haku: @keyword wavelet analysis / yhteensä: 5
viite: 3 / 5
Tekijä:Tanner, Antti
Työn nimi:Automatic seizure detection using a two-dimensional EEG feature space
Epileptisten kohtauksien automaattinen tunnistaminen kaksiulotteisessa EEG-piirreavaruudessa
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2011
Sivut:[10] + 61      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Lääketieteellisen tekniikan ja laskennallisen tieteen laitos
Oppiaine:Lääketieteellinen tekniikka   (Tfy-99)
Valvoja:Ilmoniemi, Risto
Ohjaaja:Särkelä, Mika
Elektroninen julkaisu: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201207022696
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark Aalto  70   | Arkisto
Avainsanat:EEG
seizure
epilepsy
wavelet analysis
Hilbert transform
ICU
EEG
epileptinen kohtaus
epilepsia
wavelet-analyysi
Hilbert-muunnos
tehohoito
Tiivistelmä (fin): Epileptinen kohtaus on neurologinen häiriötila, joka ilmenee aivojen epänormaalina sähköisenä toimintana.
Joihinkin kohtauksiin liittyy ulkoisia merkkejä, kuten lihaskouristuksia.
Kohtauksia, joihin ei liity selkeitä ulkoisia merkkejä, kutsutaan ei-konvulsiiviksi.
Ne voidaan tunnistaa vain seuraamalla aivojen sähköistä toimintaa.
Ei-konvulsiivisten kohtauksien on osoitettu olevan erityisen yleisiä tehohoitopotilailla - myös sellaisilla potilailla, joilla ei ole aiemmin ollut kohtauksia.
Epileptinen kohtaus on pikaista interventiota vaativa vakava tila.
Aivosähkökäyrällä (elektroenkefalografia, EEG) voidaan tutkia aivojen sähköistä toimintaa.
Datan läpikäynti käsin on aikaavievää, joten tehohoitoon sopivalle, automaattiselle ja reaaliaikaiselle analyysimenetelmälle on suuri tarve.

Tässä diplomityössä esitellään kolme menetelmää, jotka soveltuvat signaalipiirteiden evoluution seuraamiseen.
Kultakin EEG-kanavalta määritetään kaksi piirrettä: hetkellinen taajuus ja signaalin teho.
Ensimmäinen menetelmä mittaa piirreavaruuteen muodostuvan polun pituutta aikatasossa.
Toinen menetelmä vertaa kutakin piirreavaruudessa otettua askelta edellisiin askeliin.
Kolmannessa menetelmässä määritetään dynaamisesti edellisistä piirrevektoreista konveksi kuori ja tutkitaan kuoren ulkopuolelle osuvia piirrevektoreita.

Kolmas menetelmä osoittautui tutkimuksessa parhaaksi.
Menetelmällä pystyttiin tunnistamaan 11 tietokannan 19:sta kohtauksista kärsineestä potilaasta.
Tietokannassa on EEG-mittauksia 179 tehohoitopotilaalta.
Suurin osa vääristä detektioista johtui EEG:ssä näkyvästä lihastoiminnasta, artefaktoista tai alkeellisesta tunnistuslogiikasta.

Menetelmän todellista suorituskykyä on liian aikaista arvioida.
Menetelmää pitää täydentää EEG-piikit sekä artefaktat luotettavasti tunnistavilla algoritmeilla.
Tiivistelmä (eng): Epileptic seizures are neurological dysfunctions that are manifested in abnormal electrical activity of the brain.
Behavioural correlates, such as convulsions, are sometimes associated with seizures.
There are, however, seizures that do not have clear external manifestations.
These non-convulsive seizures can be detected only by monitoring brain activity.
Accumulating evidence suggests that non-convulsive seizures are particularly common in intensive care units (ICUs), even among patients with no prior seizures.
Presence of seizures is a medical emergency that requires fast intervention.

Electroencephalogram (EEG) can be used to monitor brain's electrical activity.
In EEG, potential differences are measured from different sites on the subject's scalp.
Long-term measurements generate a lot of data and manually reviewing all of it is an exhausting task.
There is a clear need for an automatic seizure detection method.

In this study, three methods are proposed for seizure detection.
We compute instantaneous frequency and signal power from EEG and quantify the evolution of these features.
The first method measures the length of the path that feature vectors create in the feature space.
The second method compares the latest step to the average step.
The last method encloses the background activity in a convex hull and classifies epochs that breach the hull.

The third method was found to have the best overall performance.
It can potentially detect 11 out of 19 seizure patients in the database.
The database consists of recordings from 179 ICU patients.
Most of the false positive detections were caused by muscle artefact, other signal artefacts, or rudimentary detection logic.

The developed methods have good potential in detecting certain types of seizures.
Before reporting final performance numbers, the algorithm must be comp lemented with a spike detection algorithm and a proper artefact detection algorithm.
ED:2011-09-26
INSSI tietueen numero: 42810
+ lisää koriin
INSSI