Potlačení síťového šumu z EEG záznamů metodou průměrování spektra

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21460%2F19%3A00336917" target="_blank" >RIV/68407700:21460/19:00336917 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="http://www.ta-service.cz/neurofyziologie2019/downloads/Abstrakta.pdf" target="_blank" >http://www.ta-service.cz/neurofyziologie2019/downloads/Abstrakta.pdf</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Potlačení síťového šumu z EEG záznamů metodou průměrování spektra

Popis výsledku v původním jazyce

Gama pásmo EEG záznamů souvisí s kognitivními funkcemi mozku a je často využíváno při výzkumu neuropsychiatrických onemocnění. Gama pásmo je velmi citlivé na artefakty. Jedním z nejčastěji se vyskytujících artefaktů je síťový šum. Síťový šum má frekvenci elektrorozvodné sítě (v ČR 50 Hz)a vyšších harmonických frekvencí. Většina studií odstraňuje síťový šum pomocí úzkopásmových konvenčních filtrů. Tyto filtry mohou vést ke vzniku umělých oscilací a odstraňují mozkovou aktivitu. Vzhledem k překrývání frekvenčních pásem gama pásma a síťového šumu by tak mohla být odstraněna i potenciálně významná složka EEG záznamů. Tato práce je zaměřena na odstranění síťového šumu pomocí metod snažících se zachovat mozkovou aktivitu. Mezi takové metody patří i takzvané průměrování spektra. Velkým problémem při aplikaci metod odstraňujících artefakty je vyhodnocení metod. V této práci jsme použili vlastní analýzu výsledků založenou na inovativním nahrávání simulovaného síťového šumu. Simulovaný síťový šum byl vytvořen pomocí zvukového tónu o frekvenci 40 Hz a jednoduché cívky. Simulovaný artefakt měl obdobné vlastnosti jako reálný síťový šum, měl pouze rozdílnou frekvenci, aby se nepromíchal s reálným artefaktem. Vyhodnotili jsme metodu průměrování spektra pomocí námi navrhnutého protokolu a porovnali ji s již dříve aplikovanými metodami lineární regrese a ICA. Výsledky ukazují, že metody snažící se zachovat mozkovou aktivitu dokážou odstranit významnou část síťového šumu a zároveň zachovat mozkovou aktivitu v pozadí.

Název v anglickém jazyce

Suppression of line noise from EEG records by spectrum averaging method

Popis výsledku anglicky

The gamma band of EEG records is related to cognitive functions of the brain and is often used in research into neuropsychiatric diseases. The gamma band is very sensitive to artifacts. One of the most common artifacts is line noise. The line noise has the frequency of the electrical distribution network (50 Hz in the Czech Republic) and higher harmonic frequencies. Most studies remove line noise using conventional narrowband filters. These filters can lead to artificial oscillations and eliminate brain activity. Due to the overlap of gamma band and line noise, a potentially significant component of EEG records could thus be removed. This work is focused on the elimination of line noise using methods trying to preserve brain activity. Such methods include the so-called spectrum averaging. A major problem in applying artifact removal methods is the evaluation of methods. In this work, we used our own analysis of results based on an innovative recording of simulated line noise. The simulated line noise was created using a 40 Hz sound tone and a single coil. The simulated artifact had properties similar to real line noise, only having a different frequency to avoid mixing with the real artifact. We evaluated the spectrum averaging method using our proposed protocol and compared it with the previously applied linear regression and ICA methods. The results show that methods to preserve brain activity can remove a significant amount of network noise while preserving background brain activity.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

20601 - Medical engineering

Projekt

<a href="/cs/project/GA17-20480S" target="_blank" >GA17-20480S: Časový kontext v úloze analýzy dlouhodobého nestacionárního vícerozměrného signálu</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2019

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů