Upload
bme88
View
53
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
Khảo sát đặc tính Fractal trong tín hiệu điện não của bệnh nhân động
kinhSinh viên: Võ Quang HàGVHD: Ts Trương Quang Đăng Khoa
Lets go!
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Nội dung
Thời gian: 20 phút
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Tầm ảnh hưởng của động kinh
1% dân số thế giới
~ 50 triệu người40% kháng thuốc
2% dân số Việt Nam
60% là trẻ em
Động kinh là mợt căn bệnh cần được quan tâm
Epilepsy
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Nguyên nhân
Electroencephalogram(EEG)
Lets go
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Phân loại
Lets go
Động kinh cục bộĐộng kinh toàn thể
1. Cơn vắng ý thức 2. Cơn vắng không điển hình 3. Cơn giật cơ
4. Cơn co giật5. Cơn co cứng6. Cơn mất trương lực7. Cơn co cứng-co giật
{[Vũ Anh Nhị]
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Phân loại
Lets go
PostIctal1h
InterIctal>1h
PreIctal2h
Ictal
PreIctal Ictal
Không chu kìChu kì
[Piotr Mirowski, Deepak Madhavan, Yann LeCun, Ruben Kuzniecky],[Torres,1991]
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Phương pháp
Lets go
Dữ liệu
ICA
Lọc trung bình
FD bằng thuật toán Higuchi
Lọc trung bình
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
FRACTAL
Lets go
Một vật thể là Fractal nếu như được hình thành thông qua các phép biến đổi đồng dạngMỗi phần tử (cấu tử) nhỏ của vật thể là ‘bản sao’ của toàn vật thể
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
FRACTAL
Lets go
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
FRACTAL
Lets go
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
FRACTAL DIMENSION
Lets go
D: Fractal dimensionN(ε): số lượng các cấu tử đồng dạngε: ‘độ phân giải’ hay kích thướt cấu tử đồng dạng
•Định nghĩa:
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
FRACTAL DIMENSION
Lets go
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
FRACTAL DIMENSION
Lets go
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
FRACTAL DIMENSION
Lets go
•Đường cong Koch
26.13ln
4ln
)/1ln(
)(ln
k
kND
[www.vanderbilt.edu]
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
FRACTAL DIMENSION
Lets go
1 0.5
N(ε)=6ε = 1
N(ε)=15ε = 1/2
[www.vanderbilt.edu]
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Kết quả sơ bộ
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Kết quả sơ bộ
Lets go
Theory experiment
Straight line 1 1
Weierstrass curve 1.5 1.53
Fractal dimension STD
Alpha 1.784 0.114
Beta 1.962 0.018
Delta 1.583 0.031
Đặc tính fractal trong giai đoạn Ictal
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Đặc tính fractal trong giai đoạn Ictal
Lets go
Dữ liệu
ICA
Lọc trung bình
FD bằng thuật toán Higuchi
Lọc trung bình
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Đặc tính fractal trong giai đoạn Ictal
Lets go
Bản ghi điện nãoKết quả Fractal dimension
(a) (b)
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Đặc tính fractal trong giai đoạn Ictal
Lets go
RecordFractal Dimension’s Kết quả
(a) (b)
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Đặc tính fractal trong giai đoạn Ictal
Dữ liệu
ICA
Lọc trung bình
FD bằng thuật toán Higuchi
Lọc trung bình
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Đặc tính fractal trong giai đoạn Ictal
Lets go
Kết quả Fractal dimension
(a) (b)
Đặc tính fractal trong giai đoạn PreIctal
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Đặc tính fractal trong giai đoạn PreIctal
Lets go
(a) (b)
Kết quả Fractal dimension
MỘT SỐ KẾT QUẢ KHÁC
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Cải thiện việc đọc định dạng EDF của EEGLAB
Lets go
EEGLAB Improved time
20x946 seconds 00:00:14
23x366second 00:00:23
3 x 320,17 min 1:11:40
30x 61,3 min >1 hour
immediately
immediately
~2s~2s
•Tốc độ
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Giao Diện
Lets go
File format : EDF, BDF, CNT, MAT, TXT, AVG, EEGCông cụ: Filter Fractal Chaos, Correlation dimension, Sleep Staging, BIS
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Giao Diện
Lets go
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Giao diện
Lets go
Kết luận
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Kết luận
Lets go
Phân tích được hiệu quả của bộ lọc trung bình và ICA lên kết quả fractalPhân tích được đặc tính Fractal của tín hiệu điện não trong giai đoạn động kinh.Phát hiện ra những sự thay đổi của đặc tính fractal trong thời kì tiền động kinhXây dựng giao diện thân thiện với người dùng, tổng hợp nhiều công cụ tính toánKhắc phục được nhược điểm của phần mềm EEGLAB trong việc đọc dữ liệu.Xây dựng công cụ hỗ trợ chẩn đoán động kinh thông qua đặc tính fractal.
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Kết luận
Lets go
Có 3 bài báo trong hội nghị quốc tế chuyên ngành, trong đó có 1 đứng tên chính và được báo cáo.
Hướng phát triển
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Hướng phát triển
Lets go
•Kết hợp với các công cụ khác để có kết quả chẩn đoán tốt nhất•Mở rộng nghiên cứu các dạng động kinh khác•Định khu động kinh•Xây dựng thêm nhiều chức năng hơn nữa cho toolbox
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Hướng phát triển
Lets go
Bản ghi
EOG ECG
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
Hướng phát triển
Lets go
Thank for your attention
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
FRACTAL DIMENSION
k=2:k=3: Lk=2,m=1=∑Ln*normalization factorLk=3m=1=∑Ln*normalization factor
k L
1
2
3
k=1 m=1
L1 L2L3 L4
L5
L6 L7
L8 L9
L10
k=1
k=1
k=1
k=2
L1
L2
L3
L4
L5
k=2
k=2
m=1
m=2 k=2L1
L2
L3
k=3
L4
k=3L1
L2
L3 L3L2
L1
k=3
k=3m=3
L1
L2
Lk=1=∑Ln*normalization factorm=1Lk=2,m=2=∑Ln*normalization factorm=2
Lk=3,m=2=∑Ln*normalization factorm=1m=2m=3
Lk=1
Lk=2
Lk=3
Lk=3,m=3=∑Ln*normalization factor
time
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
FRACTAL DIMENSION
Lets go
k L
1
2
3
Lk=1
Lk=2
Lk=3
Log(1/k)
LogL’
Log(1/1)
LogL’k=1
LogL’k=2
LogL’k=3
Log(1/2) Log(1/3)
least-squares linear best-fitting
y = Dx + c
Fractal dimension factor
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
INDEPENDENT COMPONENT ANALYSIS(ICA)
Lets go
ICA is suitable for filtering ‘internal’ noise
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
FRACTAL
Lets go
An object which appears self-similar under varying degrees of magnification.
In effect, possessing symmetry across scale, with each small part of the object replicating the structure of the whole.
Definition:
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
FRATAL
Lets go
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
FRACTAL
Lets go
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
INDEPENDENT COMPONENT ANALYSIS(ICA)
Lets go
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
FRACTAL BOUNDARIES
In order for a fractal curve to be classified as afractal boundary it must meet two conditions:
1. The curve must be non-crossing, meaning that the fractal curve does not intersect itself
2. As the fractal curve is zoomed in it reveals more structure (details).
Lets go
Equal to EEGLAB?
Single sampling rate Dữ liệu
Yes
Multi sampling rate Dữ liệu
No
Tổng quan
Phương pháp
Kết quả
Kết luận
Hướng phát triển
IMPROVEMENT IN IMPORTING EDF FILE OF EEGLAB
Lets go
•Accuracy