在癲癇病灶切除手術中，如何在治愈癲癇的同時更好的保留病人原有的功能區(qū)、盡量降低手術風險，是目前神經(jīng)外科面臨的主要挑戰(zhàn)之一。目前臨床所使用的電刺激、fMRI、PET-CT等檢測方法均存在各自的弊端，并且提供信息不夠直觀。針對于此，本作品提出了基于顱內腦電High Gamma頻段能量活動的個體化功能映射技術，并以此為基礎建立了一套基于顱內腦電的高精度腦功能映射與神經(jīng)監(jiān)護系統(tǒng)。

癲癇作為一種古老的神經(jīng)系統(tǒng)常見病，嚴重危害著人類的健康。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的報告，全球癲癇患者約5000萬人，而我國約有900多萬癲癇患者，其中600萬病人每年仍有發(fā)作，而且每年還會出現(xiàn)40萬新發(fā)病例。近年來隨著我國人口老齡化，腦血管病、癡呆和神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病的發(fā)病率增加，老年人群中癲癇發(fā)病率已出現(xiàn)上升的趨勢。從原理上講，癲癇是由于大腦神經(jīng)細胞的陣發(fā)性過度放電導致的。輕度的癲癇可以通過藥物加以控制，然而一旦發(fā)展成為頑固性癲癇，藥物治療將很難起效或者引起不可接受的副作用。此時，如果癲癇病灶具有局灶性，即應考慮手術治療。進行病灶切除手術前，必須進行病人的腦功能映射，從而確定病灶和必須保留的重要功能區(qū)域的位置。目前臨床所使用的電刺激、fMRI、PET-CT等腦功能映射方法均存在各自的弊端，并且提供信息不夠直觀。針對這些不足之處，本作品提出了基于顱內腦電High Gamma(HG) 頻段能量活動的個體化功能映射技術，并以此為基礎建立了一套基于顱內腦電的高精度腦功能映射與神經(jīng)監(jiān)護系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由5部分組成：（1）圖像配準（2）電極坐標提?。?）MRI圖像分割和重建（4）ECoG信號處理（5）顯示控制界面。相比于如前所述的現(xiàn)有技術，本作品實現(xiàn)了個體化的腦功能映射3D可視化，主要具有三點優(yōu)勢：首先，通過分析執(zhí)行任務時病人的腦電變化確定功能區(qū)，更加快速準確的實現(xiàn)了功能區(qū)的映射，避免了對人腦的電流刺激。第二，操作用時遠遠小于電刺激。完成一類功能映射，從開始測試到分析完結果平均需要5分鐘。第三，功能映射結果直觀地顯示在病人自己的大腦結構上，并且可以任意地進行三維旋轉和調整，為臨床提供了方便直觀的信息。本作品目前已成為清華大學第二附屬醫(yī)院癲癇中心在制定手術方案時的一個重要參考依據(jù)，并在中央電視臺《走進科學》欄目的癲癇治療專題節(jié)目中得到了展示。與此同時，目前市面上的顱內腦電監(jiān)測系統(tǒng)均是波形監(jiān)測，無法顯示腦功能映射；而能夠進行腦功能可視化顯示的腦電地形圖儀又均基于頭皮腦電，且對所有病人的腦電數(shù)據(jù)均投射到標準腦模型上，不符合人體的特異性。綜上所述，由于其實用性及獨創(chuàng)性，本作品應具有較高的商業(yè)價值。

第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 三等獎
1.參展首屆北京大學生科學研究與創(chuàng)業(yè)行動計劃項目成果展示與經(jīng)驗交流會；
2.獲省級“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品競賽特等獎；
3.以本作品為研究工具的論文《Individualized cortical function mapping using high gamma activity》，發(fā)表于第三屆圖像與信號處理和生物醫(yī)學工程與信息學國際學術會議，并被EI，ISTP與IEEE收錄。
4.中國科學院文獻情報中心科技查新報告結論為：該查新項目針對癲癇病灶切除手術，研究了采用顱內腦電方法對腦功能區(qū)定位，以輔助醫(yī)生在手術中對病人腦部語言、運動、記憶等重要功能區(qū)進行保護，在國內公開的文獻中未見有與之相同的報道。
5.項目試用情況獲相關試用醫(yī)院認證