基于Granger因果分析的癫痫发作间歇期EEG在δ频段的功能连接模式

摘要

目的应用频域Granger因果分析方法 ,研究颞叶癫痫发作间歇期16导脑电图（EEG）在与癫痫发作相关的δ频段的过度放电功能连接特性。方法实验数据来自颞叶癫痫9例患者（6例左颞叶癫痫,3例右颞叶癫痫）,9例正常对照受试者。记录每例颞叶癫痫受试者在发作间歇期的痫样放电、非痫样放电以及正常对照组的共3个状态的16导EEG;每个状态下各记录10个EEG数据段,每个数据段长度为20 s,采样频率为200 Hz;应用带通滤波提取EEG的δ分量（1～4 Hz）。应用频域Granger因果分析方法 ,分别计算痫样放电组、非痫样放电组和正常组10次记录的16通道EEGδ频段分量之间的频域因果度量平均值Iδ;分析以上3个组颞叶区（左颞叶癫痫:T3、T5右颞叶癫痫:T4、T6）与额区(Fp1、Fp2、F3、F4)和顶区（C3、C4）之间EEG在δ频段的功能连接模式。结果痫样放电组:下颞叶区（左下颞叶区T5,右下颞叶区T6）与额区、顶区之间Iδ在0.132 3±0.032 9～0.167 0±0.028 9;非痫样放电组:下颞叶区与额区、顶区之间的Iδ在0.030 0±0.0130～0.042 0±0.007 2;正常对照组:下颞叶区与额区、顶区之间的Iδ在0.015 3±0.002 8～0.019 3±0.005 7。统计结果表明:痫样放电组下颞叶区与额区、顶区之间的Iδ值与非痫样放电组相比差异有统计学意义（P＜0.05）,与正常对照组相比差异有统计学意义（P＜0.01）;非痫样放电组下颞叶区与额叶、顶叶之间的Iδ值和正常对照组相比差异无统计学意义（P＞0.05）。结论颞叶癫痫发作间歇期在痫样放电状态下,EEGδ频段在下颞叶区与额区、顶区之间存在较强连接,过度放电从下颞叶区传递到额区和顶区。非痫样放电组和正常组的EEGδ频段,下颞叶区与额叶、顶叶之间连接弱,下颞叶区不是EEG信号传导的起始区。