麻醉下的脑电信号同步分析

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1、硕士学位论文MASTER'SDISSERTATION论文题目麻醉下的脑电信号同步分析作者姓名任烨学科专业控制理论与控制工程指导教师李小俚教授2015年5月-I-中图分类号：TP391学校代码：10216UDC：621密级：公开工学硕士学位论文麻醉下的脑电信号同步分析硕士研究生：任烨导师：李小俚教授申请学位：工学硕士学科专业：控制理论与控制工程所在单位：电气工程学院答辩日期：2015年5月15日授予学位单位：燕山大学-II-ADissertationinControlTheoryandControlEngineeringSYNCHRONIZAT

2、IONOFNEURALSIGNALSUNDERGENERALANESTHESIAbyYeRenSupervisor:ProfessorXiaoliLiYanshanUniversityMay,2015-III-燕山大学工学硕士学位论文燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《麻醉下的脑电信号同步分析》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果

3、将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《麻醉下的脑电信号同步分析》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日

4、期：年月日导师签名：日期：年月日-IV-摘要摘要同步已经成为描述全身麻醉下脑区之间信息传递神经生理机制的重要工具。不同同步方法在反应不同麻醉状态下的脑电信号形式表现各自的性能特点。然而，丙泊酚诱导的麻醉过程中不同脑区上的同步性变化还没有完全阐述清楚。本文计算了七个受试者在丙泊酚全身麻醉过程中双通道头皮信号的同步指标值。为了评估同步指标的性能及指标之间相关性，计算了同步指标与双频谱指数和丙泊酚效应室浓度之间的预测概率、不同麻醉状态下的变异系数以及皮尔逊相关系数。结果表明，不同同步方法在评估麻醉过程中双通道头皮信号间的同步变化具有不同的表现形式。

5、排序交叉互信息，确定性在预测双频谱指数和跟随效应室浓度的性能上优于非线性相互依存，基于核密度估计的互信息和交叉互相关。排序互信息和非线性相互依存指标值在无意识期有明显的升高，在恢复期有明显的下降，但对基于核估计的互信息，确定性和小波一致性，则趋势相反。基于相位锁的相位同步指标值在无意识期降低，但在恢复期却没有显著变化。本文还通过相位幅度耦合方法分析了三个癫痫病人在丙泊酚麻醉下64通道的皮层信号同步变化。时变相位幅度调制图和基于Kullback-Leibler距离的调制指标用来分析了清醒期和无意识期三个病人在额叶、顶叶、枕叶和颞叶皮层中低频的慢

6、波振荡(<1Hz)、δ(1-4Hz)振荡、θ(4-8Hz)振荡和高频的α(8-13Hz)振荡、β(13-30Hz)振荡、γ1(30-40Hz)振荡之间的相位幅度耦合模式和耦合强度。结果表明，丙泊酚对不同皮层区域中不同频段之间的相位幅度耦合有不同的影响。相位幅度耦合“波谷-最大”模式出现在清醒期顶叶和枕叶皮层的调控中，“波峰-最大”模式出现在无意识期的额叶、顶叶和枕叶皮层的调控中。此外，新发现的被称之为“下降沿-最大”模式的新的相位幅度耦合模式则主要出现在意识消失之后的额叶、顶叶和枕叶皮层中的调控中。关键词：头皮脑电；皮层脑电；神经生理机制；同

7、步方法；丙泊酚麻醉；意识消失-V-燕山大学工学硕士学位论文AbstractSynchronizationisbecominganessentialtooltodescribeneurophysiologicalmechanismsofcommunicationbetweenbrainregionsundergeneralanesthesia.DifferentsynchronizationmeasureshavetheirownpropertiestoreflectthechangesofEEGactivitiesduringdifferen

8、tanestheticstates.However,thesynchronizationchangesmeasuredbydifferentsynchronizat