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听觉稳态响应(Auditory steady state responses,ASSRs)是一种由周期性听力刺激诱发产生的稳态脑电信号,其临床应用广泛,目前主要可应用于听力测试和麻醉监控等领域,此外也有少数研究报道了其应用于脑功能评价和昏迷预后等方面的可能性。昏迷是一种严重的意识障碍,其早期的预后评估对尽早确定昏迷患者的预后、治疗方案具有重要意义。本文以一种典型的ASSR为研究对象,以其在昏迷预后应用中的作用为研究导向,开展40-Hz ASSR的溯源、自动检测和昏迷预后应用研究等一系列连贯工作。这些工作的内在联系在于:首先通过提出ASSR源定位方法探究40-Hz ASSR的皮质起源,以佐证其昏迷预后应用价值,然后提出ASSR自动检测算法以实现预设虚警概率下的自动检测,最后融合多范式多电极40-Hz ASSR自动检测结果构建昏迷预后预测系统。具体来说,本文开展的三方面工作展开如下:首先,为从脑起源的角度论证40-Hz ASSR在评估脑功能方面的价值,本文从多数据段中ASSR频域成分具有联合稀疏性这一观点出发,在贝叶斯框架下对脑电频域复向量进行统计建模,构建了层级贝叶斯模型,并以稀疏支持向量表示源定位问题的解。最终基于期望最大化思想,实现未知参数的估计,推导得到稀疏贝叶斯学习算法。与其它线性分布式源定位方法相比,该算法能够实现鲁棒性更好、精度更高的定位效果。将该算法应用于探究40-Hz ASSR的皮质起源时,定位结果显示40-Hz ASSR皮质起源广泛,主要位于颞叶和前额皮质、在顶叶也有少量的源分布。然后,基于广义似然比检验(GLRT)框架提出ASSR自动检测算法。传统的ASSR检测方法易受判决者主观判断的影响,本文提出的ASSR检测算法能够实现在预设虚警概率下的自动检测,使得检测结果具有统计意义。基于GLRT框架可以将ASSR检测问题建模为幅度和相位未知的正弦信号的二元假设检验,假设自发脑电服从K分布、电噪声服从高斯分布,由此得到统计量的概率分布形式。通过引入最大似然估计得到检验统计量的具体形式,最终得到虚警概率可控的ASSR自动检测算法。为验证算法的有效性,本文对26名健康被试实施了 40-Hz ASSR引出实验,并将该算法用于ASSR的检测。检测结果表明,重复实验次数为5次的前提下,虚警概率为0.05、数据平均次数达到12次时该算法可以达到100%的检测率,为实现昏迷病人40-Hz ASSR的可靠检测奠定了基础。最后,经过前述40-Hz ASSR溯源结果的佐证,基于ASSR自动检测方法开展了 40-Hz ASSR昏迷预后应用研究。研究共纳入32名昏迷患者作为被试,进行多种范式下的40-Hz ASSR引出实验,并对患者的预后情况进行随访。为探究40-Hz ASSR与昏迷病人预后的相关性,将每种范式下单个电极的40-Hz ASSR检测结果作为昏迷预后的预测因子,通过受试者工作特征曲线下的面积评价预测因子的预测性能。实验结果表明,40-Hz ASSR能否引出与预后结果显著相关,且相比于单个预测因子,融合所有预测因子能够取得更好的预测效果。故可考虑联合多范式多电极的40-Hz ASSR检测结果,构建基于40-Hz ASSR自动检测算法的昏迷预后预测系统。本论文在ASSR溯源、自动检测、昏迷预后应用三个方面开展了相应工作,并逐步递进。ASSR溯源工作中得到的ASSR源定位算法为探究ASSR起源提供一种新的途径,并验证了 40-Hz ASSR具有广泛的皮质起源,为其在昏迷预后上的应用作理论基础;ASSR自动检测算法实现了虚警概率可控的自动检测,为ASSR昏迷预后系统提供了一种简单、客观、可靠的ASSR检测方法;最终,ASSR昏迷预后应用研究证明了结合多范式多电极的40-Hz ASSR自动检测结果能够为昏迷患者提供一种可能的预后预测方案,验证了 40-Hz ASSR的昏迷预后预测价值。