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。gydF4y2Ba 2018年1月8日,9 (1):88。gydF4y2Ba
doi: 10.1038 / s41467 - 017 - 02577 - y。gydF4y2Ba

持续多日的节奏调节在癫痫发作风险gydF4y2Ba

马克西姆阿波特gydF4y2Ba1gydF4y2Ba2gydF4y2Ba3gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 乔纳森·K克林gydF4y2Ba5gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 艾米丽的米罗gydF4y2Ba6gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 杰森C AndrechakgydF4y2Ba7gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 大卫King-StephensgydF4y2Ba8gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 爱德华·F常gydF4y2Ba9gydF4y2Ba,gydF4y2Ba Vikram R饶gydF4y2Ba5gydF4y2Ba
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持续多日的节奏调节在癫痫发作风险gydF4y2Ba

马克西姆阿波特gydF4y2Baet al。gydF4y2Ba Nat CommungydF4y2Ba。gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba
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文摘gydF4y2Ba

癫痫是指看似随机发生自发性癫痫发作。预测癫痫发作的能力将使预防治疗策略。中央但未解决的问题涉及的关系癫痫发作痫性放电的时间波动率(这里称为发作癫痫样的活动,IEA),大脑易怒的标记观察癫痫的脑电图(EEG)之间。在37个科目与植入大脑刺激装置,检测机构和癫痫发作多年,我们发现IEA振荡与生理和科目的multidien(天)时期。Multidien周期的研究,通常20 - 30天的时间,是健壮的和相对稳定的长达10年的男性和女性。我们表明,癫痫发生在上升阶段优先multidien IEA的节奏。从生理和multidien IEA节奏结合阶段信息提供了一个新颖的生物标志物,用于确定相对发作风险有一个很大的效果在大多数主题。gydF4y2Ba

利益冲突声明gydF4y2Ba

V.R.R. D.K.-S。收到从NeuroPace谢礼,inc .)咨询和演讲。NeuroPace E.A.M.的员工公司M.O.B.是Wyss生物中心的兼职员工和神经工程学。作者声明没有针对性的资金或NeuroPace赔偿,公司在这项研究中。其余作者声明没有竞争的经济利益。gydF4y2Ba

数据gydF4y2Ba

图1gydF4y2Ba
图1gydF4y2Ba
代表主题展示昼夜在IEA multidien节奏,以及优惠的时间发作。gydF4y2Ba一个gydF4y2BaRNS系统包括颅神经植入与颅内领导(图像NeuroPace使用许可,Inc .)。gydF4y2BabgydF4y2Ba脑电图显示single-epileptiform放电(峰值)渠道对应于左(e1)和右(e2)海马线索。gydF4y2BacgydF4y2Ba脑电图记录1星期后在同一时间显示更高的痫性放电计数,即。,更高的能源机构。插图放大一个典型元素显示波形形态。每小时(gydF4y2BadgydF4y2Ba青色插图)和日常(gydF4y2BaegydF4y2Ba在IEA)波动一个主题/ 2和12个月,分别。红点表示癫痫发生的时期。gydF4y2BafgydF4y2Ba小波分解揭示两个组件multidien节奏10和26天的周期的研究。结合所有multidien小波系数重构每日IEA时间序列(灰色曲线,2-45 d,皮尔逊相关性gydF4y2BargydF4y2Ba= 0.93,gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0)。gydF4y2BaggydF4y2Ba相应的周期图显示次昼夜的(12小时),昼夜(24小时),multidien (10 - 26 d)在周期性高峰。周期长度显示gydF4y2BaxgydF4y2Ba设在,力量指数(√声谱图的力量)gydF4y2BaygydF4y2Ba设在。卧式双箭头显示相应的小波系数包含(gydF4y2BafgydF4y2Ba)(高峰期±33%)。gydF4y2BahgydF4y2Ba归一化平均振幅的昼夜节律作为时间的函数的显示阶段偏好槽(下午5点附近的癫痫发作gydF4y2BangydF4y2Ba= 74癫痫,平均数±标准差为红色,gydF4y2BapgydF4y2Ba= 10gydF4y2Ba−4gydF4y2Ba综合测试,方法部分)。黑色和白色矩形(gydF4y2BadgydF4y2Ba,gydF4y2BahgydF4y2Ba)代表晚上(6 pm-6am)和天(6 am-6pm),分别。gydF4y2Ba我gydF4y2Ba,gydF4y2BajgydF4y2Ba归一化平均振幅的10 d和26 d IEA节奏作为他们的函数基础阶段(gydF4y2BaxgydF4y2Ba设在,满360度相位;gydF4y2BaygydF4y2Ba相互重合有不同的尺度)。癫痫演示阶段偏爱的:节奏(10 - 26天,gydF4y2BangydF4y2Ba= 66癫痫,平均数±标准差为红色,gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0.0002,gydF4y2BapgydF4y2Ba分别为= 0.002,综合测试)gydF4y2Ba
图2gydF4y2Ba
图2gydF4y2Ba
周期图和峰IEA的节奏。gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba所有科目(平均周期图gydF4y2BaNgydF4y2Ba= 37)显示次昼夜的、生理和multidien峰值。为了更好地可视化,所有科目的无监督聚类显示三个模式:(i) weekly-to-biweekly节奏(峰值7.5分,15天,gydF4y2BaNgydF4y2Ba= 9),(2)tri-weekly节奏(峰值在20天,gydF4y2BaNgydF4y2Ba= 12),和(3)每月的节奏(峰值在26天,gydF4y2BaNgydF4y2Ba= 16)。阴影表明±1 SD。gydF4y2BabgydF4y2Ba直方图显示对象的数量和周期图的峰值在给定的时期。分布是相似的(gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0.87,gydF4y2BaχgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba男性(以及)gydF4y2BaNgydF4y2Ba= 22)和女性(gydF4y2BaNgydF4y2Ba= 15)科目gydF4y2Ba
图3gydF4y2Ba
图3gydF4y2Ba
昼夜峰IEA的时机。gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba相夹带的昼夜节律高峰时间为每个主题(gydF4y2BaNgydF4y2Ba= 37岁,85 - 3478天,合成角度和锁相值(PLV),gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.0001,综合测试,见方法部分)分为三个集群(组平均角和PLV粗体,相应时间点(gydF4y2BabgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BadgydF4y2Ba)。归一化平均昼夜振幅(±SD)和峰值在下午晚些时候(gydF4y2BabgydF4y2Ba),早期的晚上(gydF4y2BacgydF4y2Ba),早上(gydF4y2BadgydF4y2Ba)是独立的癫痫定位(中间的时间与皮层,gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0.14,gydF4y2BaχgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba以及),但可能代表三个类型gydF4y2Ba
图4gydF4y2Ba
图4gydF4y2Ba
阶段偏好的发作与底层IEA的节奏。发作时间相对于潜在的生理阶段(gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba)或multidien (gydF4y2BabgydF4y2Ba为每个主题显示为PLV)节奏和合成角(gydF4y2BaNgydF4y2Ba= 14;gydF4y2BapgydF4y2Ba值(gydF4y2BacgydF4y2Ba,gydF4y2BadgydF4y2Ba),综合测试,看到方法部分)。平均而言,PLV不是不同(gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0.63,Wilcoxon测试),但是角度更紧密分布和接近的峰multidien昼夜节律(相比gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0.002,柯伊伯两个示例测试,看到方法部分)。可视化的目的,个人的环形直方图发作数昼夜(总数的百分比)(gydF4y2BacgydF4y2Ba)和multidien (gydF4y2BadgydF4y2Ba)节奏显示,排名根据增加multidien平均阶段(竖线位置)。gydF4y2Bap -gydF4y2Ba值综合测试如图。*gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.001。颜色代码(gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba)和(gydF4y2BacgydF4y2Ba)是一样的在图3中,表示小时的昼夜节律峰的日子。颜色代码(gydF4y2BabgydF4y2Ba)和(gydF4y2BadgydF4y2Ba)代表multidien节律的周期性峰值,说明首选multidien阶段是相似的,无论确切的周期长度。gydF4y2BaegydF4y2Ba羽毛和极地情节显示稳定的方向和阶段优先级评估每3个月一个主题(向)。彩色编码之间的数据通信在羽毛(左)和极坐标图(右)和不指彩色条纹(gydF4y2BabgydF4y2Ba)。癫痫发作,其中将展示的年度数量减少与RNS系统多年的治疗癫痫的数量包括在每一个计算gydF4y2Ba
图5gydF4y2Ba
图5gydF4y2Ba
个人风险比(RR)地图的生理与multidien相空间。gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba散点图的生理与multidien阶段时癫痫发作的总数(gydF4y2BacgydF4y2Ba),gydF4y2BaNgydF4y2Ba)。注意,数据一直在重复gydF4y2BaxgydF4y2Ba和gydF4y2BaygydF4y2Ba相互重合强调完整的周期。每个点代表一个几癫痫发生在同一时间。gydF4y2BaPgydF4y2Ba:高峰,T:槽潜在的节奏也用紫色的线表示。黑色(晚上6 pm-6am)和白色(天,6 am-6pm)框右边gydF4y2BaygydF4y2Ba设在代表近似的时间。注意昼夜之间缺乏相关性和multidien角度(即。一个对角线,他们不一致)。粉红色的盒子在S33强调,对于一个给定的multidien阶段,国际能源机构可以向上或向下前几个小时或癫痫发作后,根据生理阶段相对于峰值(粉红色gydF4y2BaPgydF4y2Ba)。gydF4y2BabgydF4y2Ba相应的密度情节代表风险率(彩色对数刻度)垃圾桶20度的生理和multidien相结合。每个像素代表有癫痫发作的风险在相空间相比没有发作的风险。绿色和青色线(gydF4y2BabgydF4y2Ba与相应的绿色和青色阴影()gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba)(±90°)代表癫痫的首选阶段与底层IEA节奏(也显示在图4)。在某些科目,癫痫发作可能发生在一天的任何时候如果在高危multidien阶段(S1, S5, S7、向S24),相反的,在其他科目,癫痫发作可以发生在任何一天multidien周期的,如果在一天的特定时间(S4, S26, S37)。gydF4y2BacgydF4y2Ba森林图显示有癫痫发作的风险比同相或反相时的首选阶段潜在的生理或multidien节奏或两者的结合。gydF4y2BadgydF4y2Ba效应总结为所有14个科目。总体而言,癫痫发生是最好的解释将生理信息和multidien节奏gydF4y2Ba
图6gydF4y2Ba
图6gydF4y2Ba
平均风险比(RR)地图的生理与multidien相空间。gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba平均个人RR映射图5所示对齐后的首选阶段(“gydF4y2BaPgydF4y2Ba“在坐标轴标签;红色的垂直线,multidien;青色水平线,昼夜)。蓝色和绿色的轮廓线表示RR 1 >和< 1,分别(95% CI的RR除外)。为了说明时变发作风险的概念,白线描绘主题的假想的圆轨迹24小时昼夜和密集multidien周期。每一行包括两个生理周期和四分之一multidien周期。当左边线开始,主题大多是跨越地区的低发作RR除了中RR在青睐昼夜时间(箭头)。在第二季度(第二行从左),穿过一个主题区域multidien和昼夜时间共同提高癫痫RR(箭头)。在第三季度(第三行从左)的主题保持在一个区域的风险增加两个生理周期旅行在一个垂直的青睐multidien阶段(箭头)。第四季度线连接底部的第一行关闭循环。gydF4y2BabgydF4y2Ba平均multidien振幅(gydF4y2BazgydF4y2Ba得分)和峰值位置(刚好首选的阶段)。平均昼夜周期不是因为首选阶段太变量显示在主题,但昼夜时间标签是0-24-48 hgydF4y2Ba
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