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第三章 多維特徵分析

3.4 多維特徵分析法結果

將原始 MER 訊號,分別計算前述三項特徵值,原始 MER 訊號偵測 action potential 之閥 值設定為 RMS*2.5。共分析五位病患共十段 trajectory 之 MER 訊號,選用兩段完整 trajectory 訊號說明,其他 trajectory 資料列於附件,圖 3.9(a)為完整 MER 訊號,各圖紅方框為醫生判斷 為 STN 區域,以下分析主要探討各項特徵值與多維特徵分析結果,經由特徵分析判斷出 STN 位置。

以下結果採用上述三個特徵,圖 3.9(b)(c)分別為第一段 trajectory 的 number of spike 與

圖 3.7 Activity map. (a)未調整前 activity map; (b)調整後 activity map

(a)

(b)

圖 3.8 Activity map 量化折線圖. (a)未調整前量化折線圖; (b)調整後量化折線圖 (a)

(b)

-14000 -12000 -10000 -8000 -6000 -4000 -2000 0 2000

0

圖 3.9. 第一位病患完整結果圖. (a) 完整 MER 訊號圖; (b) Number of spike 特徵 值;(c) MUA 特徵值;(d) Rising time 特徵值;(e) 三維特徵圖;(f) Number of spike 軸與 MUA 二維特徵圖;(g) Number of spike 軸與 Rising time 二維特徵圖;(h) MUA 軸與 Rising time 二維特徵圖;(i) activity map; (j) activity map 量化圖.

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-14000 -12000 -10000 -8000 -6000 -4000 -2000 0 2000

0

圖 3.10. 第二位病患完整結果圖. (a) 完整 MER 訊號圖; (b) Number of spike 特徵 值;(c) MUA 特徵值;(d) Rising time 特徵值;(e) 三維特徵圖;(f) Number of spike 軸與 MUA 二維特徵圖;(g) Number of spike 軸與 Rising time 二維特徵圖;(h) MUA 軸與 Rising time 二維特徵圖;(i) activity map; (j) activity map 量化圖.

(a)

度時變化起伏較為穩定,深度在+1683 時震幅變化量再次變大,對照醫生的判斷深度為-3407 時到達 STN,深度為+1683 時離開 STN 有相近的吻合,表示 number of spike 與 MUA 在 STN 中特徵值較高, rising time 特徵值較穩定。

圖 3.9(e)為三個特徵值以三維空間圖呈現,圖 3.9(f)為三維特徵圖投影到 number of spike 軸與 MUA 軸的二維特徵圖,圖 3.9(g)為三維特徵圖投影到 number of spike 軸與 rising time 軸 的二維特徵圖,圖 3.9(h)為三維特徵圖投影到 MUA 軸與 rising time 軸的二維特徵圖,圖 3.9(i) 多維特徵結果為 activity map (依 3.3 節步驟產生),本研究利用 k-means clustering algorithm 分 群後三群分別用紅綠藍表示(依在 number of spike 軸上的投影位置),由一維特徵分析可知 number of spike 與 MUA 特徵值在 STN 較高, rising time 在 STN 較平穩,因此可推斷在三維 空間圖中藍色分布為 STN,因此依照本研究方法可利用 activity map 中藍色面積較明顯部分 推斷此訊號錄製深度為 STN。

圖 3.9(j)為此病患 activity map 量化圖,此圖計算出每段深度不同顏色的比例用數值呈現,

希望可以藉此將 activity map 進行量化提供更準確的資訊,紅方框為醫生判斷為 STN 區域,

觀察 activity map 可發現深度為-1087mm 時藍色面積最大,依照本研究方法則判斷此深度為 進入 STN 位置,深度為+1028mm 時藍色面積最變為最小,依照本研究方法則判斷此深度為 離開 STN 位置,並由紅方框可知醫生判斷在深度為-3407mm 判斷此時探針進入 STN,在深 度為+1683mm 時探針離開 STN。

圖 3.10(j)為此第二位病患 activity map 量化圖,並觀察 activity map 可發現深度為-1902mm 時藍色面積最大,則判斷此深度為進入 STN 位置,深度為+2005mm 時藍色面積最變為最小,

判斷此深度為離開 STN 位置,而醫生術中判斷在深度為-5087mm 探針進入 STN,在深度為 +2583mm 探針離開 STN。

據以上判斷方法判斷 STN 位置,以藍色面積為進入 STN 條件判斷 STN,可以得到第一 位病患正確率為 72%(26/36),第二位病患正確率為 74%(35/47) 。因為此方法判斷較為慎密,

須特徵值有較明顯的變化才能對位置進行判別,因此在邊界的認定會與醫生判斷的較為靠近 STN 中心。

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