引言
刺激誘發電位(stimulation-evoked potentials, SEPs)在腦深部刺激(deep brain stimulation, DBS)手術期間及術後均可記錄,已顯示出用於指導DBS靶點定位和參數編程的潛力。然而,應用於刺激序列的濾波方案會產生一種我們稱之為濾波誘導振盪(filter-induced oscillation, FIO)的偽跡,其與生理性SEP高度相似。因此,我們闡明瞭這種失真的機制性來源,並描述了一種將其與真實SEP活動區分開來的方法。
方法
我們記錄了18例接受DBS手術、靶向丘腦底核或蒼白球內側部的患者數據。我們採用陰極先行(cathode-first, CF)和陽極先行(anode-first, AF)脈衝刺激目標核團,以記錄原始SEP,並在白質束中進行刺激(空白條件)。隨後,對記錄信號進行濾波以展示FIO。接着,我們對人工刺激序列的諧波頻率進行濾波,以證明FIO的來源。最後,我們在白質記錄中通過陷波濾波器有意生成FIO,並將其在AF和CF刺激期間的行為與SEP進行對比。
結果
對刺激序列進行濾波會產生FIO,且其表現取決於濾波器階數和截止頻率。我們還表明,FIO源於濾波器對構成刺激序列的諧波頻率所引起的衰減,從而在脈衝周圍產生相似頻率的振盪。最後,FIO會隨着AF或CF刺激而發生極性反轉,而SEP則不會。
結論
鑑於SEP有望在DBS靶點定位和參數編程中得到廣泛應用,建立安全的分析方案對於避免引入可能被誤判為生物學信號的處理相關偽跡至關重要。在此,我們建立了識別FIO並調整分析流程以避免其產生所必需的理論基礎。
Blackrock Neurotech為本研究提供了資金支援(由Mitacs配套資助)。然而,本研究由研究者發起,Blackrock Neurotech未以任何方式參與研究設計或實施。
📄 原文連結:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.08.723848v1?rss=1
🏷️ 深部腦刺激 刺激誘發電位 顱內記錄 濾波偽跡 神經電生理