ارائه یک روش پردازشی برای کمی سازی سطح درد با استفاده از سیگنال های مغزی

درد به عنوان پدیده ای زیستی، روانی، اجتماعی با بسیاری از ابعاد روان شناختی، زمینه های فرهنگی، نژادی و وضعیت اقتصادی انسان، روابط پیچیده و چندگانه ای دارد[1] و ارائه راهبردهایی برای کاهش یا حذف آن، همواره تقاضای اغلب بیماران و خواسته بسیاری از پزشکان و درمانگران بوده است[2]. بررسی عوامل فیزیولوژیکی و سایکوفیزیولوژیکی که در کنترل دردهای حاد موثر می باشد، از جمله زمینه هایی است که در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. شناخت مراکز درگیر مغز در درد و نحوه تاثیر آن بر روی مغز، در شناخت و ارتقاء روش های درمانی بسیار مهم می باشد. روش های بکاررفته برای اندازه گیری درد، شامل گزارش های فردی، مشاهدات رفتاری و پاسخ های فیزیولوژیکی می باشد. تجربه پیچیده درد نشان می دهد که اندازه گیری با این روش ها همیشه هم نتایج مشابهی ندارد. به دلیل آنکه درد به شخص بستگی دارد، گزارش فرد، معتبرترین مقیاس اندازه گیری برای درد هر فرد می باشد[3]. روش های رفتاری هم اطلاعات مفیدی برای اندازه گیری درد ایجاد می کنند. تحقیقات مختلف نشان داده اند که گزارش فرد از درد با تغییرات الکتریکی ایجادشده در فعالیت مغز همخوانی دارند[3]. از این رو یک روش پیشنهاد شده برای اندازه گیری درد، بررسی تغییرات eeg در زمان درد می باشد. تعدادی از اندام های مغزی در روند پردازش اطلاعات عصبی دخالت دارند. تالاموس، نقش بسیار مهمی در دریافت و بازپخش اطلاعات عصبی دارد. زمانی که اطلاعات عصبی به نقاط مختلف قشری و زیرقشری انتقال می یابد، ممکن است باعث ایجاد تغییر در پتانسیل الکتریکی شود. به عنوان روشی غیرتهاجمی برای اندازه گیری فعالیت الکتریکی مغز، سیگنال های eeg می تواند دینامیک مغز را در هر میلی ثانیه به دقت انعکاس دهند. این مکانیزم فعالیت مغزی به وسیله طیف توان، همبستگی و وابستگی بین سطوح مختلف قشری و زیرقشری و پتانسیل های وابسته به موضوع، بررسی می گردد. مزیت استفاده از eeg به عنوان یک روش فیزیولوژیکی، این است که به فرد بستگی ندارد و فقط به موقعیتی که در آن درد اندازه گرفته می شود مربوط می شود و همچنین شامل به کار بردن لوازم گران قیمت و پرسنل آموزش دیده نمی باشد. فقط ممکن است با آرتیفکت های مختلف محیطی یا فردی آمیخته شود که کار تشخیص را مشکل می سازد[3]. بر اساس تحقیقات انجام شده در مورد درد انسان، گزارش فردی از درد بهترین مبنا برای اندازه-گیری می باشد[3]. به دلیل اینکه گزارش بیمار در موقعیت هایی که بیمار قادر به صحبت کردن نمی باشد، ممکن نیست، مطالعاتی که تحریکات استاندارد را بکار می برند برای ارزیابی میزان درد استفاده می شوند. دو روش برای کمـّی سازی درد حیوانات در سال های اخیر انجام شده است که باعث پیشرفت های مهمی در تکنیک های قبلی شده است. آنالیزهای کمی پاسخ الکتروانسفالوگرام به تحریکات قوی، در بسیاری از پستانداران بکار رفته است. مزیت این تکنیک این است که در بیهوشی هم می تواند به کار برود و بنابراین این قابلیت را دارد که بدون در معرض درد قرار دادن حیوانات، به انسان دید بدهد. در بیماران آگاه، کمی سازی رفتار در حین درد، باعث شناسایی رفتارهای مربوط به درد با درک بسیار بالاتر و دقت بیشتر نسبت به روش های قدیمی تر آنالیز رفتاری می شود[3]. 1-2 ضرورت انجام پروژه تا کنون تحقیقات فراوانی در زمینه درد و ارتباط آن با سیگنال های مغزی انجام شده است. در تمامی این تحقیقات، این ارتباط از دیدگاه آماری بررسی گردیده و گزارش های مختلفی از تفاوت عملکرد مغز در زمان درد گزارش شده است. با توجه به اینکه در بسیاری موارد و برخی بیماری ها ، شخص قادر به بیان میزان درد خود نمی باشد، ارائه روشی به منظور کمـّی سازی و مشخص نمودن درد فرد برای کمک به تجویز داروهای مسکن و آرام بخش می تواند بسیار مفید واقع شود. در این پایان نامه با استخراج ویژگی هایی که تاکنون کمتر در مورد درد استفاده شده است و از دیدگاه مهندسی به موضوع درد پرداخته شده است و پس از یافتن منابع اصلی درد، با استفاده از یک ساختار جدید طبقه بندی کننده، سطوح مختلف درد شامل 5 سطح طبقه بندی گردیده است.