Как сравнить мозговые волны?

Я разработчик Java, совершенно не знакомый с мозговыми волнами и тому подобным. Может кто подскажет как их сравнить?

Например, как я могу сравнить:

введите описание изображения здесь

и это:

введите описание изображения здесь

На каких областях обучения мне следует сосредоточиться? Я понимаю, что здесь задействовано распознавание образов. Кроме этого, что еще? Связанные вопросы:

Вопросы самопомощи не приветствуются на этом сайте. Поэтому, если бы вы могли удалить личные ссылки, это было бы признательно. Кроме того, эти мозговые волны сравнивают показания во время припадка с нормальным состоянием? Наконец, вы гуглили «обнаружение приступов с помощью ЭЭГ»?
Есть ряд важных вопросов: как часто вы хотели бы это делать, как долго, с какой точностью, с каким количеством каналов, а главное, с какой целью? Если есть судороги, которые являются бессимптомными, это не имеет четкой цели. Если есть приступы, которые являются симптоматическими, но доброкачественными, то зачем беспокоиться? Наконец, пожалуйста, удалите любую идентифицирующую информацию, так как личные медицинские вопросы здесь неуместны. Просто скажите что-то вроде: «Я хочу обнаружить припадки у пациента с X и симптомами Y... Удачи. Благородное дело, но подумайте о «почему» и «куда» перед «как».
@ Seany123, приношу извинения за это личное упоминание. Да, есть. Изображение, которое я разместил в вопросе, на самом деле взято из ЭЭГ бессудорожного припадка. Я также нашел ссылку об этом.
@ChrisStronks, я уже удалил это. Прости за это. Судороги пациента довольно смертельны. Иногда его губы синеют, потому что ему трудно дышать, когда это происходит. Я понятия не имею с точностью. Что я знаю, так это то, что я хочу, чтобы пациент носил его каждый день. Для этого я буду использовать портативную ЭЭГ-гарнитуру. Я, вероятно, буду использовать гарнитуру EPOC. Гарнитура EPOC имеет 14 каналов ЭЭГ.

Ответы (1)

Область исследования, на которой вы должны сосредоточиться, - это та, для которой вы уже определили в своем абзаце выше, которая представляет собой «интерфейс мозг-компьютер» на основе ЭЭГ.

Сигналы ЭЭГ сравниваются по их «особенностям». Каждый из сигналов, которые вы предоставили выше, имеет разные функции. Этими характеристиками могут быть среднее значение, дисперсия, частота, эксцесс, асимметрия каждого из сигналов (статистические параметры, которые также включают фрактальную размерность, параметры Хьорта, общий пространственный паттерн, фактор Фано...) или мощность, рассчитанная через частотное пространство. алгоритмы, такие как быстрое преобразование Фурье.

Более сложные методы, такие как слепое разделение источников, эмпирическая декомпозиция по моде и когерентность вейвлетов (подход в фазовой области), должны дать дополнительную информацию, но они больше предназначены для исследовательских целей.

Наиболее распространенным алгоритмом постобработки является вейвлет-преобразование, отображающее энергию как функцию времени и частоты.

Во время припадка вейвлет-преобразование будет отображать четкий периодический сигнал высокой энергии на более низкой частоте. Несмотря на то, что вейвлет-преобразование очень эффективно точно указывает, где и как происходит захват, вейвлет-преобразование является очень продвинутым (сложным для реализации) и работает со скоростью O (n ^ 2) для простой реализации и O (nlogn) для быстрой реализации. Это довольно дорого в вычислительном отношении.

введите описание изображения здесь

Что вам нужно реализовать, так это обнаружение приступов в реальном времени на основе характеристик ЭЭГ.

(оффлайн) Сначала это делается путем захвата сигнала ЭЭГ, когда у него случается припадок, с помощью ЭЭГ-гарнитуры или посредством исследования, оценивающего характеристики этого типа припадков. (это можно сделать даже с одним электродом).

(в режиме реального времени) Как только это будет сделано, подключите пациента к гарнитуре ЭЭГ и вычислите характеристики сигнала приступа через каждые две секунды образцов, когда они передаются на вычислительную платформу. Характеристики постоянно сравниваются с пороговыми характеристиками. Когда все эти функции имеют соответствующие пороговые значения (все A, B, C и D соответствуют пороговым значениям). Отправить оповещение о приступе.

Пороговый подход является базовым, но поскольку наш мозг постоянно меняется, а ЭЭГ зависит от многих и многих внешних переменных, на практике обычно используется обнаружение приступа с помощью искусственных нейронных сетей (ИНС). приступ происходит, но на самом деле может ПРЕДСКАЗАТЬ, когда произойдет приступ! (*)

Одна проблема, которую я вижу в том, что вы пытаетесь сделать, заключается в том, что пациент будет постоянно подключен к гарнитуре, чтобы выполнять прогнозирование припадков в реальном времени. Расстояние между вашим USB и гарнитурой будет жестким ограничением. Гарнитура нуждается в частой подзарядке. Emotiv EPOC (одна популярная гарнитура) содержит 16 электродов, которые могут быть довольно обременительны при ношении. Мокрые электроды дают лучшие данные, но требуют деликатной подготовки, которая может занять много времени. При постоянном ношении я бы выбрал гарнитуру, содержащую несколько электродов в ключевых местах, таких как лобно-полярная доля (поскольку припадок улавливается легче, чем другие паттерны ЭЭГ, нам не нужно много электродов) и выбрал бы тот, который эстетически безопасен. приятная (одна из Neurosky или одна из последних гарнитур от Emotiv, т.е. Insight) и имеет длительное время автономной работы

Удачи

(*) Прогнозирование начала припадка в модели эпилепсии срезов гиппокампа in vitro с использованием искусственных нейронных сетей на основе Гаусса и вейвлетов. - А. Чиу

Я думаю, вы охватили все основы. Хороший ответ!
@ Нелегальный иммигрант, я думаю, что после дальнейших исследований я смогу прислушаться к вашим мудрым предложениям здесь. Спасибо за помощь :) Действительно
@Нелегальный иммигрант, здесь написано inkling.com/read/youmans-neurological-surgery-winn-6th/… , что аномалии возникают в областях, ограниченных рамками и окружающими... в этих конкретных каналах... не должен ли я купить портативное устройство ЭЭГ, которое измеряет мозговые волны в этих областях? Я имею в виду, я думаю, что каждая область имеет определенные мозговые волны, верно? Так не должен ли я купить гарнитуру EPOC, а не гарнитуру Insight, потому что у нее больше каналов?
@ user3754176 Это настоящая проблема для вас, потому что вам нужно определить для вашего пациента, где именно происходит приступ. Лучше всего это делать во время приступа у пациента в строго контролируемой среде. Пожалуйста, проконсультируйтесь с настоящим клиницистом, прежде чем переходить к испытаниям на людях. В той литературе, которую вы предоставили, судорожная активность выявляется в правой лобной, теменной и центральной долях, но я подозреваю, что были проведены дальнейшие исследования, поскольку это обеспечивает лучшую пространственную картину того, где происходит большинство бессудорожных припадков.
@ user3754176 Кроме того, мозговые волны не зависят от местоположения, но их можно сделать более заметными или более подавленными при выполнении определенных действий. Мозговые волны всех частот дельта, тета, бета, мю, альфа, гамма, HFO возникают постоянно, но некоторые из них более заметны, например, когда человек спит или когда человек закрывает глаза. Причина, по которой припадки производят мозговые волны высокой амплитуды, заключается в том, что все мозговые волны синхронизируются внутри мозга и в некотором смысле складываются друг с другом.
@user3754176 user3754176 Итак, что касается вашего вопроса, я думаю, что вашей основной задачей является мониторинг, а не диагностика его расстройства. Диагноз должен быть поставлен в клинических условиях, и ЭЭГ, полученные в результате этих испытаний, могут быть использованы в качестве необработанных данных для разработки вашего BCI (установите пороговые значения для любого канала). В этом отношении вам следует использовать только те гарнитуры, которые используются для мониторинга, и именно поэтому я предлагаю использовать что-то, что проще в настройке и ношении (т.е. Insight по сравнению с epoc).
@Нелегальный иммигрант, спасибо, что прояснили это. :)
@ Нелегальный иммигрант, извините за это ... когда вы сказали, что «мозговые волны не зависят от местоположения» ... вы имели в виду, что измерение альфа-амплитуды, а также полосы бета2 в канале P4 в чем-то похоже на измерение альфа и бета на других каналах? Извини за это..
Как сравнить мозговые волны?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v