用視頻仿真駕駛技術和新的癲癇反應量表探索癲癇發(fā)作期意識障礙.pdf

1、第一章運用視頻仿真駕駛技術探索癲癇發(fā)作期意識障礙。
　　 目的：
　　 癲癇導致的意識障礙是造成癲癇患者致死和致殘的主要原因。相對常人來說，癲癇的頻繁發(fā)作會影響患者的日常生活，造成反應力及記憶力下降，影響工作學習效率，認知功能受損，及社會病恥感。更加嚴重的是，癲癇患者有更高發(fā)生外傷、溺水、窒息、車禍等事件的風險。大量回顧性研究表明，癲癇患者駕駛過程中發(fā)生車禍的概率是正常人的2倍。所以，大多數(shù)歐美發(fā)達國家限制癲癇患者的駕駛

2、權力。
　　 然而，駕駛是現(xiàn)代生活中必不可少的。多數(shù)國家有文獻證明，限制癲癇患者的駕駛權力會影響患者社會關系的建立，造成生活不便，加大就業(yè)壓力。因為癲癇發(fā)作可造成意識受損，所以許多國家的法規(guī)制訂者和臨床工作人員面臨著一大難題--如何合理限制癲癇患者駕駛?
　　 目前的法規(guī)要求癲癇患者在獲得駕駛權力之前有一段癲癇不發(fā)作間歇期(Seizure free interval)，多為一年。這種制訂方法存在許多不足：首先，訂制方法缺

3、乏詳細的有關癲癇發(fā)作期的駕駛數(shù)據(jù)；其次，很多患者無法依從這個標準；另外，這個標準太過“籠統(tǒng)”，沒有考慮到各種不同類型癲癇發(fā)作導致意識受損程度的差異。
　　 目前，虛擬視頻駕駛系統(tǒng)已用于其他腦部疾患如酒精中毒、阿爾茨海默病及日間嗜睡癥的駕駛安全研究中。但是，由于癲癇發(fā)作的不可預知性，行為與腦電圖同步測量的難度性，缺乏已有的虛擬駕駛模型系統(tǒng)，及功能磁共振的強磁場與實驗設備的沖突等，世界上還沒有一項實驗運用模擬視頻駕駛系統(tǒng)直接研究癲癇

4、發(fā)作。本實驗的目的是用一種新發(fā)明的視頻仿真駕駛技術直接觀察患者在模擬視頻駕駛系統(tǒng)中癲癇發(fā)作期的駕駛行為表現(xiàn)，并通過撞車次數(shù)、方向盤速度、油門位置、車行速度等具體的駕駛安全指標評價不同種類癲癇發(fā)作對駕駛功能的影響。更重要的是，本實驗創(chuàng)新性地結合24小時視頻腦電圖、功能磁共振、SPECT等電生理和影像學技術研究癲癇發(fā)作期的意識受損，評價此方法的可行性及有效性，并可能進一步反映癲癇發(fā)作期導致意識受損的病變部位和網(wǎng)絡機制，為今后藥物靶點治療及外

5、科定位治療提供參考依據(jù)。
　　 研究方法：
　　 1.本實驗建立了一個基于模擬駕駛游戲rFactor的虛擬駕駛系統(tǒng)模型，用程序破解了各項駕駛原始數(shù)據(jù)(如撞車次數(shù)、方向盤速度)，并且用1次/30s的TTL脈沖將駕駛時間和EEG時間實現(xiàn)ms同步。
　　 2.在此系統(tǒng)中，我們獎勵患者盡可能長時間地模擬駕駛，并通過多種方式(減藥、閃光刺激、睡眠剝奪等)讓患者自發(fā)產生癲癇發(fā)作，時刻捕捉癲癇患者24小時視頻腦電圖監(jiān)測下的行為

6、數(shù)據(jù)。通過視頻行為分析，癲癇?？漆t(yī)生將癲癇發(fā)作種類分成以下6種：①癲癇發(fā)作間期癇性腦電活動(interictal activity)，②亞臨床癲癇發(fā)作(subclincial seizure)，③前兆(aura)，④部分性發(fā)作(partial seizure)，⑤失神發(fā)作(absence seizure)，⑥繼發(fā)性全身強直-陣攣發(fā)作(secondarily generalized tonic-clonic seizure)。用視頻腦電圖

7、分析各癲癇發(fā)作的起止時間，研究癲癇發(fā)作期駕駛行為。
　　 3.用MATLAB軟件計算癲癇發(fā)作期及發(fā)作前后各種駕駛變量：a.方向盤速度(Steering wheel velocity)，b.油門位置(throttle)，c.車行位置(car position)，d.車行速度(car velocity)，e.撞車次數(shù)(collision)隨時間的變化，并同時標記癲癇發(fā)作起止時間和撞車次數(shù)。隨機抽取有癲癇發(fā)作患者的一段4分鐘癲癇發(fā)作間

8、歇期各駕駛變量(variables)數(shù)據(jù)作為對照，設定每個變量的損害標準閾值，將癲癇發(fā)作期變量數(shù)據(jù)與設定的變量損害標準閾值相比較，并將發(fā)作期駕駛變量數(shù)據(jù)與癲癇發(fā)作種類和發(fā)作期行為相聯(lián)系。
　　 研究結果：
　　 1.受試者與可行性：自2008年10月至2009年2月期間，在耶魯大學癲癇治療中心共有91個癲癇患者參加實驗(18個兒童和73個成人/45個男性和46個女性/平均年齡為30.9歲/年齡范圍為7-64歲)。所有患者

9、駕駛總時間為406.5小時，平均每人駕駛時間為268分鐘。成人和兒童患者，女性和男性患者駕駛總時間無明顯區(qū)別。共有13個患者(14.3％的總受試者)駕駛時出現(xiàn)了22個癲癇發(fā)作事件?；颊咂骄狂{駛18.5小時可發(fā)生一次癲癇事件。所有患者中有14名患者駕駛時共出現(xiàn)了105次癲癇發(fā)作間期癇性腦電活動(interictalactivity)。
　　 2.視頻行為觀察結果：患者在各種不同的癲癇發(fā)作事件時的駕駛表現(xiàn)是不相同的。在所有的3個亞

10、臨床癲癇發(fā)作(subclinical seizure)中，患者能夠繼續(xù)駕駛；在總共5個前兆(aura)事件中有2個患者能夠表述前兆癥狀，并能繼續(xù)駕駛；在總共7個部分性發(fā)作(partialseizure)中患者的表現(xiàn)形式各不相同，有的能夠繼續(xù)控制駕駛，有的不能繼續(xù)控制駕駛；在總共5個失神發(fā)作(absence seizure)中，患者沒有明顯表現(xiàn)出認知功能損害的趨勢；在總共2個繼發(fā)性全身強直.陣攣發(fā)作(secondarily general

11、ized tonic-clonic seizure)中，患者表現(xiàn)為突然地失力性運動(dtystonic movement)同時停止踏油門，由于手部自動癥(automatism)仍然持續(xù)控制方向盤一段時間。
　　 3.用rFactor駕駛游戲變量數(shù)據(jù)評價患者駕駛能力受損的程度：駕駛變量共有4項受損指標①方向盤速度(steering wheel velocity)，②油門位置(throttle)，③車行速度(car velocity

12、)，④撞車次數(shù)(collision)，用于衡量患者開車能力受損情況。0％的亞臨床癲癇發(fā)作(subclinical seizure)表現(xiàn)出任意變量有受損。75％的部分性發(fā)作(partial seizure)至少有一項指標受損，其中方向盤速度受損情況占33％，油門位置和車行速度受損情況為67％，4次部分性發(fā)作共有4次撞車。50％的失神發(fā)作(absence seizure)有撞車事件，2次失神發(fā)作共有3次撞車，但是沒有方向盤速度、油門位置及車

13、行速度受損。100％的繼發(fā)性全身強直一陣攣發(fā)作(secondarily generalizedtonic-clonic seizure)，至少出現(xiàn)一項指標受損，方向盤速度受損為50％，車行速度和油門位置受損為100％，2次繼發(fā)性全身強直-陣攣發(fā)作無撞車事件。
　　 研究結論：
　　 1.本研究首次證明了用rFactor虛擬駕駛模型評價長程VEEG監(jiān)測下癲癇患者癲癇發(fā)作期的駕駛能力及行為認知功能是可行的。
　　 2

14、.數(shù)據(jù)結果初步顯示了不同種類的癲癇發(fā)作導致不同駕駛行為和駕駛能力的趨勢。
　　 3.本實驗的進一步研究能為明確癲癇發(fā)作期導致駕駛功能受損及人類意識受損的大腦解剖區(qū)域提供參考。這個新的前瞻性的研究方法可能為將來指導癲癇患者安全駕駛及降低癲癇患者的駕駛危險提供幫助，并可能為癲癇所致意識受損的藥物靶點治療及外科定位治療提供參考依據(jù)。
　　 第二章運用新的癲癇反應量表探索癲癇發(fā)作期意識障礙。
　　 研究背景和目的：

15、>　　 癲癇發(fā)作引起的意識障礙對患者的生活質量有很大的負面影響。先前有關癲癇發(fā)作意識受損的研究主要是基于回顧性的、非標準化的行為測試方法。本實驗的目標是首次發(fā)明一種標準化的前瞻性的行為測試方法評估癲癇發(fā)作期的意識受損，在發(fā)作期運用此方法以獲得早期數(shù)據(jù)，并驗證方法的有效性。
　　 研究方法：
　　 用新發(fā)明的癲癇反應量表(Responsiveness in epilepsy scale-RES)測試52個在24小時持續(xù)視

16、頻/腦電圖監(jiān)測下的癲癇患者的癲癇發(fā)作。RES測試開始于高級別問題和命令測試，隨患者的意識行為水平變化轉換到低級別的感覺運動反應測試。RES測試一直持續(xù)到癲癇發(fā)作后期，并進行發(fā)作后記憶測試。用視頻錄像進行評分。
　　 研究結果：
　　 在標準的模擬癲癇發(fā)作中，癲癇反應量表顯示出高度的施測者內信度和施測者間信度。在床旁監(jiān)測的1420個小時中，一共捕獲到在24小時視頻腦電監(jiān)測下的18個癲癇患者(35％的受試者)的59個癲癇發(fā)作

17、。RES測試結果顯示全身強直.陣攣發(fā)作前后受損最嚴重，部分性發(fā)作居中，亞臨床癲癇發(fā)作和失神發(fā)作受損程度最輕。在部分性發(fā)作中，如腦電圖出現(xiàn)異常，發(fā)作期RES的受損程度明顯增加。發(fā)作期最大RES受損(最低RES得分)與發(fā)作后記憶缺陷和發(fā)作后最長意識恢復時間有明顯的相關性。
　　 研究結論：
　　 1.研究證明用新發(fā)明的癲癇反應量表-RES這種標準的前瞻性方法測量癲癇發(fā)作期意識受損有較大的信度和可行性。
　　 2.RE