Seizure forecasting by tracking cortical response to electrical stimulation.
研究背景
癫痫是常见神经系统疾病，约三分之一患者发作难控。此前研究基于被动观察脑电图数据预测发作，本研究探讨电刺激皮层并测反应能否更有效预测。
方法速览
- 选取八名难治性局灶性癫痫患者，植入颅内电极后间歇性电刺激一天。
- 脑电图信号分割成4秒片段，去噪、重参考和降采样。
- 从刺激后不同时间窗口提取方差和自相关性特征，算累积平均值。
- 用逻辑回归分类器，留一法交叉验证训练测试模型评估性能。
主要发现
- 长期后刺激窗口特征变化：分析刺激后4000 - 4980毫秒脑电图信号，七名患者中可显著预测发作，平均改善率0.74。部分患者发作前方差或自相关性显著增加。
- 被动监测与主动刺激比较：分析刺激前1000 - -20毫秒脑电图信号，预测性能差，平均IoC为0.54。五名患者中被动监测性能优于主动刺激。
- 电极数量影响：用五个脑电图电极预测性能最佳，用一个电极差，用所有电极与五个相当。
- 实时预测系统模拟：用未来信息归一化处理预测性能好，用五个电极最佳。
总结展望
本研究首次证明分析刺激后4000 - 4980毫秒脑电图信号可有效预测癫痫发作，发现选五个响应电极可优化性能，模拟实时预测系统具可行性。但研究样本量小、缺乏多日记录、仅分析单次发作，需更大规模研究验证。