[发明专利]用于分析脑电图（EEG）记录的方法和系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及EEG记录。更具体地，本发明涉及分析EEG记录。

背景技术

脑电图（EEG）是测量和记录人脑的电活动以便评估脑功能的诊断工具。多个电极被附接到人的头部并且通过导线连接到机器。机器放大信号并且记录人脑的电活动。电活动由跨多个神经元的神经活动的总和产生。这些神经元生成小的电压场。这些电压场的总合创建人的头部上的电极能够检测和记录的电读数。EEG是多个简单信号的叠加。在正常的成年人中，EEG信号的振幅通常在1微伏到100微伏的范围，并且当使用硬膜下（subdural）电极测量时，EEG信号大约为10到20毫伏。电信号的振幅和时间动态的监测提供关于人的潜在神经活动和身体状况的信息。

EEG被执行以：诊断癫痫；确认意识丧失或痴呆的问题；确认处于昏迷状态的人的脑活动；研究睡眠紊乱，监视手术期间的脑活动，以及另外的身体问题。

多个电极（通常为17-21个，然而，存在用于至少70个的标准位置）在EEG期间被附接到人的头部。电极通过与人脑的叶或区域有关的电极的位置来进行参考。参考如下：F=额的；Fp=额极的；T=颞的；C=中枢的；P=顶骨的；O=枕骨的；以及A=耳的（耳电极）。使用数字来进一步缩小位置，并且“z”点与在人的头部的中部的电极位置有关。心电图（EKG）也可能出现在EEG显示器上。

EEG使用被称为蒙太奇（montage）的电极的各种组合记录来自不同放大器的脑波。蒙太奇通常被创建以提供跨皮层的EEG的空间分布的清晰画面。蒙太奇是一种从记录电极的空间阵列获得的电子地图，并且优选地是指在特定时间点被检查的电极的特定组合。

在双极蒙太奇（bipolar montage）中，连续的电极对通过将一个通道的电极输入2连接到随后的通道的输入1而被联接，以使得相邻通道具有一个共同电极。电极的双极链可以从前往后（纵向的）或者从左往右（横向的）进行连接。在双极蒙太奇中，将两个有源电极位置之间的信号进行比较，导致记录的活动的差。另一类型的蒙太奇是参考蒙太奇（referential montage）或单极蒙太奇（monopolar montage）。在参考蒙太奇中，各种电极被连接到每个放大器的输入1，并且参考电极被连接到每个放大器的输入2。在参考蒙太奇中，在有源电极位置处采集信号，并且将其与共同的参考电极进行比较。

参考蒙太奇对于确定波形的真实振幅和形态是有益的。对于颞电极，CZ通常是很好的头皮参考。

能够定位电活动的来源（“定位”）对能够分析EEG是至关重要的。双极蒙太奇中的正常脑波或异常脑波的定位通常通过识别“反相”（链内的两个通道的偏转指向相反的方向）来完成。在参考蒙太奇中，所有通道可以在同一方向上显示偏转。如果有源电极处的电活动在与参考电极处的活动比较时是正的，则偏转将是向下的。电活动与参考电极处的电活动相同的电极将不显示任何偏转。一般来说，具有最大向上偏转的电极表示参考蒙太奇中的最大负活动。

一些模式表明朝着人的突然发作（seizure）的趋势。医生可以把这些波称为“癫痫样异常”或“癫痫波”。这些包括棘波（spike）、尖波（sharp wave）和棘慢波（spike-and-wave）放电。在脑部的特定区域（诸如左颞叶）中的棘波和尖波表明部分发作可能来自该区域。另一方面，原发性全身性癫痫（primary generalized epilepsy）由广泛分布在脑部的两个半球之上的棘慢波放电所暗示，特别是在他们同时在两个半球中开始的情况下。

存在若干类型的脑波：α波、β波、δ波、θ波和γ波。α波具有8到12赫兹（Hz）的频率。α波通常当人放松或处于清醒状态时（此时人眼是闭着的，但人在精神上是警觉的）被发现。当人眼睁开或人集中注意力时，α波停止。β波具有13Hz到30Hz的频率。β波通常当人警觉、思考、焦躁不安或者服用了大剂量的某些药物时被发现。δ波具有小于3Hz的频率。δ波通常仅当人睡着（非REM或无梦睡眠）或者其是幼儿时被发现。θ波具有4Hz到7Hz的频率。θ波通常仅当人睡着（有梦或REM睡眠）或者其是幼儿时被发现。γ波具有30Hz到100Hz的频率。γ波通常在较高心理活动和运动功能期间被发现。

本文使用以下定义。

“振幅”指的是从波谷到最大峰值（正的或负的）测得的垂直距离。它表示关于在分量生成期间神经元数量的大小及其激活同步的信息。