elias ebrahimzadeh
-
به خاطر رزولوشن زمانی خوب EEG و رزولوشن مکانی مناسب fMRI ترکیب اطلاعات هم زمان آنها می تواند بهبود عملکرد مکان یابی را به دنبال داشته باشد. در این مقاله سعی شده با استفاده از اطلاعات این دو مدالیته در یک ثبت هم زمان به مکان یابی کانون های صرعی پرداخته شود. بنابراین نخست از طریق شناسایی وقایع اینترایکتال و میانگین گیری، یک الگوی اسپایکر مستخرج از EEG خارج اسکنر ساخته شده و سپس از طریق اعمال همبستگی متقابل بین این الگو و سیگنال EEG درون اسکنر یک سیستم خودکار به منظور استخراج اطلاعات زمانی لحظه وقوع حادثه طراحی شده است. سپس رگرسور به دست آمده بعد از کانوالو شدن با تابع پاسخ سیستم همودینامیک (HRF) از طریق مدل GLM به مکان یابی کانون های صرعی پرداخته است. مطالعه بر روی 6 بیمار صرعی موضعی مقاوم به دارو که در آزمایشگاه ملی نقشه برداری مغز از آن ها ثبت داده صورت گرفته انجام پذیرفته است. نتایج روش پیشنهادی با اطلاعات ارائه شده در EEG برای هر 6 بیمار هماهنگی دارد و از این میان برای 4 بیمار که کاندید جراحی مغز بودند اطلاعات اضافه ارائه کرده است . نتایج بهبود صحت و دقت مکان یابی نسبت به روش های ارائه شده تاکنون را نشان می دهند.
کلید واژگان: مکان یابی، کانون های صرعی، ثبت هم زمان EEG-fMRI، سیگنال BOLD، مدل GLMSince electroencephalography (EEG) signal contains temporal information and fMRI carries spatial information, we can reasonably expect that a combination of the two contributes greatly to precise localization of epileptic focuses. With that in mind, we have first extracted spike patterns from outside of scanner EEG, through detecting and averaging the interictal epileptiform discharges (IED). Then, having implemented the correlation between the identified pattern and inside-scanner EEG, an automated system was developed to extract the temporal information when an epileptic seizure is triggered. We proceeded to convolve the obtained regressor with the hemodynamic response function (HRF) using the general linear model (GLM) for the purpose of localizing the epileptic focus. This study was conducted on 6 medication-resistant patients with epilepsy whose data was recorded in the National Brain Mapping Lab (NBML). The results of the proposed method are in line with the information provided in EEG for each of the 6 patients, and for the 4 patients who were candidates for brain surgery, they provided further information. The results suggest a significant improvement in localization accuracy and precision compared to existing methods in the literature.
Keywords: localization, epileptic focus, simultaneous EEG-fMRI recording, BOLD signal, GLM model -
صرع اختلال سیستم عصبی مرکزی (اختلال نورولوژیکی) است که در آن فعالیت سلول های عصبی در مغز، مختل و به تشنج منجر می شود. بیشتر افراد مبتلا با استفاده از داروهای مناسب حملات خود را کنترل می کنند؛ اما متاسفانه همیشه درمان دارویی پاسخگو نیست و عده ای از این افراد به ناچار درمان جراحی را می پذیرند. مسئله اصلی در این نوع جراحی و یا هر نوع جراحی دیگر مغز که در آن لازم باشد جراح بخش هایی از بافت مغز را تخریب و یا خارج کند، خودداری از تخریب بافت های سالم و حیاتی نزدیک محل جراحی است. درواقع شناسایی محل دقیق کانون های صرع موجود در کورتکس بسیار مهم است؛ بنابراین نظر به اینکه عامل موفقیت در درمان این بیماری تعیین دقیق کانون مولد صرع است، الگوریتم های مختلفی برای مکان یابی منابع مغزی و درنتیجه تعیین دقیق کانون مولد صرع ارائه شده است؛ ولی تا کنون هیچ یک نتوانسته اند راه حل مناسبی برای حل این مشکل در دنیای پزشکی ارائه دهند. با توجه به اینکه سیگنال EEG، اطلاعات زمانی مناسب و fMRI، اطلاعات مکانی دقیق تری دارند، امید است با ترکیب دو مدالیته عملکرد بهتری به دست آید. در این مقاله در ابتدا سعی شده است آرتیفکت های موجود حاصل از گرادیان روی EEG، حذف و با مکان یابی منابع مغزی، سیگنال درون اسکنر و خارج آن مقایسه و ارزیابی شود. سپس با پردازش همزمان EEG-fMRI و استفاده از قیودی مستخرج از اطلاعات زمانی EEG به تحلیل fMRI و مکان یابی کانون ها با مدل GLM پرداخته شده است. مطالعه بر 10 بیمار صرعی موضعی مقاوم به دارو انجام شد که در مرکز نقشه برداری مغز ایران از آنها ثبت داده شده اند. نتایج روش پیشنهادی نسبت به روش های ارائه شده تا کنون حاکی از بهبود چشمگیر درستی مکان یابی است.کلید واژگان: ثبت همزمان EEG-fMRI، مکان یابی کانون صرع، پردازش مولفه های مستقل، صرع مقاوم به دارو، سیگنال BOLD، مدل GLMAffecting daily lives of millions of people, Epilepsy is a common central nervous system (neurological) disorder where cell activity in the brain is disturbed, causing recurrent seizures. Epilepsy can be treated commonly by medications. Be that as it may, medications do not always work as one may hope, and thus, some patients tend to resort to surgeries. The primary challenge in such surgeries, and by extension any other surgery where some part of brain may need to be disabled, disconnected or removed, is managing to pose no threat to the critical healthy textures adjacent or close to the part being operated on. Therefore, the precise localization of epileptic focus is a matter of vital importance in treating this condition. Various algorithms have been proposed to localize the brain sources and thus to determine the epileptic focus; however, none has yet been able to offer a solution to effectively address this issue. With EEG signal containing temporal information and fMRI carrying spatial information, it is hoped that the combination of the two can yield optimal results. In this research, we first remove the artifacts caused by EEG gradients, and proceed to study the signal in and outside the scanner by localizing the brain sources. The simultaneous processing of EEG-fMRI enables us to make use of the temporal information in EEG to analyze fMRI. Epileptic foci are finally localized based on GLM method. This study has been conducted on 10 medication-resistant patients with epilepsy whose data was recorded in Iran National Brain Mapping Centre. The results suggest a significant improvement in localization accuracy compared to existing methods in the literature.Keywords: Simultaneous EEG-fMRI, Epileptic Focus, Localization of Brain Source, Gradient Artefacts, EEG Signal, BOLD Signal
-
مرگ ناگهانی قلبی (SCD) نتیجه تخریب شدید عملکرد قلبی است که سبب ازبین رفتن سیستم قلبی در افراد می شود. وقتی این اتفاق رخ می دهد، خون دیگر نمی تواند برای مدتی به قسمت های مختلف بدن پمپ شود. این واقعه به قدری جدی است که می تواند در عرض چند دقیقه، بیمار را از زندگی محروم سازد. درصورت علم به وقوع این حادثه می توان ازطریق تجهیزاتی همچون دفیبریلاتور و استفاده از دیگر راهکارهای درمانی تعداد این نوع مرگ ها را به شدت کاهش داد. با وجود این، همچنان راه های مناسبی برای پیش بینی مرگ ناگهانی قلبی وجود ندارد تا پزشکان بتوانند ازطریق آن، تصمیمات مناسبی برای بیماران در معرض خطر بگیرند. در این مطالعه با استفاده از بهترین روش های استخراج ویژگی از پردازش های غیرخطی، زمان - فرکانس و کلاسیک که فراهم آمده مطالعات قبلی و تجربیات کارهای گذشته خود ما است، از یک روش نوین جهت انتخاب فضای ویژگی بهینه به صورت محلی استفاده شده است. همچنین در ادامه با توجه به وجود ویژگی های متفاوت از حوزه های مختلف، طبقه بندی کننده تجمیع خبرگان پیشنهاد شده است. روش های پیشنهادی این امکان را فراهم می کنند که با انتخاب بهینه ویژگی ها در هر بازه 1 دقیقه ای از سیگنال، انتخاب ویژگی های متفاوتی در هر دقیقه قبل از واقعه انجام شود که با هم متفاوت باشند. این موضوع نه تنها باعث افزایش چشمگیر زمان پیش بینی از 4 دقیقه به 12 دقیقه با صحت بالا می شود، بلکه امکان تفسیر علائم بالینی با توجه به تکثر وجود ویژگی ها در هر دقیقه را نیز فراهم می سازد. ازطرفی وجود شبکه تجمیع خبرگان، تصمیم مناسب تری به عنوان خروجی درمورد پردازش حوزه های مختلف خواهد گرفت. نتایج مطالعه نشان دهنده توانمندی درخور توجه روش های پیشنهادی نسبت به دیگر روش های ارئه شده در مطالعات مشابه است.کلید واژگان: انتخاب ویژگی محلی، تغییرات نرخ ضربان قلب، تجمیع خبرگان، سیگنال الکتروکاردیوگرام، مرگ ناگهانی قلبیSudden Cardiac Death (SCD) is caused by loss of heart function which ultimately stops heart from pumping blood throughout the body and therefore, claims the patients life within few minutes. Once detected, sudden cardiac deaths could substantially decrease through applying medical procedures or instrumentations such as defibrillators. Nonetheless, effective approaches to SCD prediction, based on which doctors can make informed decisions, are yet to be discovered. This research aims to propose a novel approach to local feature selection with the assistance of the most accurate methodologies, which have formerly been developed in previous works of this team, for extracting features from nonlinear, time-frequency and classic processes. Furthermore, taking into consideration the existence of different features from different areas, the Mixture of Experts is put forward as a means of classification. The suggested methods enable us to select features that differ from one another in each minute before the incidence through the agency of optimal feature selection in each one-minute period of the signal. Not only will this facilitate increasing the prediction time from 4 minutes to 12 with a high level of accuracy, but it also will provide us with an opportunity to interpret clinical signs considering the plurality of features in each minute. Additionally, applying the Mixture of Experts classification proceeds to ensure a precise decision-making on the output of different areas processes. The results indicate to the superiority of the proposed method to those mentioned in similar studies.Keywords: Local feature selection, heart rate variability, Miixture of experts, Electrocardiogram signal, Sudden cardiac death
-
بهره برداری از منابع تولید پراکنده و تجدید پذیر اگرچه پتانسیل بالایی دارند، اما ممکن است به علت طبیعت متغیرشان مشکل آفرین باشند. علاوه بر این، نوسان های باد و یا تغییرات شدید آب و هوایی می تواند به نوسان های موقتی در ولتاژ منجر شود. تحقیقات نشان می دهد که ذخیره سازی انرژی می تواند این طبیعت تصادفی را جبران کند و در بازه زمانی کوتاه بدون نیاز به قطع بار و یا به مدار آوردن منابع انرژی جدید موثر باشد. همچنین، بهره گیری از ذخیره سازهای انرژی برای یکنواخت کردن پروفیل توان و تنظیم ولتاژ در نقاط اتصال، امکان استفاده بهتر از توان تولیدی را فراهم می آورد و می تواند راه حل اقتصادی تلقی شود. در این راستا، در این مقاله یک سیستم مدیریت انرژی هوشمند به منظور بهینه کردن بهره برداری از سیستم الکتریکی نمونه و برنامه ریزی تولید و ذخیره انرژی طراحی شده است. روش پیشنهاد شده قادر است بسته به اهداف کاری مختلف و درجه اهمیت متناظرشان با استفاده از روش بهینه سازی پارتو نقاط کار بهینه را تعیین نماید. در این روش، ساعات استفاده و میزان استفاده از منابع مختلف انرژی به گونه ای که کمترین هزینه و پایین ترین آلودگی زیست- محیطی را به دست دهد، تعیین شده است. در نهایت، به منظور اعتبار سنجی الگوریتم پیشنهادی، روش با استفاده از نرم افزارهای MATLAB و GAMS بر روی یک سیستم پیشرانه الکتریکی نمونه پیاده و نتایج بحث و بررسی شده است.
کلید واژگان: ذخیره سازی انرژی، مدیریت بهینه مصرف انرژی، برنامه ریزی خطی اعداد صحیح، بهینه سازی پارتوDespite the high potential of distributed and renewable sources، their operation may cause problems because of their variability. Moreover، wind fluctuations or extreme weather changes may lead to temporary voltage fluctuations. Researches show that the energy storage can compensate this random nature effect and also it can be effective in a short duration، without requiring the load cut-off. Furthermore، utilizing the energy storing instruments provides more suitable conditions to use produced power and it can be considered as an economic solution. Therefore، in this paper a Smart Energy Management System has been designed in order to optimize the operation of a sample system، production planning، and energy storage. This study suggests the optimized method which can determine the optimized point depending on different goals and their relative effective coefficients. In this method، the usage time and the amount of usage of different energy sources have been determined so that the lowest cost and minimum environmental pollution has been achieved based on Pareto optimization. Eventually، in order to validate the proposed algorithm، this method has been implemented on an electrical propulsion sample system by MATLAB & GAMS software and related results are discussed.Keywords: Energy storage, Optimal management of energy consumption, Integer linear programming, Pareto optimization -
مرگ ناگهانی قلبی (SCD) همه ساله جان میلیون ها انسان را می گیرد. با استفاده از تجهیزات پزشکی از قبیل دیفیبریلاتور می توان تعداد این نوع مرگ ها را کاهش داد، با وجود این راه های مناسبی برای پیش بینی مرگ ناگهانی قلبی که پزشکان بتوانند از طریق آن تصمیمات مناسبی را برای بیماران در معرض خطر بگیرند، وجود ندارد. در این مقاله با استفاده از پردازش سیگنال الکتروکاردیوگرام مرگ ناگهانی قلبی پیش بینی شده است. برای این کار پس از استخراج سیگنال HRV از سیگنال ECG به استخراج ویژگی های خطی، زمان – فرکانس و غیر خطی پرداخته شده است. در مرحله بعد، بهترین ویژگی های ترکیبی منتجه برای ایجاد بیشترین تمایز بین دو کلاس را انتخاب کرده، سپس با اعمال PCA به بردار ویژگی ترکیبی، ابعاد ویژگی کاهش یافته و در نهایت، از طریق شبکه عصبی MLP افراد سالم و افراد ریسک پذیر، دسته بندی می شوند. به منظور ارزیابی توانمندی هر یک از روش های تحلیلی در تفکیک افراد، آنها را به صورت مجزا و ترکیبی با هم مقایسه کرده ایم. نتایج به دست آمده نشان می دهند که در سیگنال HRV مربوط به افراد ریسک پذیر، در نزدیکی وقوع SCD ویژگی هائی وجود دارد که آنها را کاملا از افراد سالم متمایز می کند. روش بردار ترکیبی از توانایی بمراتب بیشتری برای آشکار کردن این اختلاف برخوردار است. در نهایت صحت تفکیک پذیری برای دقایق اول، دوم، سوم و چهارم قبل از واقعه به ترتیب 99.43%؛ 97.86%؛ 90.49%؛ 73.35 % است که نسبت به کارهای قبلی انجام شده از صحت بمراتب بالاتری برخوردار است. از طرفی، نشان داده ایم که از 4 دقیقه قبل از رخ دادن مرگ قلبی، این افزایش احتمال خطر کاملا مشهود است؛ به طوری که هرچه به وقوع حادثه نزدیکترمی شویم، احتمال وقوع نیز افزایش می یابد و این زمان برای اتخاذ راهکارهایی برای جلوگیری از این واقعه کافی است.
کلید واژگان: مرگ ناگهانی قلبی، سیگنال الکتروکاردیو گرام، تغییرات نرخ ضربان قلب، روش زمان، فرکانسDespite the significant decline in coronary artery disease (CAD) mortality in the second half of the 20th century، sudden cardiac death (SCD) continues to claim 250 000 to 300 000 US lives annually. Even in the presence of advanced first responder systems for resuscitation of out-of-hospital cardiac arrest، the overall survival rate in a recent North American analysis was 4. 6%. If there are existed suitable ways to predict sudden cardiac death، doctors can make better decisions for patients at risk. In this paper، we investigate a way to predict sudden cardiac death. To do this، after the extraction of the HRV signal from ECG signal، some nonlinear and time-frequency features have been extracted from HRV signal. Then، the dimension of the feature space is reduced by applying the feature selection and PCA. Finally، healthy people and people at risk of SCD are classified using an MLP neural network. To evaluate the capabilities of analytical methods in classification، we have compared the classification rates for nonlinear and TF features، separately and in combination. The results show that there are features in the HRV signal of SCD patients just near the occurrence of SCD، which is quite different from normal people. Also، results show that the combination of time-frequency and nonlinear features have a greater ability to detect this difference. It has also been investigated that there are precious information in four minutes before the incident of SCD to predict the death; and this is enough time to save the patient by doctors or medical centers.Keywords: Sudden cardiac death_heart rate variability_time – frequency transform_linear processing_nonlinear processing_ECG signal
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.