛型偏瘫患儿的24小时动态脑电图的异常率最高.结论在脑性瘫痪患儿的诊断过程中,24小时动态脑电图具有十分重要的价值,能够及时掌握患儿脑细胞的功能状态,从而有助于预防二次脑损伤,值得推广应用. 【关键词】脑性瘫痪;24小时动态脑电图;应用价值【中图分类号】R741.0【文献标识码】B【文章编号】1008-6315(2015)12-0490-02小儿脑性瘫痪俗称脑瘫,又叫小儿大脑性瘫痪,指的是患儿在出生后脑部发育尚未成熟,由于受到非进行性的脑损伤,导致姿势异常、运动功能障碍[1]. 患儿的病变部位在脑部,但是常累及四肢,并会伴随有癫痫、智力缺陷、行为异常、听觉视觉和语言障碍以及精神障碍等症状[2].对于脑性瘫痪患儿来说,及时的诊断对患儿的预后具有重要的意义.在本次研究中,对脑性瘫痪患儿分别采用了脑电图检查和24小时动态脑电图诊断,旨在探讨24小时动态脑电图在脑性瘫痪患儿诊断当中的价值.现报道如下: 1一般资料与方法1.1一般资料选取2012年1月至2014年12月期间,我院收治的脑性瘫痪患儿共69例,其中,男42例,女27例;年龄在2个月-4.5之间,平均年龄为(1.6±0.2)岁;其中15例患儿在6个月以下,19例患儿为6个月-1岁,15例患儿为1岁-1.5岁,11例患儿为1.5岁-2岁,3例患儿为2岁-2.5岁,5例患儿为2.5岁-3岁,1例患儿在3岁以上.脑性瘫痪的原因分析:24例由于新生儿窒息,17例由于核黄疸,11例由于癫痫,8例由于新生儿抽搐,6例由于难产,5例出现过新生儿感染,4例出现过颅内出血,另有9例患儿原因不明.1.2方法对患儿进行脑电图检查和24小时动态脑电图诊断,将脑电图的检查结果作为对照组,将24小时动态脑电图的检查结果作为观察组. 脑电图检查:使用数字脑电图系统(日产,9200型),根据国际10/20系统对电极进行放置.若患儿清醒,且能够合作,取坐位闭目描记;若患儿不合作, 可使用10%水合氯醛诱导睡眠或者在其自然睡眠状态下进行描记.24小时动态脑电图检查:使用动态脑电图仪(国产,CMS4000型),根据国际10/20系统对16个电极进行放置,参考电极为双侧耳电极.使用火棉胶将氯化银盘状电极固定在患儿头皮上,通过记录盒行24小时动态脑电图诊断记录.在记录开始时要求患儿闭目,在患儿清醒的状态下行30分钟记录,然后行3分钟的过度换气,将数据作为基础描记.在诊断中患儿尽量少动,并嘱咐家长将患儿诊断中出现的各种活动详细记录下来.记录盒所记录下的数据由专业人员进行分析. 1.3评价指标将对照组和观察组的检查结果进行统计和对比.患儿脑电图异常的判定标准为:痫样放电和非特异性异常.其中痫样放电包括了棘波、多棘慢波、棘慢综合波、节律性放电、高幅失律;非特异性异常包括了背景波异常、纺锤波缺、阵发性慢波、不典型尖-慢综合波[3].1.4统计学分析本次研究中通过对数据进行统计和分析,并使用统计学软件spss20.0对数据进行统计处理,其中计数资料和计量资料分别用卡方和t 值进行检验,差异性用p值进行判定,p值小于0.05表示本次试验数据具有统计学研究意义,p值大于0.05代表无统计学研究意义.2结果通过对研究结果进行统计和观察发现,观察组的检测异常率明显高于对照组,P<0.05;通过各类型脑性瘫痪患儿的异常率对比发现,痉挛型偏瘫患儿的24小时动态脑电图的异常率最高.见表1、表2.表1对照组和观察组检测结果对比([n(%)])3讨论由于小儿的脑部发育并未成熟,具有一定的先天缺陷,因此如果受到外部刺激就容易出现脑性瘫痪.相关的研究发现,小儿脑性瘫痪主要是由于先天因素和后天因素的共同作用导致患儿的脑部神经细胞逐渐减少或者出现了广泛性的坏死,从而致使其脑部的发育不良,并出现灰白质萎缩、脑部积水等情况[4].此外,由于患儿的脑部血管当中会聚积多糖胶体物,因此会导致脑血管出现变形、发育不良或移位等情况,从而出现脑血管钙化、脑缺血等严重症状.由于小儿脑性瘫痪患者的临床症状较多,而且不具有典型性,还没有发现特异性的诊断标准,所以给诊断带来了较大的难度.在本次研究中,对脑性瘫痪患儿分别采用了脑电图检查和24小时动态脑电图诊断,研究发现,24小时动态脑电图的检测异常率明显高于脑电图检查,P<0.05.在24小时动态脑电图诊断中我们发现,患儿的病情越严重、智力障碍越明显,24小时动态脑电图诊断的异常率就会越高,而节律失调和弥漫性低波幅则是主要的诊断特征之一.通过24小时动态脑电图,我们能够掌握患儿脑部损害神经的电生理,并了解大脑细胞的功能状态.研究中有30例患儿在检查中表现正常,分析可能是因为患儿曾出现的脑细胞功能损害已经得到恢复.而从2可以看出,脑瘫临床分型与脑电图异常率也有着密切的关系,其中痉挛型偏瘫患儿的24小时动态脑电图的异常率最高.此外,研究中31例痫样放电患儿中有24例(77.4%)伴随临床发作,而相关的文献也报道称脑瘫患儿合并癫痫的发生率为63.7%[5].癫痫发作不但会提高脑细胞受到损伤的风险,而且会对治疗造成严重影响,因此及时发现有助于指导治疗和早期预防.综上所述,在脑性瘫痪患儿的诊断过程中,24小时动态脑电图具有十分重要的价值,能够及时掌握患儿脑细胞的功能状态,从而有助于预防二次脑损伤,值得推广应用.参考文献[1]尚清,孔峰.动态脑电图、脑干听觉诱发电位在脑性瘫痪预后康复评价中的意义[J].实用儿科临床杂志,2015,20(06):580-581. [2]谭春英,谭玉明,李冲等.脑性瘫痪患儿的临床类型与动态脑电图分析[J].实用儿科临床杂志,2014,19(07):582-583. [3]张功纯,吴德,唐久来等.脑性瘫痪合并发作性事件动态脑电图分析[J].安徽医学,2011,32(01):8-10. [4]郝青英,罗红英,郭新志等.脑瘫合并癫痫及发作性疾病患儿动态脑电图监测的临床意义[J].中国优生与遗传杂志,2011,15(06):120-121. [5]李瑞,刘晓鸣,杨忠秀等.小儿脑性瘫痪合并癫痫35例临床分析[J].徐州医学院学报,2012,28(11):763-764.。
动态脑电图在昏迷患者中的应用研究
醒 反 应 ( 1。 表 )
1 1 一般 资料 .
男 9例, 4 例; 8 女 2 年龄 1 3岁 , ~8 平均 4 岁 ; 程 2d 4年 。 2 病 一 颅脑损伤 8 例 , 2 缺氧性脑病 1 , 6例 脑血管病 1 , 机磷 中 5例 有 毒6 , 例 电击伤 4例 , 病毒性脑炎 4例 , 心肺复苏 3 , 例 其他 1 0 例。按 临床表现分为深 昏迷 6 例 , 昏迷 3 , 昏迷 4 2 中 0例 浅 8
动 态 脑 电 图 ( m u tye r nehl r h ,E G 是 连 A blo l o cpa ga y A E ) a r ee o p
续 动态监测脑 电活动 的仪器 , 可供受检 者在 日常生活 环境 中
病侧为主的发作性 2 3I. 4/ 1 8中 ~高幅 6活动 及 4—7H z s 的中幅 0 活动混合 , 在慢 波背景 上阵发 出现 中 一高 幅尖 波 、 慢波 、 尖慢综合波 的复合波群 。 2 13 节律 性 慢化 型 共计 6 .. 6例 , 电活 动基 本频 率慢 脑 化 , 5—7H 的低 一中幅 0 为 s 节律 为背 景 , 广泛分布各 导 , 间以多量低幅杂乱活动。 2 14 睡 眠周期波及 睡眠纺锤 波型 10例 中 18例脑 电 . 4 1 图表现在浅睡期时出现为 1 s 4H 两侧对称的梭形节律。 2 15 平坦波 型及“ .. 爆发 一抑制” 型 共计 5例 , 现为各导 表 出现极低波幅 5小r 以下的平坦波 , 近似直线的脑 电图状态 , 在 平坦波 的背景上爆发出现高波幅的不规则形的慢波群。 2 2 脑 电图表现 与预后 关 系 本 研究 10例 昏迷患者 , . 4 根
24小时动态脑电图在脑死亡诊断与鉴别诊断中的应用(附5例分析)
24小时动态脑电图在脑死亡诊断与鉴别诊断中的应用(附5例
分析)
张奕文;牛建平;陈丽虹
【期刊名称】《吉林医学》
【年(卷),期】2010(031)009
【摘要】目的:探讨动态心电图(AEEG)在脑死亡诊断与鉴别中的临床应用.方法:回顾分析5例患者情况,并对资料进行分析整理.结果:5例研究对象,当天死亡2例,康复出院1例,1例4个月后死于肺感染,1例14个月后死于多脏器衰竭.结论:24h AEEG对脑死亡的诊断与鉴别诊断有重要的参考价值,可以弥补临床判定技术的不足.
【总页数】1页(P1245)
【作者】张奕文;牛建平;陈丽虹
【作者单位】福建省厦门市第二医院集美总院神经内,福建,厦门,361021;福建省厦门市第二医院集美总院神经内,福建,厦门,361021;福建省厦门市第二医院集美总院神经内,福建,厦门,361021
【正文语种】中文
【相关文献】
1.动态脑电图在昏迷及脑死亡病人中的应用价值 [J], 马烨
2.经颅多普勒超声联合动态脑电图在脑死亡诊断中的应用 [J], 林文琴;张云英;张玉凤;阮晓玲
3.动态脑电图在脑死亡中的应用 [J], 黄丹;黄影柳;邓益东
4.24小时动态脑电图在脑死亡诊断与鉴别诊断中的应用(附5例分析) [J], 张奕文;牛建平;陈丽虹
5.动态脑电图在脑死亡患者中的应用价值 [J], 袁凌
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脑机接口技术对运动康复的应用
脑机接口技术对运动康复的应用近年来,脑机接口技术(Brain-Machine Interface,BMI)在医学领域中引起了广泛关注。
利用脑机接口技术,人们能够将大脑信号直接转换成机器指令,实现与外部设备的交互,为运动康复提供了新的途径和方法。
脑机接口技术的发展为那些由于中风、脊髓损伤等原因导致运动功能丧失的人们带来了新的希望。
脑机接口技术可以将人脑中的电生理信号转换为可以被计算机识别和处理的信息。
通过这种方式,患者可以通过思维来操纵外部设备,例如机械臂或轮椅。
这种技术为运动康复带来了巨大的突破,使得那些失去了运动能力的人们能够重获部分运动能力。
脑机接口技术在运动康复中的应用有许多方面。
首先是针对运动障碍康复的治疗。
对于那些失去部分或全部运动能力的人来说,恢复运动功能是他们追求的目标。
利用脑机接口技术,医生可以实时监测患者的脑电信号,将其转化为相应的机器指令,从而使机械手臂、矫形器或轮椅等设备按照患者的意愿进行动作。
通过不断的训练和调整,患者可以逐渐恢复运动能力,提高生活质量。
其次,脑机接口技术也适用于神经康复。
脑部损伤往往会影响患者的感觉和运动功能,如手指的灵活性和精确度。
利用脑机接口技术,科研人员可以将患者的大脑信号转换为机械手臂的指令,通过反馈来训练患者重新掌握感觉和运动技能。
例如,患者可以通过思维来控制机械手臂抓取物体,然后通过力度和触感的反馈来调整抓取力度和精确度。
这种训练可以促进患者的神经再生和重新连接,提高康复效果。
此外,脑机接口技术还可以应用于疼痛管理。
慢性疼痛是许多患者常常面临的问题,影响其日常生活和心理健康。
脑机接口技术可以通过刺激特定的大脑区域,减轻疼痛感受。
通过监测大脑活动,脑机接口设备可以根据个体的痛觉反馈来传递相应的电刺激。
这种刺激可以干扰疼痛信号的传递,降低疼痛感受。
这种非药物治疗方法能够提供一种无副作用的可行选择。
脑机接口技术在运动康复中的应用带来了许多好处,但也面临一些挑战。
脑机接口在康复医学中的应用
脑机接口在康复医学中的应用随着科技的不断发展,脑机接口技术在康复医学中的应用越来越受到关注。
脑机接口技术是将大脑信号转换成机器可读控制信号,通过进行反馈调节和训练等方式,帮助患者重新控制机器,并恢复正常的生活功能。
本文将介绍脑机接口在康复医学中的应用和优势,以及目前存在的挑战和未来的发展趋势。
脑机接口在康复医学中的应用脑机接口技术在康复医学中的应用可以分为两类:一类是帮助患者进行运动康复训练,另一类是帮助患者恢复语言和认知能力。
在运动康复训练方面,脑机接口技术主要应用于帮助肢体运动受限的患者进行协同训练。
通过将患者大脑发出的指令传输到机器上,可以帮助患者进行运动康复训练。
例如,通过脑机接口技术传输到一个机器手臂上,患者可以通过生成大脑信号来操纵和控制机器手臂的运动,从而增加运动强度和频率,促进患者的运动康复效果。
在恢复语言和认知能力方面,脑机接口技术可以用于帮助患有失语症或认知障碍的患者。
例如,通过脑机接口技术,可以让患者控制一台语音合成器,以恢复语言能力。
另外,通过脑机接口技术进行认知调节,可以帮助患者提高学习能力,加强记忆力等认知功能,从而提高患者的生活质量。
脑机接口在康复医学中的优势脑机接口技术在康复医学中具有以下几个方面的优势:1. 安全性高。
脑机接口技术不需要进行外科手术,避免了传统康复治疗的副作用和高风险性。
2. 应用范围广。
脑机接口技术可以应用于各种类型的康复治疗,包括运动康复训练、失语症康复、认知障碍康复等,对不同类型的患者均可适用。
3. 提高康复效果。
脑机接口技术可以帮助患者增加运动强度和频率,促进康复效果;同时也可以帮助患者加强记忆力等认知功能,提升康复效果。
4. 方便快捷。
脑机接口技术无需进行额外的物理训练或实际操作,帮助患者快速和方便地进行康复治疗,节省时间和精力。
目前存在的挑战和未来发展趋势虽然脑机接口技术在康复医学中具有许多优势,但目前也存在一些挑战。
其中最主要的一个挑战是技术复杂度和高昂的成本。
生物医学工程在康复治疗上的应用
生物医学工程在康复治疗上的应用第一章:引言近年来,随着科技的迅速发展,生物医学工程在医学领域的应用逐渐引起人们的广泛关注。
康复治疗作为医学领域的一个重要分支,其目标是通过理疗、物理疗法和功能性康复的手段,帮助患者促进身体的康复和功能的恢复。
本文将探讨生物医学工程在康复治疗上的应用。
第二章:生物医学工程在康复治疗中的生物传感应用生物传感是生物医学工程领域中一个重要的研究方向,它通过测量和监测人体的生物信号,为康复治疗提供了宝贵的信息。
例如,通过使用生物传感技术,可以测量患者的心率、呼吸频率、血氧饱和度等生理参数,从而监测患者的健康状况,并根据监测结果进行康复治疗的调整和改进。
此外,生物传感还可以用于监测患者的姿势、步态等运动参数,帮助评估患者的运动功能,并为康复治疗的制定和评估提供指导。
第三章:生物医学工程在康复机器人中的应用康复机器人是生物医学工程领域的另一个重要应用方向。
康复机器人可以通过运动辅助、力量训练、肌肉激活等手段,帮助患者恢复受损的肌肉和关节功能。
例如,在下肢康复中,康复机器人可以通过提供外部力量和调整关节角度的方式,帮助患者进行步行训练;在上肢康复中,康复机器人可以通过传感器监测患者的运动,提供力量支持和姿势指导,帮助患者进行精细的动作训练。
第四章:生物医学工程在脑机接口中的应用脑机接口是生物医学工程领域的一个新兴方向,它通过将脑电信号转化为控制信号,实现患者与外部设备的交互。
在康复治疗中,脑机接口可以帮助患者通过自主控制进行康复训练。
例如,在脑卒中后的肢体康复中,患者可以通过脑机接口控制康复机器人进行运动训练;在脑损伤后的言语康复中,患者可以通过脑机接口控制人工语音合成设备进行交流训练。
脑机接口的应用不仅为康复治疗提供了新的手段,也为残疾人士的生活带来了巨大的改变。
第五章:生物医学工程在假肢和矫形器上的应用假肢和矫形器是康复治疗中的常用辅助工具。
生物医学工程通过材料学、机械学和控制系统等技术,不断改进和创新假肢和矫形器的设计和制造。
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动态脑电在康复中的实际应用一、概述脑电信号包含了大量的生理与病理信息,通过对脑电信号的处理,不仅可以为医生提供临床诊断的依据,还可以为某些脑疾病提供有效的辅助治疗手段。
脑电是由大量脑神经细胞在高度相关的状态下的电活动在头皮上的总体效应。
脑电图是将人体脑组织生物电活动放大记录的一门技术,由于它反映的是“活”的脑组织功能状态。
近年来国内外的研究表明脑电波作为一种安全、无创伤的医学检测方法在许多脑神经和组织的疾病、睡眠障碍、精神心理疾病的诊断及康复治疗中有十分重要的应用价值。
1.1脑电图脑电是由大量脑神经细胞在高度相关的状态下的电活动在头皮上的总体效应。
脑电图是将人体脑组织生物电活动放大记录的一门技术,由于它反映的是“活”的脑组织功能状态。
脑电图(electroencephalogram,EEG) 的检查方法是在头部按一定部位放置8~16 个电极,经脑电图机将脑细胞固有的生物电活动放大并连续描记在纸上的图形。
正常情况下,脑电图有一定的规律性,但当脑部尤其是皮层有病变时,规律性受到破坏,波形即发生变化,对其康复过程中脑电的波形进行分析,可以辅助诊断脑部的恢复情况。
许多脑部病变可引起脑电波的异常,如脑外伤、炎症、血管病、代谢性脑病等都有各种不同程度的异常。
通过研究较重病例脑电图在缺血区呈现慢波功率的明显增高,且增高的范围比CT显示的要大,增高的范围和程度随缺血的程度而异,进而证实了脑电图随着病情而变化,并发现脑损害引起的变化主要以慢波的变化为主[1]。
随着身体功能恢复,脑电图的异常情况也有改善。
通过对康复患者的脑电信号进行阶段性评价,会发现患者的脑电波随其康复会有明显改善。
这些都说明脑电图对脑部疾病意外及其以后的康复评价都是非常重要的。
动态脑电图则是长时间实时的记录病人的全部脑电活动。
1.2目前国内外脑电信号研究动态近年来,人们相继引入了时频分析法、高阶谱分析法、非线性分析法、人工神经网络分析法等现代分析手段对脑电信号进行了更深一步的研究。
研究的对象主要集中在以下的几个方面:(1) 对癫痫脑电信号的研究。
癫痫脑电的特征波形有棘波、尖波、棘慢综合波等,国内外的研究者一般采用小波分析法、神经网络分析法对棘波、尖波进行自动检测与预测[2-4]。
(2) 对睡眠脑电信号的研究。
睡眠是一种重要的生理现象,在精神病学上,睡眠分期是最重要的诊断方法之一,而脑电图是研究睡眠的一个非常重要的工具。
一些研究者通过分析睡眠脑电的谱分析、关联维、复杂度等来区别不同睡眠分期[5-7]。
(3) 对不同状态下的思维脑电信号进行分析。
早期的工作主要研究大脑在安静状态、闭眼状态、睁眼状态下的脑电特征。
后来,随着研究的不断深入,人们开始研究大脑听音乐、心算、识别图形等高级思维脑电活动,为人类研究大脑的认知功能提供了新的有效手段[8-9]。
(4)对麻醉状态下的脑电信号进行分析。
通过分析不同麻醉深度的脑电信号节律,辅助完成对病人的手术及术后恢复的监护[10]。
(5) 对痴呆、精神异常、脑梗塞、脑损伤、抑郁症等其他脑部疾病的脑电信号进行分析[11-12]。
总之,脑电信号分析已经渗透到与脑有关的各个领域,更好的认识大脑将为我们提供更好的方法来保护大脑,脑电信号的研究将日益深入。
二、动态脑电在康复中的应用2.1 在认知功能障碍康复中的应用人在不同的认知活动中,大脑动力学运动特性不同,认知电位也不同;患有注意机能缺陷、弱智、老年性痴呆、精神分裂症、儿童多动症等认知功能缺陷的病人在认知活动时的认知电位和正常人的有很显著的差别。
因此通过测得患者认知电位和正常的比较可以评判其认知功能。
目前常用来捕捉和分析与认知活动相关的脑电波主要有40Hz 脑电事件相关电位(40Hz ERPs)、事件相关电位(N100、N200、N270、N300、N400)和认知电位P300(Cognitive Evoked Potential P300)。
目前人类脑计划正在向着全球发展,世界许多国家已将脑的研究作为重点资助领域。
脑电信号被认为是大脑皮层活动的结果,与大脑复杂的认知过程有关,可在临床实践中作为大脑认知功能障碍的严重程度、治疗康复效果、疗效观察、病人预后的客观评定指标。
从众多当前的研究可以看出[13-14],认知研究中广泛地采用了EEG研究方法,一个重要的原因就是脑电(EEG)检测是一种无创的、具有高时间分辨率的、侧重时间上的信息传递和处理的研究方法。
EEG包含了大脑皮层神经活动的信息,其中蕴含着包括思维、情感、精神以及心理等活动的丰富内容,深入研究EEG对于了解认知和思维过程,揭示大脑工作机理具有重要意义。
认知脑电的分析吸引了国际上许多学者,主要是对不同导联、不同心理作业的时间系列信号进行处理,利用不同认知状态下的能量分布特性来揭示大脑工作机理[15]。
脑电图能够先于大脑结构和代谢出现异常之前识别出轻微脑功能的负向变化[16]。
Sitms 等[17]的研究已证实,脑电的异常程度与认知功能障碍的程度相关。
目前,对于安静状态下患者某一阶段脑电信号的分析技术已被广泛应用于痴呆的临床评价与研究,并且已得出结论,认为具有认知功能损伤患者的脑电活动在安静状态下低频活动增加,高频活动减少[18-19]。
VaD der Hiele 等[20]研究表明,认知负载状态下,脑电的变化较之安静状态下更能突显出认知功能障碍的严重程度。
国内研究结果显示[21-22],康复综合治疗对于稳定并部分提高AD、脑血管意外患者的认知功能。
美国哈佛大学的学者认为:当大脑处于a 波状态时,能促进灵感,加快资料收集,增强记忆,这一状态又被称为“放松性警觉状态”,是理想的学习状态[23]。
大量脑科学研究表明[24-26]:a 波脑电与人的认知过程密切相关,如何有效地通过外部刺激诱发 a 波脑电成为认知科学研究的热点问题。
a波音乐对提高中学生记忆有积极的影响[27]。
2.2在脑瘫患儿康复中的应用脑性瘫痪(脑瘫) 是小儿神经系统常见的疾病,主要表现为运动功能障碍。
重者可并癫、智力低下、视力障碍、听力障碍等。
早期发现脑瘫及并发症,对全面判断预后康复有重要意义。
有研究表明[28],智力低下及癫痫的脑瘫患儿AEEG 异常率较总异常率高,智能障碍越明显AEEG异常率越高。
BAEP是由声刺激引起的神经活动在脑干听觉传导通路上的电活动,它能客观、敏感地反映中枢神经系统功能。
因此BAEP检测不仅可反映脑干听觉功能的发育,而且在一定程度上可反映出整个脑干功能的发育状态[29]。
脑瘫类型不同,AEEG与BAEP 异常率不同,有助于临床分型。
AEEG与BAEP 两者从不同的解剖径路发现脑瘫的并发症及判断预后,可为脑瘫的全面康复治疗提供指导。
2.3在想象动作中的应用想象动作可以引起脑电信号的特异性变化,对肢体动作的想象可以引起动态脑电信号特征频段功率谱密度的改变,这一现象称之为事件相关去同步化或事件相关同步化(Event Related Desynchronization /Synchronization ,ERD/ERS)。
手部想象动作主要在对侧的主运动感觉区的mu 节律(10Hz-12Hz) 与beta 节律(20hz ~24hz)处引发ERD现象,即mu节律与beta 节律频段的功率谱密度在想象手部动作时降低,部分受试者会引发同侧主运动感觉区的同频段功率谱密度上升的ERS现象[30]。
ERD与ERS既可以用作思维活动对刺激事件的有效响应标志,又可以在实时脑电处理中作为特征参数定位响应发生的具体时刻,因此在目前基于动作或想象动作电位的脑计算机接口(brain computer interface ,BCI)系统设计中往往使用ERD与ERS作为关键性的触发参数[31]。
近几年,基于无创EEG信号的脑- 机接口技术在运动信息解码的相关研究中取得了突破性进展。
2008年,Hammo和n Makeig 等人通过提取无创EEG 信号中的有效特征,在手够及物品的实验过程中成功预测了手的运动方向[32]。
Waldert 和Preissl 等人基于运动EEG和MEG信号研究了相关的解码方法,通过分析比较不同特征的目标识别结果,证实了手的运动方向信息可以从相关的EEG 和MEG 信号中提取得到[33]。
2009年,Bradberry 和Gentili 等人进行了基于无创EEG 信号重建三维空间运动轨迹的研究,根据采集到的EEG信号和真实运动轨迹,建立EEG信号和手运动轨迹和速度的解码模型,初步得出运动EEG信号可以解码手的运动学参数等信息的结论[34]。
2010年,H Yuan和 B He等人研究了手握拳速度与实际EEG 信号之间的关系,并且分析比较了想象运动和真实运动诱发的EEG 信号的差异[35]。
因此,从众多的研究结果中可以得到,通过无创EEG信号解码运动信息是可行的。
2.4脑- 机接口技术中的应用脑机接口是一种不依赖大脑外周神经与肌肉正常输出通道的控制系统,通过采集和分析人脑生物电信号,在人脑与计算机或其他电子设备间建立起直接交流和控制的通道,这样人就可以直接通过大脑来表达意愿或操纵设备,而不需要语言或肢体的动作[36-37]。
研究和发展脑机接口技术可以帮助肌肉萎缩、脊髓损伤等神经肌肉方面的患者以及交流障碍者有效地完成对外界交流和控制[38]。
从脑电极记录到的电位是对脑部大量神经元活动的反应,低至微伏级,这种电活动的电位随时间的波动称为脑电波(EEG) 。
EEG反应了大脑组织的电活动及大脑的功能状态,脑的复杂活动反应在头皮上的电位活动就是EEG 轨迹[39]。
所以理论上,人的意图通过脑电应该可以被探测识别出来。
BCI 的前驱曾经指出“在理论上, 脑的感觉、运动及认知意识在自发EEG中应该是可辨识的”,因此EEG 成为BCI 研究的首选工具。
脑机接口技术是通过信号采集设备从大脑皮层采集脑电信号经过放大、滤波、A/D转换等处理转换为可以被计算机识别的信号,然后对信号进行预处理,提取特征信号,再利用这些特征进行模式识别,最后转化为控制外部设备的具体指令,实现对外部设备的控制。
脑- 机接口技术是利用虚拟现实康复训练平台,由患者在想象运动时的脑电信号作为虚拟人运动的控制信号,从而把想象运动与运动功能恢复训练结合在一起[40]。
脑-机接口技术为高位截瘫的患者提供了一个非常好的解决方案,即运用脑- 机接口技术控制实施电刺激。
它通过收集到的脑电现象分析后直接实施刺激肌肉,达到站立行走的目的,实现患者在功能上恢复的初衷。
在医学领域,脑机接口机器人可以帮助肢体障碍患者提高他们的生活质量,如:(1)与周围环境进行交流:BCI 机器人可以帮助残疾人使用电脑、拨打电话等;(2)控制周围环境:BCI 机器人可以帮助残疾人或老年人控制轮椅、家庭电器开关等;(3)运动康复:BCI 康复机器人可以帮助残疾人或失去运动能力的老年人进行主动康复训练,BCI 护理机器人可以从事基本护理工作,提高残疾人或老年人的生活质量。