An application for the inverse problem in electroencephalography
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
1999
Major/Subject
Lääketieteellinen tekniikka
Mcode
Tfy-99
Degree programme
Language
en
Pages
60
Series
Abstract
Sähköaivokäyrän mittauksella (elektroenkefalografialla) tutkitaan aivojen toimintaa. Sähköaivokäyrällä tarkoitetaan aivojen hermosolujen toimintaan liittyvien sähkövirtojen päänahalle synnyttämien potentiaalierojen kehitystä ajan funktiona. Helsingin yliopistollisen keskussairaalan BioMag-laboratoriossa kehitetyn laitteiston avulla voidaan mitata aivojen magneettisen stimuloinnin seurauksena syntyvää hermosolujen aktivaatiota sähköaivokäyrän avulla. Mittaustulosten perusteella voidaan määrittää stimuloinnin aiheuttaman aktiviteetin sijainti aivokuorella. Tässä työssä kehitettiin ohjelmisto sähköaivokäyrän analysointiin potentiaalikarttojen ja virtatiheyskarttojen avulla. Ohjelmiston suunnittelussa päätavoitteena oli mahdollisimman hyvä käytettävyys: tarjolla olleet kaupalliset ohjelmistot olivat liian raskaita EEG:n nopeaa analysointia ajatellen, eivätkä siksi soveltuneet laboratorion rutiinikäyttöön. Aktiviteetin paikkainformaation estimointi on ns. käänteinen ongelma. Ohjelmisto käyttää käänteisen ongelman ratkaisuun miniminormiestimaattia, joka mallintaa virtalähdejakauman elektrodien herkkyysjakaumien eli kytkentäkenttien lineaarikombinaationa. Kohinaherkkyyteen liittyvien ongelmien ratkaisumenetelmiksi ohjelmisto tarjoaa singulaariarvohajotelman katkaisun ja Tikhonov-regularisoinnin. Käänteisen ongelman ratkaisu vaatii myös mallin, joka kuvaa virtalähteiden ja mitattujen potentiaalierojen välistä yhteyttä. Kehitetty ohjelmisto käyttää nelikerroksista pallomallia, jonka ominaisuudet määritetään elektrodien paikkainformaation perusteella. Ohjelmiston toiminnan oikeellisuus todettiin sekä simulaatioiden avulla että vertaamalla mitatulla aineistolla saatuja tuloksia kaupallisella ohjelmistolla saatuihin tuloksiin. Lisäksi tarkasteltiin mittauksissa olevan kohinan ja pallomallin parametrien valinnan vaikutusta ratkaisuihin.Description
Supervisor
Katila, ToivoThesis advisor
Ruohonen, JarmoKeywords
electroencephalography, Tikhonov, minimum-norm estimate, elektroenkefalografia, regulatization, miniminormiestimaatti, Tikhonov, regularisointi, spherical model, pallomalli