《Computers in Biology and Medicine》:Analysis of EEG univariate features for epileptic seizures
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本研究通过分析四个公共脑电数据库(180例患者/100例对照/613次发作),系统评估了七种时频域单变量特征在癫痫发作各阶段(发作前/中/后)及健康对照中的差异。结果表明归一化功率谱密度(PSD)是识别发作活动最可靠的指标(p<0.05),同时移动性、复杂性和近似熵(ApEn)的显著变化提示发作期脑电信号不规则性降低。研究为多维度脑电特征联合分析提供了新证据,对癫痫精准诊断具有重要参考价值。
Highlight
本研究通过分析大规模头皮脑电图(EEG)数据,揭示了癫痫发作过程中多个单变量特征的动态变化规律,为探索神经生物标志物提供了新视角。
Materials and methods
本节详细介绍了数据来源、预处理流程、特征提取与分析方法。图1展示了方法学整体框架,涵盖四个EEG数据库的整合、七种时频域特征(包括偏度、峰度、移动性、复杂性、Katz分形维数、近似熵及归一化功率谱密度)的计算,以及基于非参数统计检验的比较方案。
Results
实验结果显示:
- 1.
发作期归一化功率谱密度(PSD)在所有频段(δ/θ/α/β/γ)均呈现显著升高(p<0.05);
- 2.
熵类指标(如近似熵ApEn)在发作期明显下降,表明脑电信号复杂性降低;
- 3.
移动性与复杂性特征在发作前、中、后阶段均存在统计学差异,提示其可用于发作阶段划分。
Discussion
研究发现尽管不同数据库间存在异质性,但归一化PSD在跨数据集比较中稳定性最高。熵值的降低与脑电活动同步性增强相符,可能反映癫痫发作时神经集群的过度同步放电。未来需结合多中心数据进一步验证特征普适性。
Conclusions
本研究证实联合时频域与熵特征能更全面刻画癫痫发作动态,其中归一化PSD与熵指标最具临床转化潜力。后续工作应聚焦于建立跨人群标准化特征体系,推动癫痫精准诊疗发展。