1. 脑电信号特点
脑电活动是由大脑皮层神经元产生的自发的、节律性的电位变化,常用EEG表示。脑电信号是一种时变的非平稳信号。背景噪声强、是极其微小的电活动,信号幅度微弱,幅度为5uV左右,最大为100uV。EEG以“波”来表示,因此其包含波的三要素:频率,波幅,波形。依据频率可以推测脑的活动程度,根据频率的不同,EEG可分为a,β,快波,慢波等;关于波幅,了解左右差异及异常侧所在位置对临床具有重要意义。
脑电节律可以按照下表划分:
2. 癫痫脑电信号及其特点
癫痫是一种常见的大脑神经元之间异常放电形成的一种现象,癫痫发作是脑内神经元异常超同步化阵发性电活动的临床表现。脑电图可以记录癫痫患者发作期或发作间歇期的棘波、尖波、棘慢复合波和尖慢复合波等癫痫样放电活动。
在发作间期,脑电信号为瞬变波形,表现为尖波或棘波,癫痫发作的脑电信号是连续的,具有尖波和棘波的复合波形。发作间期癫痫样放电及单侧周期性癫痫样放电对诊断有明确价值。棘波、尖波主要用于确诊是否患有癫痫疾病,棘慢波,尖慢波通常用来判断癫痫是否发生。因此明确癫痫脑电信号的波形、幅度、频率等特征,对癫痫自动检测的研究具有重要的价值和临床意义。
波性特征如下:
(1)棘波:是突发性较强的短暂脑电信号,要比背景信号突出很多,在确诊的各种癫痫发作中极为常见。波形特征表现明显,大都为负相波,波幅差异比较大,多在 100μV 以上,也有幅度小于 50μV 的叫做短棘波或小棘波,棘波的极性向上者称为阴性棘波,极性向下者称为阳性棘波;
(2)尖波:作为另一种常见的突发较强的短暂 EEG 波形,波形的上升沿部分陡且直,下降沿部分变化较缓慢,癫痫发作过程中出现频率较高,波幅较大,形态类似三角形,通常在 100~200μV 之间,有的甚至大于 300μV,周期在 80~200ms 之间;
(3)棘-慢复合波:是一种由棘波和慢波叠加形成的负相复合波。受慢波影响周期较长,约 200~500ms,受棘波影响幅度较大,一般在 150~300μV 之间,有的会高达 500μV,3周/秒的棘慢波为失神发作的典型波形;
(4)尖-慢复合波:是在尖波波形的后面紧随一个慢波。该波形表现形式多样,可持续不断地呈不规则的同步出现,大多单侧性或间断性出现于大脑的颞叶区域;