2022年医学专题—第十章脑电监测仪器.ppt

下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页本章重点本章重点(zhngdin)内容内容 BISBIS及听觉诱发电位在临床及听觉诱发电位在临床(ln chun(ln chun)中的应用中的应用第一页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页目目 录录第一节第一节 脑电功率谱分析脑电功率谱分析第二节第二节 脑电双频谱分析原理脑电双频谱分析原理(yunl)(yunl)(yunl)(yunl)第三节第三节 听觉听觉(tngju)(tngju)(tngju)(tngju)诱发电位监测诱发电位监测课后思考题课后思考题第二页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页简简 介介 麻醉深度的监测对预防麻醉药麻醉深度的监测对预防麻醉药物物(yow)(yow)用量不足或过量，预防潜在的用量不足或过量，预防潜在的血流动力学改变、体位反应、术中知血流动力学改变、体位反应、术中知晓、术后回忆和减少住院费用等均有晓、术后回忆和减少住院费用等均有重要意义。重要意义。19371937年，年，GibbsGibbs夫妇首次夫妇首次将脑电用于麻醉过程监护，标志着脑将脑电用于麻醉过程监护，标志着脑电在麻醉领域应用的开始。电在麻醉领域应用的开始。第三页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页简简 介介 近年来在脑电监测和分析应用近年来在脑电监测和分析应用方面，产生了许多脑电波形自动化处方面，产生了许多脑电波形自动化处理技术。尤其是功率谱分析、双频谱理技术。尤其是功率谱分析、双频谱分析和听觉诱发电位技术在脑电分析分析和听觉诱发电位技术在脑电分析中的应用，使人们能快速中的应用，使人们能快速(kui s)(kui s)而准而准确地对脑电的瞬时变化进行定量分析。确地对脑电的瞬时变化进行定量分析。第四页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页第一节脑电功率谱分析第一节脑电功率谱分析 正常脑电波幅在正常脑电波幅在0-2000-200V V之间，之间，癫痫发作癫痫发作(fzu)(fzu)时可高达时可高达750750V V。第五页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页脑电功率谱分析脑电功率谱分析 EEG EEG是脑皮质神经细胞电活动的是脑皮质神经细胞电活动的总体反映，这种电活动与睡眠总体反映，这种电活动与睡眠(shumin)(shumin)或麻醉深度直接相关，即睡眠或麻醉深度直接相关，即睡眠(shumin)(shumin)或麻醉时脑电活动同步变化。随着全或麻醉时脑电活动同步变化。随着全麻程度的变化，脑电频率变慢，如麻程度的变化，脑电频率变慢，如波和波和波的减少，波的减少，波和波和波的增加波的增加等，同时波幅增大，最终电活动消失。等，同时波幅增大，最终电活动消失。故可将故可将EEGEEG用于麻醉监测。用于麻醉监测。第六页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页脑电功率谱分析脑电功率谱分析 因因EEGEEG记录及分析上的困难以及记录及分析上的困难以及众多的干扰因素，而且原始众多的干扰因素，而且原始EEGEEG监测监测系统庞大系统庞大(pngd)(pngd)、要求屏蔽，原始、要求屏蔽，原始EEGEEG用于术中患者监测的价值及实用性一用于术中患者监测的价值及实用性一直存在着争议，限制了直存在着争议，限制了EEGEEG在临床麻在临床麻醉中的应用。脑电功率谱分析技术的醉中的应用。脑电功率谱分析技术的出现使出现使EEGEEG应用于监测麻醉深度成为应用于监测麻醉深度成为可能。可能。第七页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页脑电功率谱基本知识脑电功率谱基本知识（一）傅里叶变换与频谱分析（一）傅里叶变换与频谱分析 频谱分析是分析复杂波形常用频谱分析是分析复杂波形常用(chn(chn yn yn)的方法，它的理论根据是傅里的方法，它的理论根据是傅里叶变换。任何一个周期性函数叶变换。任何一个周期性函数f(t)f(t)，可以看成是很多正弦函数和余弦函数可以看成是很多正弦函数和余弦函数之和，即可以用傅里叶级数来表示。之和，即可以用傅里叶级数来表示。第八页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页第九页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页脑电功率谱脑电功率谱 用头皮电极记录到的用头皮电极记录到的EEGEEG本身就本身就是一个由大脑各部分发出的各种频率是一个由大脑各部分发出的各种频率的脑电的总和，正常的脑电的总和，正常EEGEEG有一个频谱，有一个频谱，当大脑的某一部分发生病变时，它的当大脑的某一部分发生病变时，它的频谱就会发生改变，因此频谱就会发生改变，因此EEGEEG的频谱的频谱就成了临床诊断就成了临床诊断(zhndun)(zhndun)和研究的重要和研究的重要指标。指标。第十页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页脑电功率谱脑电功率谱 频谱是信号电压振幅与频率频谱是信号电压振幅与频率(pnl)(pnl)的关系曲线，功率谱则是信号功率与的关系曲线，功率谱则是信号功率与频率频率(pnl)(pnl)的关系曲线。因此，脑电功的关系曲线。因此，脑电功率谱分析的关键在于把时域信号转化率谱分析的关键在于把时域信号转化成频域信息，即把幅度随时间变化的成频域信息，即把幅度随时间变化的脑电波变换为脑电功率随频率脑电波变换为脑电功率随频率(pnl)(pnl)变变化的谱图。化的谱图。第十一页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页脑电功率谱分析基本原理脑电功率谱分析基本原理 脑电功率谱分析采用傅里叶分脑电功率谱分析采用傅里叶分析这一数学技术析这一数学技术(jsh)(jsh)把一定时相内不把一定时相内不规则的原始规则的原始EEGEEG波形数字化，并对患波形数字化，并对患者的脑电活动进行定量分析，求出数者的脑电活动进行定量分析，求出数字化脑电参数。字化脑电参数。第十二页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页脑电功率谱分析流程脑电功率谱分析流程(lichng)、信号采样、信号采样 、数字化处理、数字化处理 、计算、计算(j sun)(j sun)功率谱功率谱第十三页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页脑电功率谱中的相关脑电功率谱中的相关(xinggun)指标指标、谱边缘频率、谱边缘频率、中位频率、中位频率、总功率、总功率(gngl)、绝对功率、绝对功率、平均频率、平均频率、不对称性、不对称性、比率比率、相干性、相干性第十四页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页脑电功率谱分析的应用脑电功率谱分析的应用(yngyng)根据麻醉中根据麻醉中EEGEEG功率谱功率分布功率谱功率分布在不同频率的转移即可判断在不同频率的转移即可判断(pndun)(pndun)麻麻醉深度的变化。麻醉加深时，脑电频醉深度的变化。麻醉加深时，脑电频率变慢，波幅增大，高频成分的功率率变慢，波幅增大，高频成分的功率减少，低频成分功率增加，麻醉减浅减少，低频成分功率增加，麻醉减浅时相反。时相反。第十五页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页脑电功率谱分析的应用脑电功率谱分析的应用(yngyng)全麻时，随着麻醉加深和变浅，全麻时，随着麻醉加深和变浅，脑电频率呈现顺序变化，与麻醉药物脑电频率呈现顺序变化，与麻醉药物浓度呈函数关系。当清醒或浅麻醉等浓度呈函数关系。当清醒或浅麻醉等大脑皮质功能活跃时，快波成分较多，大脑皮质功能活跃时，快波成分较多，SEFSEF值较大，反之值较大，反之(fnzh)(fnzh)深度麻醉或深深度麻醉或深度睡眠等大脑抑制较强时，慢波成分度睡眠等大脑抑制较强时，慢波成分较多，较多，SEFSEF值较小。值较小。第十六页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页脑电监测仪脑电监测仪便便携携式式脑脑电电监监测测仪仪第十七页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页第十八页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页第十九页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页第二十页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页脑电彩色密度脑电彩色密度(md)谱阵列监护仪谱阵列监护仪彩色密度谱阵列彩色密度谱阵列(color density color density spectral arrayspectral array，CDSACDSA)是一种是一种(y(y(y(y zhnzhnzhnzhn)信号时间、信号时间、频率和功率的三频率和功率的三维图像描述方法。维图像描述方法。第二十一页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页第二十二页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页第二节第二节 脑电双频谱分析脑电双频谱分析一、脑电双频谱分析原理一、脑电双频谱分析原理 脑电双频谱分析是在功率谱分脑电双频谱分析是在功率谱分析基础上，通过对脑电相干函数谱的析基础上，通过对脑电相干函数谱的分析，对分析，对EEGEEG信号的频率、功率、相信号的频率、功率、相位和谐波进行综合位和谐波进行综合(zngh)(zngh)处理，通过分处理，通过分析各频率中高阶谐波的相互关系，进析各频率中高阶谐波的相互关系，进行行EEGEEG信号频率间相位藕合的定量测信号频率间相位藕合的定量测量。量。第二十三页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页脑电双频谱分析脑电双频谱分析 双频谱的综合特性（频率、功双频谱的综合特性（频率、功率、相位、谐波）指标可以率、相位、谐波）指标可以(ky)(ky)反映反映更细微的脑电变化信息。更细微的脑电变化信息。第二十四页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页双频谱指数双频谱指数(zhsh)为了能够较为方便地应用于临为了能够较为方便地应用于临床，引入双频谱指数（床，引入双频谱指数（bispectral bispectral index,BIS)index,BIS)的表达形式。的表达形式。BISBIS是一个是一个多变量的综合多变量的综合(zngh)(zngh)指标，它是对不同指标，它是对不同的麻醉中一系列的麻醉中一系列EEGEEG的不同特征进行的不同特征进行分析所得到的双频谱变量。分析所得到的双频谱变量。第二十五页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页脑电双频谱分析的应用脑电双频谱分析的应用(yngyng)BISBIS是现有监测中灵敏度和特异是现有监测中灵敏度和特异度较佳的参数。脑电双频谱指数由小度较佳的参数。脑电双频谱指数由小到大，表达相应的镇静水平和清醒程到大，表达相应的镇静水平和清醒程度。脑电双频谱指数等于度。脑电双频谱指数等于0 0，表示脑，表示脑电等电位；脑电双频谱指数等于电等电位；脑电双频谱指数等于100100，表示完全清醒状态，表示完全清醒状态(zhungti)(zhungti)。可以根。可以根据脑电双频谱指数的大小及其变化监据脑电双频谱指数的大小及其变化监测麻醉深度。测麻醉深度。第二十六页，共四十八页。下一页下一页下一页下一页目目目目 录录录录上一页上一页上一页上一页BIS与麻醉与麻醉(mzu)深度深度BISBIS值值麻醉麻醉(mzu)(mzu)(mzu