Download de presentatie
De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub
1
De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir Computing
2
Pieter Buteneers 2007 - 2008 3 de proef burgerlijk elektrotechnisch ingenieur: optie ICT
3
De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir Computing Promotoren: prof. dr. ir. Dirk Stroobandt prof. dr. ir. Jan Van Campenhout Begeleiders: dr. ir. Benjamin Schrauwen ir. David Verstraeten De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
4
De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir Computing 1. Inleiding 2. SWD detectie 3. Tonisch-clonische aanvallen 4. Verder werk 5. Besluit De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
5
1. Inleiding Waarom aanvalsdetectie? De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
6
1. Inleiding Waarom aanvalsdetectie? Medicatie heeft vele bijwerkingen: gevoel van dronkenschap duizeligheid slaperigheid traagheid gebrek aan eetlust misselijkheid... De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
7
1. Inleiding Waarom aanvalsdetectie? Medicatie heeft vele bijwerkingen Oplossing: Snelwerkende medicatie toedienen bij een opkomende aanval De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
8
1. Inleiding Een voorbeeld van een aanval: De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers Start aanval
9
1. Inleiding De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers nervusvagusstimulatiemedicatiehersenstimulatie
10
1. Inleiding Reservoir Computing De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
11
1. Inleiding Reservoir Computing Voor classificatie Aanval - Geen aanval De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
12
1. Inleiding Reservoir Computing Voor classificatie Aanval - Geen aanval Analoge neuronen Met laagdoorlaat filter Instelbare dynamiek van het netwerk De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
13
1. Inleiding Het neuron De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
14
1. Inleiding Het neuron De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
15
1. Inleiding Het neuron De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
16
1. Inleiding Reservoir opstelling De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
17
De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir Computing 1. Inleiding 2. SWD detectie 3. Tonisch-clonische aanvallen 4. Verder werk 5. Besluit De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
18
2. SWD detectie 2.1.Inleiding 2.2.De reservoir opstelling 2.3.Naverwerking 2.4.Evaluatie De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
19
2.1. Inleiding Wat zijn SWD’s? Spike-Wave Discharges Veralgemeende niet-tonische epileptische aanvallen Absence epilepsie Goed te behandelen met medicatie 8 tot 130 seconden Quasi periodisch - Harmonische structuur ± 8, 16 en 24 Hz De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
20
2.1. Inleiding De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
21
2.1. Inleiding De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
22
2. SWD detectie 2.1.Inleiding 2.2.De reservoir opstelling 2.3.Naverwerking 2.4.Evaluatie De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
23
2.2. De reservoir opstelling 200 Neuronen De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers Ingang Uitgang
24
2.2. De reservoir opstelling Geoptimaliseerd voor maximale spreiding De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers 20 000 samples = 1,6 minuten
25
2. SWD detectie 2.1.Inleiding 2.2.De reservoir opstelling 2.3.Naverwerking 2.4.Evaluatie De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
26
2.3. Naverwerking Gemiddelde niet-overlappende intervallen Lengte = 1,2 seconden De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
27
2.3. Naverwerking Gemiddelde niet-overlappende intervallen Lengte = 1,2 seconden Detectievoorwaarde: Tenminste 2,9 seconden boven threshold De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
28
2. SWD detectie 2.1.Inleiding 2.2.De reservoir opstelling 2.3.Naverwerking 2.4.Evaluatie De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
29
2.4. Evaluatie ROC-curves Receiver Operating Characteristic Sensitiviteit tegen specificiteit Reactiesnelheid Tijd nodig om aanval te detecteren De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
30
2.4. Evaluatie ROC curves Receiver Operating Characteristic Sensitiviteit tegen specificiteit De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
31
2.4. Evaluatie ROC curves Sensitiviteit: Kans dat test positief is als er effectief wel een aanval is Specificiteit: Kans dat test negatief is als er effectief geen aanval is Grotere oppervlakte – Betere prestatie De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
32
2.4. Evaluatie De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
33
2.4. Evaluatie De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers Van Hese – TSM0γ
34
2.4. Evaluatie ROC curves Sensitiviteit tegen specificiteit Reactiesnelheid Tijd nodig om aanval te detecteren De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
35
2.4. Evaluatie The detection of epileptic seizures using Reservoir ComputingPieter Buteneers Gemiddelde reactietijd: 31 samples ± 0,3 seconde Standaardafwijking: 19 samples ± 0,2 seconden Met naverwerking => Gemiddelde reactietijd > 1,5 seconden !!!
36
De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir Computing 1. Inleiding 2. SWD detectie 3. Tonisch-clonische aanvallen 4. Verder werk 5. Besluit De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
37
3. Tonisch-clonische aanvallen 3.1.Inleiding 3.2.De reservoir opstelling 3.3.Evaluatie De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
38
3.1. Inleiding Wat zijn tonisch-clonische aanvallen? De gekende stuiptrekkingen Minder goed te behandelen met medicatie Veel kans op foute val voor patiënt Duren 40 seconden tot 13 minuten Geen duidelijke harmonische structuur => Detectiesysteem kan veel voordelen bieden De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
39
3.1. Inleiding De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers 50 seconden
40
3.1. Inleiding De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
41
3.1. Inleiding 3.2.De reservoir opstelling 3.3.Evaluatie De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
42
3.2. De reservoir opstelling 200 Neuronen De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers Ingang Uitgang
43
3.2. De reservoir opstelling De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
44
3. Tonisch-clonische aanvallen 3.1.Inleiding 3.2.De reservoir opstelling 3.3.Evaluatie De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
45
3.3. Evaluatie ROC curves Sensitiviteit tegen specificiteit Reactiesnelheid Tijd nodig om aanval te detecteren De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
46
3.3. Evaluatie De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers Oppervlakte = 0,973 Oppervlakte = 0,993
47
3.3. Evaluatie ROC curves Sensitiviteit tegen specificiteit Reactiesnelheid Tijd nodig om aanval te detecteren De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
48
3.3. Evaluation De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers Eerste afgeleide: Gemiddelde reactietijd: 153 samples ± 1,5 seconden Standaardafwijking: 155 samples ± 1,5 seconden Niet-voorverwerkte data: Gemiddelde reactietijd: 103 samples ± 1 seconde Standaardafwijking: 207 samples ± 2 seconden
49
De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir Computing 1. Inleiding 2. SWD aanvallen 3. Tonisch-clonische aanvallen 4. Verder werk 5. Besluit De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
50
4. Verder werk Algemeen: Menselijke EEG’s Scalp-EEG Voorspelling Extra inputs: ECG,... … De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
51
4. Verder werk Meer onderzoek naar tonisch-clonische aanvallen Doel: Oppervlakte onder ROC verder vergroten De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
52
4. Verder werk Meer onderzoek naar tonisch-clonische aanvallen Doel: Oppervlakte onder ROC verder vergroten Middel: Voorverwerking Naverwerking Tweede sneller reservoir... De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
53
De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir Computing 1. Inleiding 2. SWD aanvallen 3. Tonisch-clonische aanvallen 4. Verder werk 5. Besluit De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
54
5. Besluit Detectie van epileptische aanvallen met Reservoir Computing geeft goede resultaten. Er is zeker nog werk voordat alle mogelijkheden benut zijn... De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers
55
De detectie van epileptische aanvallen met Reservoir ComputingPieter Buteneers Bedankt voor uw aandacht! Vragen? Bedankt voor uw aandacht! Vragen?
Verwante presentaties
