Оценка влияния неточности определения начала электроэнцефалографических стимулов на форму вызванных потенциалов
- 1 Институт высшей нервной деятельности РАН (ИВНДРАН); РТУ МИРЭА (Москва, Россия)
- 2 Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН (ИОФРАН) (Москва, Россия)
Аннотация
Постановка проблемы. Вызванный потенциал (ВП) представляет собой сигнал, генерируемый нейронными ансамблями, которые активизируются при подаче внешнего стимула или возникновения какого-либо эндогенного события. Величина ВП, регистрируемая на поверхности головы, слишком мала по сравнению с несинхронной со стимулом фоновой активностью ЭЭГ, что существенно осложняет возможность их регистрации и исследования. Для решения этой проблемы используется метод синхронного накопления. Однако при вычислении ВП любой модальности из-за неточностей в определении начала каждого стимула на оси времени возникают ошибки при определении формы ВП. Случайное смещение сигналов или отдельных их составляющих (пиков) вдоль оси времени приводит к увеличению ширины компонентов и снижению их амплитуды, а в предельном случае, и к невозможности выделения сигналов и неверной классификации компонент.
В общем случае, чем больше вариабельность момента времени начала обработки сигнала при выполнении процедуры когерентного синхронного накопления, тем медленнее увеличивается соотношение сигнал/шум, вследствие чего для получения надежной оценки сигналов требуется увеличение количества регистрируемых реакций на стимулы.
Цель. Изучить влияние неточности определения начала электроэнцефалографических стимулов на форму и расположение пиков ВП.
Результаты. Проведена оценка максимально допустимой погрешности в определении начала стимула.
Практическая значимость. Оценка максимально допустимой погрешности в определении начала стимула позволяет верно оценивать параметры ВП и соответственно правильно выполнять клиническую диагностику. Рассмотрение проводится на примере слуховых (акустических) стимулов.
- Поступила
- 13.09.2022
- Одобрена
- 03.10.2023
- Принята
- 28.06.2023
Для цитирования
Слезкин А.А., Гусейн-заде Н.Г. Оценка влияния неточности определения начала электроэнцефалографических стимулов на форму вызванных потенциалов // Биомедицинская радиоэлектроника. 2023. T. 26. № 4. С. 59–65. DOI: https://doi.org/10.18127/ j15604136-202304-06
Список источников
- Amantini A., Amadori A. and Fossi S. Evoked potentials in the ICU // Eur J Anaesthesiol Suppl. 2008. 42. Р. 196–202.
- Guerit J.M. Medical technology assessment EEG and evoked potentials in the intensive care unit // Neurophysiol Clin. 1999. 29(4). P. 301–17.
- Guideline 9A: guidelines on evoked potentials // Am J Electroneurodiagnostic Technol. 2006. 46(3). P. 240–53.
- Зилинберг А.Ю., Корнеев Ю.А. Исследование алгоритмов определения речевой активности говорящего, используемых в задаче многоуровневой временной сегментации / Сб. докладов Научной сессии ГУАП, посвященной Всемирному дню космонавтики. СПб.: ГУАП. 2009.
- Xiaoli Li. Signal Processing in Neuroscience. Springer Science, 2016.
- Sanei S., Chambers J.A. EEG signal processing. John Wiley & Sons Ltd. 2007.
- Saeed V. Vaseghi Advanced Digital Signal Processing and Noise Reduction. John Wiley & Sons Ltd. 2006.
- Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа. 2004.
- Гнездицкий В.В. Вызванные потенциалы мозга в клинической практике. Таганрог: Изд-во ТРТУ. 1997. 252 с.
- Рангайян Р.М. Анализ биомедицинских сигналов. Практический подход. М.: Физматлит. 2007. 440 с.
- Karim G. Oweiss Statistical signal processing for neuroscience and neurotechnology. Elsevier inc. 2010.