ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

استخدام التحويل المويجي المتقطع و الشبكات العصبونية في الكشف الآلي عن نوبات الصرع من إشارات EEG لفروة الرأس

Using DWT and ANN. for the Automated Detection of Epileptic Seizures in Scalp EEG

2227   0   106   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2017
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

الصرع هو اضطراب عصبي مزمن يحدث في الدماغ، و يصيب ما يقارب 2% من سكان العالم، حيث يواجه المرضى الكثير من الصعوبات في الحياة اليومية بسبب حدوث النوبات. تستخدم إشارات التخطيط الكهربائي للدماغ (EEG) في الكشف الآلي لحدوث نوبات الصرع, EEG لديها خصائص غير خطية و غير ثابتة. في هذا البحث قمنا بالكشف الآلي عن نوبات الصرع من إشارات EEG لفروة الرأس باستخدام التحويل المويجي المتقطع DWT من المستوى 5 لتحليل الإشارة و استخراج المميزات الإحصائية مثل (الحد الأقصى، الحد الأدنى، المتوسط، متوسط الطاقة، الانحراف المعياري، النسبة بين متوسط القيم) و استخدمت الشبكات العصبونية ANN من أجل التصنيف و حقق نظام الكشف المقترح دقة 89.85 % و حساسية 90.69 %، و خصوصية 89.1%.


ملخص البحث
الصرع هو اضطراب عصبي مزمن يصيب الدماغ ويؤثر على حوالي 2% من سكان العالم. يواجه المرضى صعوبات كبيرة في الحياة اليومية بسبب النوبات. يتم استخدام إشارات التخطيط الكهربائي للدماغ (EEG) للكشف الآلي عن نوبات الصرع. في هذا البحث، تم استخدام التحويل المويجي المتقطع (DWT) من المستوى 5 لتحليل الإشارة واستخراج المميزات الإحصائية مثل الحد الأقصى، الحد الأدنى، المتوسط، متوسط الطاقة، الانحراف المعياري، والنسبة بين متوسط القيم. تم استخدام الشبكات العصبونية الاصطناعية (ANN) لتصنيف الإشارات. حقق النظام المقترح دقة 89.85%، حساسية 90.60%، وخصوصية 89.1%. تم استخدام قاعدة بيانات CHB-MIT التي تحتوي على تسجيلات EEG لمرضى الصرع. تم تقسيم البيانات إلى بيانات تدريب واختبار. استخدمت الشبكة العصبونية متعددة الطبقات (MLP) للتصنيف. أظهرت النتائج أن النظام المقترح يمكن أن يساعد الأطباء في عملية اتخاذ القرار.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: البحث يقدم مساهمة قيمة في مجال الكشف الآلي عن نوبات الصرع باستخدام إشارات EEG من فروة الرأس. ومع ذلك، هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، عدد المرضى المستخدمين في الدراسة (10 مرضى) قد يكون غير كافٍ لتعميم النتائج على نطاق أوسع. ثانياً، لم يتم مناقشة تأثير الضجيج البيئي بشكل كافٍ وكيفية التعامل معه بشكل فعال. ثالثاً، يمكن تحسين دقة النظام من خلال استخدام تقنيات تعلم الآلة الأكثر تطوراً مثل الشبكات العصبية العميقة. وأخيراً، لم يتم مناقشة تكلفة النظام المقترح وكيفية تطبيقه في بيئات سريرية حقيقية.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي نسبة دقة النظام المقترح في الكشف عن نوبات الصرع؟

    حقق النظام المقترح دقة 89.85% في الكشف عن نوبات الصرع.

  2. ما هي قاعدة البيانات المستخدمة في هذا البحث؟

    تم استخدام قاعدة البيانات CHB-MIT التي تحتوي على تسجيلات EEG لمرضى الصرع.

  3. ما هي المميزات الإحصائية التي تم استخراجها من إشارات EEG؟

    تم استخراج المميزات الإحصائية مثل الحد الأقصى، الحد الأدنى، المتوسط، متوسط الطاقة، الانحراف المعياري، والنسبة بين متوسط القيم.

  4. ما هي التقنية المستخدمة لتصنيف الإشارات في هذا البحث؟

    تم استخدام الشبكات العصبونية الاصطناعية (ANN) لتصنيف الإشارات.


المراجع المستخدمة
PATIL, S & PAWAR, K. 2012 - Quality advancement of EEG by wavelet denoising for biomedical analysis. In Communication, Information & Computing Technology (ICCICT), 2012 International Conference on (pp. 1-6). IEEE
EBERSOLE, S & PEDLEY, A 2003 - Current practice of clinical electroencephalography, chapter 4, pages 72–99.Lippincott Williams & Wilkins, 3 edition. ISBN 0781716942
IASEMIDIS, D 2003 - Epileptic seizure prediction and control. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 50(5), 549- 558
قيم البحث

اقرأ أيضاً

سنعرض في هذا البحث طريقة جديدة لتضمين العلامة المائية الرقمية في ملفات الصوت ذو النوع wav باستخدام تحويل الموجة المتقطع مع طريقة استخراجها. و سندرس جودة و متانة هذه الطريقة ضد الهجمات الأكثر شيوعاً كفلاتر تمرير الترددات المرتفعة و المنخفضة, إضاف ة ضجيج غوص الأبيض, إعادة التكميم, و مقاومة الضغط من النوع MP3 و ذلك من خلال قياس معدل طاقة الإشارة إلى الضجيج (PSNR) و معامل الارتباط (NC).
العلامة المائية هي عبارة عن إشارة يتم تضمنيها ضمن البيانات الرقمية (نص ، صورة ، صوت ، فيديو ) بطريقة تمكن من استخراجها لاحقاً ، و غالباً ما تستخدم لتضمين معلومات حقوق الملكية الفكرية للبيانات ، و يتم ذلك من خلال تضمين نموذج ما يحوي بيانات المؤلف ض من البيانات الرقمية. نقدم في هذا البحث مقارنة بين ثلاثة أنواع من التحويلات المستخدمة لتضمين العلامة المائية ضمن المجال الترددي بطريقة فعالة و آمنة تسمح بتعليم جميع الصور الرقمية بدقة.
يقدم البحث طريقة مطورة لكشف مكان نموذج الوجه في الصورة, و ذلك بجمع أكثر من تقنية لتحقيق أفضل نسبة كشف. يبنى نموذج لون بشرة باستخدام الفضاء اللوني (RGB) Red, Green, Blue, لكشف مناطق البشرة و ينتج المناطق المرشحة لتكون الوجه في الصورة. و من خلال تقنية الشبكة العصبونية يتم تدريب مجموعة من صور الوجوه و صور لغير الوجوه (الخلفية) ، بعد إسقاطها على حيز جزئي بواسطة تقنية تحليل المعاملات الأولية بهدف تقليل أبعاد صور التدريب و تقليل الزمن الحسابي. يوجد تعديلين للاستخدام التقليدي للشبكة العصبونية و هما: أولاً, تختبر الشبكة العصبونية مناطق الصورة المرشحة لتكون وجوه فقط, بالنتيجة يتم تقليل حيز البحث. ثانياً, يتم تكييف نافذة مسح الشبكة العصبونية لصورة الدخل, بحيث تعتمد على حجم المنطقة المرشحة لتكون وجه مما يمكن نظام الكشف من كشف الوجوه بحجوم متعددة.
هدف البحث و أهميته: تعتبر الاختلاجات الحرورية الأكثر شيوعاً من إجمالي الاختلاجات عند الأطفال بنسبة 2- 5% بعمر أقل من 5 سنوات%. و يشكل خطر تكرار الاختلاجات الحرورية 50% عند الأطفال بعمر أقل من 12 شهر و 30% عند الأطفال بعمر أكبر من 12 شهر. و نظراً لكون الحالة مثيرة للهلع عند الأهل تأتي أهمية المعالجة الوقائية لمنع تكرر نوب الاختلاج، و لذلك كان هدف البحث دراسة فعالية و أمان الكلونازيبام كعلاج وقائي من تكرر نوب الاختلاج الحروري. أدوات و طرائق البحث:دراسة تجريبية شملت 40 مريض باختلاجات حرورية. تمّ تطبيق الكلونازيبام بجرعة 0.05 مغ/كغ/اليوم تمّ إعطاء مضادات الحرارة في حال حمى تتجاوز 38°،و تمّت متابعة كل المرضى كل 3 أشهر خلال سنة كاملة. النتائج: شملت الدراسة 35 طفل. لوحظ وجود سوابق عائلية لاختلاجات حرورية بنسبة 57.1% و سوابق صرع بنسبة 28.57%. الآثار الجانبية للكلونازيبام خفيفة و محتملة أشيعها الوسنبنسبة 14.28%. الإستجابة للعلاج المتقطع بالكلونازيبام: لم تسجل أي نوبة اختلاج حروري خلال فترة الدراسة بنسبة 97.1%. الخلاصة: يعتبر الكلونازيبام علاج وقائي فعّال و آمن و سهل الاستخدام بالنسبة للاهل للوقاية من تكرر نوب الاختلاج الحروري.
أدى دخول الحاسب إلى العديد من المجالات, كالمجال الطبي, إلى تطوير تقنيات جديدة أدت إلى ازدهار هذه المجالات, مما ساعد الأطباء في كشف و تشخيص الأمراض بدقة و مصداقية, حيث تؤدي خبرة الطبيب بالإضافة إلى دقة الحاسب للوصول إلى مصداقية تشخيص عالية كما تساهم ب شكل كبير في نجاح الجراحات العلاجية و إنقاذ كثير من الأرواح . يهدف البحث إلى اقتراح طريقة جديدة لاكتشاف و تصنيف أمراض القلب في صور إشارات ECG و ذلك باستخدام نظام الاستدلال العصبي الضبابي المتكيف ANFIS. تم تطبيق الطريقة المقترحة على قاعدة بيانات لصور إشارات ECG تتكون من 147 صورة تصاحبت كل منها مع التقرير الطبي المرافق, حيث استخدمت التقارير الطبية للتحقق من صحة الاكتشاف و التصنيف و قد حققت هذه الطريقة دقة عالية وصلت حتى 97% في عملية الاكتشاف و التصنيف. تم بناء النظام المقترح باستخدام برنامج MATLAB و ذلك بالاعتماد على كل من مكتبات معالجة الصورة و الشبكات العصبية و المنطق الضبابي.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا