State-Space Modeling and Bayesian Methods for Evoked Potential Estimation (Tila-avaruus mallintaminen ja Bayesilaiset menetelmät herätepotentiaalien estimoinnissa), Kyo:n julkaisuja C 213

Georgiadis Stefanos 25.5.2007\nLuonnontieteiden ja ympäristötieteiden tiedekunta\nLääketieteellinen signaalinkäsittely\nState-Space Modeling and Bayesian Methods for Evoked Potential Estimation (Tila-avaruus mallintaminen ja Bayesilaiset menetelmät herätepotentiaalien estimoinnissa)\n\nVastaväittäjä: Dosentti Mark van Gils, VTT\nKustos: Professori Pasi Karjalainen, Kuopion yliopisto\n\nVäitöskirjan tiivistelmä:\n\nHerätepotentiaalien signaalinkäsittelymenetelmät\n\nAivosähkökäyrä eli EEG mahdollistaa kognitiiviseen toimintoon liittyvän aivoaktiviteetin tarkan ajallisen mittaamisen. EEG-mittauksessa mitataan potentiaalieroa tiettyyn paikkaan pään pinnalle asetetun elektrodin ja jonkin referenssielektrodin välillä. Yksi tällainen EEG-kanava mittaa summapotentiaalia, joka syntyy eri puolilla aivoja tapahtuvista yhtäaikaisista aktivaatioista sekä muista aivojen ulkopuolisista lähteistä. Siten aivojen toiminnan arviointi ja luokittelu vaatii signaalinkäsittelymenetelmien käyttöä.\n\nHerätepotentiaalit ovat jonkun ärsykkeen tai stimulaation seurauksena aivojen sähköisessä toiminnassa tapahtuvia muutoksia. Herätepotentiaalitutkimuksen etuna on, että aivojen kortikaalista reaktiokykyä ja toimintaa voidaan tutkia ajallisesti tarkasti. Herätepotentiaaleja käytetäänkin aivojen toiminnan muutosten havaitsemisessa sekä kognitiivisten prosessien selittämisessä. Herätepotentiaalit erotetaan perinteisesti aivojen tausta-aktiviteetista sekä kohinasta keskiarvoistamalla aikalukittuja EEG-näytteitä. Tällainen signaalin laadun parantaminen pienentää kuitenkin signaalin fysiologisesta taustasta saatavaa informaatiota.\n\nYksittäisvastemenetelmiä käyttämällä voidaan saada tietoa vaste vasteelta tapahtuvista ilmiöistä. Erityisenä mielenkiintona on tilanne, missä herätepotentiaalin jotkin parametrit muuttuvat dynaamisesti stimulaatiota toistettaessa. Tämä voi olla trendimäinen muutos herätepotentiaalin jonkin komponentin amplitudissa tai latenssissa.\n\nTässä väitöskirjatyössä on esitetty uudenlaisia menetelmiä herätepotentiaalien kohinan pienentämiseksi ja laadun parantamiseksi. Esitetyt menetelmät käsittävät tila-avaruus mallintamista sekä tunnistustekniikoita. Menetelmät on kehitetty hyödyntäen Bayesilaista estimointia ja regularisointiteoriaa. Herätepotentiaalien estimaatit saadaan Kalman suodin algoritmeja käyttäen. Esitetyt menetelmät mahdollistavat herätepotentiaalien dynaamisen mallintamisen. Tämä on osoitettu käyttäen sekä simuloituja että todellisia herätepotentiaalimittauksia. Saatavia estimaatteja voitaisiin käyttää esimerkiksi kognitiivisen tilan muutosten havaitsemisessa tai anestesian aikaisen aivojen aktiivisuuden monitoroinnissa.\n\nVäitöskirja on julkaistu sarjassa Kuopion yliopiston julkaisuja C. Luonnontieteet ja ympäristötieteet. ISBN 978-951-27-0691-4. Sitä voi tilata yliopiston kirjaston julkaisumyynnistä sähköposti: yrjo.valtanen@uku.fi tai verkko-osoitteesta http://www.uku.fi/kirjasto/julkaisutoiminta/julkmyyn.shtml\n\nLisätietoja:\nStefanos Georgiadis\nKuopion yliopisto, fysiikan laitos\npuh. (017) 16 2362\nsähköposti: stefanos.georgiadis@uku.fi\n\nKuopion yliopisto\nViestintä\ntiedotus@uku.fi

ISBN-10:
978-951-27-0691-4
Kieli:
eng
Sivumäärä:
179 s.
Tekijät:
Georgiadis Stefanos(diss)
Tuotekoodi 020277
22,00 €