Диссертация (1104396), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Испытуемый №2.Глаза закрыты. a - лобная доля, b - теменная доля, c – затылочная доля, d –височные доли, e – таламус, f – мозжечок.97Рисунок 4.12 Парциальные спектры разделов головного мозга. Испытуемый №2.Глаза открыты. a - лобная доля, b - теменная доля, c – затылочная доля, d –височные доли, e – таламус, f – мозжечок.98Таблица 4.3 Распределение энергий источников по отделам головного мозга вполосе частот 3-13 Гц. Глаза закрытыСуммарная энергияПроцент от полной2энергии в полосеисточников отдела, фТлЛобная доля64 0623.69Теменная доля124 7557.19Затылочная доля295 89517.05Височная доля77 3734.46Таламус112 0946.46Мозжечок228 49813.17Сумма 6 разделов902 67752.03Полная энергия в1 735 055100.00полосе 3-13 ГцОтдел мозгаТаблица 4.4 Распределение энергий источников по отделам головного мозга вполосе частот 3-13 Гц.
Глаза закрытыСуммарная энергияПроцент от полной2энергии в полосеисточников отдела, фТлЛобная доля94 6637.64Теменная доля88 5307.14Затылочная доля88 3657.13Височная доля43 6263.52Таламус104 7678.45Мозжечок94 8807.65Сумма 6 разделов514 83041.53Полная энергия в1 239 758100.00полосе 3-13 ГцОтдел мозгаНа парциальных спектрах с закрытыми глазами у испытуемого №2 наблюдаетсяярко выраженный пик альфа-ритма на частотах 9 – 11 Гц, локализующийся взатылочную долю и мозжечок.
Так же наблюдается ярко выраженный тэта ритм вполосе частот 5 – 7 Гц, локализующийся в затылочную долю, височные доли имозжечок. На парциальных спектрах с открытыми глазами наблюдается общеепадение активности во всей полосе частот 3 – 13 Гц.Сравнивая парциальные спектры для испытуемых №1 и №2 можно сделатьвывод о том, что частоты альфа-ритма генерируются в основном теменной изатылочной долями мозга, в меньшей степени мозжечком. Такое расположение99источников в целом соответствует общепринятым представлениям. В то же время,предложенный комплекс программ позволяет изучить альфа-ритм более подробно.4.2.2 Парциальные спектры патологической активностиСледующим шагом было применение описанной технологии парциальныхспектров к исследованию патологической активности головного мозга человека.Исследовалосьявлениеталамо-кортикальнойдизритмии,измеренияпроводились в течение семи минут измерялась спонтанная активность головногомозга для двух состояний – «глаза открыты» и «глаза закрыты».
У испытуемого №3таламо-кортикальная дизритмия вызвана невралгией троичного нерва. Уиспутыуемого№4таламо-кортикальнаядизритмиявызванарассеяннымсклерозом.Для каждого из испытуемых по данным магнитно-резонансной томографиибыли построены индивидуальные маски отделов головного мозга, рассчитаныпарциальные спектры в состояниях «глаза открыты» и «глаза закрыты». Длякаждогопарциальногоспектрабылирассчитаныегоэнергетическиехарактеристики. Парциальные спектры испытуемого №3 приведены на рисунках4.13 и 4.14. Энергетические характеристики этих спектров приведены в таблицах4.5 и 4.6.
Парциальные спектры испытуемого №4 приведены на рисунках 4.15 и4.16. Энергетические характеристики этих спектров приведены в таблицах 4.7 и4.8.100Рисунок 4.13 Парциальные спектры разделов головного мозга. Испытуемый №3.Глаза закрыты. a - лобная доля, b - теменная доля, c – затылочная доля, d –височные доли, e – таламус, f – мозжечок.101Рисунок 4.14 Парциальные спектры разделов головного мозга.
Испытуемый №3.Глаза открыты. a - лобная доля, b - теменная доля, c – затылочная доля, d –височные доли, e – таламус, f – мозжечок.102Таблица 4.5 Распределение энергий источников по отделам головного мозга вполосе частот 3-13 Гц. Глаза закрытыСуммарная энергияПроцент от полной2энергии в полосеисточников отдела, фТлЛобная доля1 286 4419.55Теменная доля2 497 81718.54Затылочная доля352 6482.62Височная доля740 2795.49Таламус876 4116.51Мозжечок329 2972.44Сумма 6 разделов6 082 89345.15Полная энергия в13 472 129100.00полосе 3-13 ГцОтдел мозгаТаблица 4.6 Распределение энергий источников по отделам головного мозга вполосе частот 3-13 Гц.
Глаза закрытыСуммарная энергияПроцент от полной2энергии в полосеисточников отдела, фТлЛобная доля1 135 26815.73Теменная доля553 7007.67Затылочная доля67 0060.93Височная доля512 0797.10Таламус648 8668.99Мозжечок189 8972.63Сумма 6 разделов3 106 81543.05Полная энергия в7 216 778100.00полосе 3-13 ГцОтдел мозгаНа парциальных спектрах спонтанной активности испытуемого №3 наблюдаетсяпик в полосе частот 7 – 9 Гц, связанный с патологической активность.
Этот пикнаблюдается в обоих состояниях: с закрытыми глазами и с открытыми. Онлокализуется в лобную долю, теменную долю, височные доли и таламус. Визмерениях с открытыми глазами амплитуда этого пика выше. Также в измеренияхс закрытыми глазами отчетливо виден пик альфа-ритма в полосе частот 9 – 11 Гц,локализующийся в теменную и затылочные доли.103Рисунок 4.15 Парциальные спектры разделов головного мозга. Испытуемый №4.Глаза закрыты. a - лобная доля, b - теменная доля, c – затылочная доля, d –височные доли, e – таламус, f – мозжечок.104Рисунок 4.16 Парциальные спектры разделов головного мозга. Испытуемый №4.Глаза открыты.
a - лобная доля, b - теменная доля, c – затылочная доля, d –височные доли, e – таламус, f – мозжечок.105Таблица 4.7 Распределение энергий источников по отделам головного мозга вполосе частот 3-13 Гц. Глаза закрытыСуммарная энергияПроцент от полной2энергии в полосеисточников отдела, фТлЛобная доля84 9400.77Теменная доля2 168 44719.76Затылочная доля1 420 70512.95Височная доля838 3297.64Таламус170 7421.56Мозжечок1 623 78214.80Сумма 6 разделов6 306 94457.49Полная энергия в10 971 209100.00полосе 3-13 ГцОтдел мозгаТаблица 4.8 Распределение энергий источников по отделам головного мозга вполосе частот 3-13 Гц.
Глаза закрытыСуммарная энергияПроцент от полной2энергии в полосеисточников отдела, фТлЛобная доля153 7801.85Теменная доля1 175 67514.11Затылочная доля476 4325.72Височная доля983 42811.80Таламус231 6342.78Мозжечок1 582 56518.99Сумма 6 разделов4 603 51455.24Полная энергия в8 333 430100.00полосе 3-13 ГцОтдел мозгаНа рисунках 4.15 и 4.16 показаны парциальные спектры спонтаннойактивности испытуемого №4 с подтвержденным диагнозом «рассеянный склероз».Изучались два состояния – с закрытыми глазами (рисунок 4.15) и с открытымиглазами (рисунок 4.16).
Из попарного сравнения одноименных рисунков («a» с «a»,«b» с «b», и так далее) видно, что в мозжечке, височных долях и частично вталамусе наблюдается пик на частотах 7-9 Гц в обоих состояниях. Можно сделатьвывод о том, что этот пик связан с патологической активностью. В то же время, нарисунках «b», соответствующих теменной доле, и рисунках «с», соответствующихзатылочной доле, можно видеть возникновение пика альфа-ритма в полосе частот1069-11 Гц. В таблицах 4.7 и 4.8 приведены численные характеристики парциальныхспектров.4.3 Заключение к разделу 4В данном разделе рассмотрен комплекс программ для вычисленияпарциальных спектров головного мозга. Коллективом авторов была опубликованастатья, в которой этот комплекс программ применяется для исследования альфаритма:Рыкунов С.Д., Устинин М.Н., Полянин А.Г., Сычев В.В., Линас Р.Р. Комплекспрограмм для расчета парциальных спектров головного мозга человека.Математическая биология и биоинформатика.
2016. Т.11. №1. С. 127-140.В этой статье вклад автора диссертации состоит в разработке метода иалгоритмов для парциальной спектроскопии мозга, им были написаны программыдля вычисления парциальных спектров, получены парциальные спектры альфаритма, выполнена аннотированная сегментация для 20 магнитно-резонансныхтомограмм.107ЗаключениеВ диссертации создана новая методология выявления спектральныхособенностей, присущих различным отделам головного мозга человека.Были получены следующие результаты:1. Предложен метод парциальной спектроскопии головного мозгачеловека.2.
Разработаны алгоритмы и программы для вычисления парциальныхспектров.3. Получены парциальные спектры альфа-ритма и патологическойактивности мозга.4. Выполнена аннотированная сегментация для 20 магнитно-резонансныхтомограмм.5. Разработаныиреализованыитерационныеалгоритмыдляэффективного расчета функциональных томограмм.6. Полученыфункциональныетомограммыальфа-ритмадля10испытуемых.7. Созданы программы для расчета и анализа многоканальных спектровпо данным магнитной энцефалографии.8. Разработаны алгоритмы и программы для оптимизации спектровФурье, позволяющие использовать данные магнитных измерений вусловиях сильных магнитных помех.По результатам исследования можно сделать следующие выводы:1.
Детальный спектральный анализ в сочетании с методом независимыхкомпонент позволяет разложить энцефалограмму на элементарныекогерентные осцилляции.2. Источники этих осцилляций могут быть описаны с хорошей точностьюэлементарными токовыми диполями, расположенными в ячейкахзаданной пространственной сетки.1083. Распределениемощностиэтихисточниковвпространстве(функциональная томограмма) в целом соответствует анатомическойструктуре мозга.4. Знание о пространственном положении элементарных источниковпозволяет выполнить классификацию частот по месту их генерации.5. Эта классификация, наложенная на пространственную структуру частимозга, представляет собой ее парциальный спектр.Парциальная спектроскопия, предложенная в данной работе, представляетсобой полностью неинвазивный метод изучения функции головного мозгачеловека по данным энцефалографии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
