تشخیص همزمانی فاز در سیگنال های eeg نوزادان با استفاده از روش اطلاعات متقابل
چکیده
یکی از مهم ترین اختلالات سیگنال های eeg نوزادان، عدم همزمانی بین کانال ها می باشد که مطالعات کلینیکی نشان داده است می تواند به نتایج عصبی و جسمی نامطلوبی در بزرگسالی منجر شود. هدف اصلی این مقاله، معرفی یک روش جدید برای تشخیص خودکار همزمانی فاز در سیگنال های eeg چندکاناله ی نوزادان است. در روش پیشنهادی، ابتدا فاز لحظه ای هر کانال از سیگنال eeg نوزاد با استفاده از تبدیل هیلبرت تخمین زده شده است. به دلیل چند جزئی بودن سیگنال های eeg، قبل از استخراج فاز لحظه ای، اجزای سیگنال با استفاده از مجموعه ای از فیلترهای میان گذر روی باندهای فرکانسی eeg، استخراج می شوند. سپس با استفاده از معیاری مبتنی بر اطلاعات متقابل بین فازهای لحظه ای مولفه های استخراج شده، میزان همزمانی کانال های مختلف در سیگنال به صورت کمی اندازه گیری می شود. در ادامه، از روش پیشنهادی در این مقاله برای بررسی همزمانی کانال های سیگنال های eeg نوزادان در دوره های تشنجی-غیرتشنجی و الگوهای b-s استفاده می شود. جهت نمایش عملکرد روش پیشنهادی از منحنی roc استفاده شده است. همچنین عملکرد روش پیشنهادی با روش مبتنی بر کواینتگریشن مقایسه شده است. نتایج بدست آمده براساس آنالیز سیگنال های eeg پنج نوزاد نشان می دهند که روش پیشنهادی عملکرد بهتری در اندازه گیری همزمانی فاز تعمیم یافته نسبت به روش های موجود دارد. همچنین با توجه به نتایج، مقدار همزمانی فاز تعمیم یافته در طول هر دو دوره ی تشنجی و غیرتشنجی بزرگ تر از صفر است که این نتیجه بیانگر وجود اتصالاتی در نیم کره های مغز نوزادان در هر دو حالت می باشد. همچنین نتایج نشان می دهند که دوره های تشنجی نسبت به دوره های غیرتشنجی همزمان تر هستند. از بررسی همزمانی فاز در الگوهای b-s مشاهده می شود که دوره های burst همزمان تر از دوره های suppression هستند و در هردو حالت همزمانی فاز وجود دارد.