پيش بيني تطبيقي حملات صرعي مبتني بر همگامي فاز در EEG

Adaptive prediction of epileptic seizures based on phase synchronization in EEG

چكيده – در حال حاضر، بيماران مبتلا به صرع كه به كنترل كامل صرع دست نيافتند، با مشكل حمله ناگهاني و تشنج غير قابل پيش بيني روبه رو هستند. روشي كه توانايي پيش گويي رخداد صرع را داشته باشد، مي تواند به طور قابل توجه اي كيفيت زندگي اين افراد را بهبود ببخشد. مبناي اصلي پيش بيني حملات صرع، متمايز ساختن ديناميك دوره پيش صرعي از ساير دوره ها مي باشد. در اين تحقيق از مفهوم همگامي فاز به عنوان شاخصي براي بررسي تعامل بخش هاي مختلف مغز و به عنوان شاخصي قابل اطمينان براي شناسايي دوره پيش صرعي استفاده شده است.از طرفي مدت زمان پيش گويي حمله و مدت زمان وقوع حمله، دو فاكتور مهم در ارزيابي روش هاي پيش-بيني صرع هستند، هرچند كه در تحقيقات انجام شده، از اين دو مشخصه زماني صرفاً در ارزيابي استفاده شده است، در اين مقاله با به كار گيري نوعي مدل عصبي-فازي و وارد كردن اين دو مشخصه زماني در سيستم، حملات صرعي با توجه به فيدبكي كه از بيمار گرفته مي شود،به صورت تطبيقي پيش بيني مي شوند. نتايج پياده سازي مدل بر روي سيگنال مغزي داخل جمجمه اي، نشان داد كه به ازاي اكثر مقادير مختلف بازه هاي زمان، حساسيت و ويژگي بالاي 70% بدست آمد.

For epilepsy patients who do not achieve complete seizure control, faced sudden and unpredictable seizures strike. A method capable of predicting the occurrence of seizures could significantly improve the quality of life for epilepsy patients. The basic basis for predicting epileptic seizures is to distinguish the dynamics of the preictal state from interictal state. In this research, the concept of phase synchronization as an indicator for investigating the interaction of the different parts of the brain and as a reliable indicator for identifying the preictal period has been used. On the other hand, the seizure occurrence period (SOP) and seizure predicting horizon (SPH) are two important factors in assessing the methods of predicting epilepsy. Although in the past researches, these two attributes are used merely in the evaluation, in this paper with the use of a neuro-fuzzy model and the introduction of these two time characteristics in the system, epileptic seizures are anticipated adaptively with regard to the feedback received from the patient. The results of the model implementation on the intracranial recordings, showed that for most of the different values of SOP and SPH, the sensitivity and specificity were higher than 70%.