Analysis of applied reference leads influence on an EEG spectrum

• Autorzy: Plechawska-Wójcik M. , Wesołowska K. , Wawrzyk M. , Kaczorowska M. , Tokovarov M.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0010.4837

Warianty tytułu

PL

Analiza wpływu doboru odprowadzeń referencyjnych zapisu EEG na uzyskane widmo

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the analysis of various kinds of montage applied in the analysis of electroencephalographic data. The present study covers analysis of data obtained as a result of EEG examination of several persons with the age of 23–24 years. Every person has undergone an examination with appliance of 21 electrodes in accordance with classic EEG record method applying the 10–20 system. The examined persons were asked to perform the following activities: sitting steadily with opened eyes, sitting steadily with closed eyes as well as typical cognitive activity i.e. silent reading of given text. Every fragment has been subjected to initial data analysis (filtering, artifact correction) and used for spectral analysis afterwards. The whole analysis has been realized on the basis of four EEG montage examples (two bipolar and two monopolar). For each of them comparative analysis concerning the following points has been carried out: EEG spectra as well as other measures, such as activity maps, diffraction histograms for separate waves and spectrum charts for the selected electrodes.

PL

Artykuł przedstawia analizę zastosowania różnego rodzaju montaży w analizie danych elektroencefalograficznych (EEG).Zaprezentowane studium przypadku obejmuje analizę danych z badania EEG kilku osób w wieku 23–24 lat. Każda osoba poddana została badaniu z wykorzystaniem 21 elektrod w klasycznym zapisie EEG z wykorzystaniem systemu 10–20. Osoby badane poproszone zostały o następujące aktywności: spokojne siedzenie z oczami otwartymi, zamkniętymi a także typową aktywność poznawczą – czytanie zadanego tekstu w myślach. Każdy fragment został poddany wstępnej analizie danych (filtracja, korekcja artefaktów) a następnie wykorzystany do analizy widmowej. Cała analiza została zrealizowana w oparciu o cztery przykładowe montaże EEG (dwa bipolarne i dwa monopolarne). Dla każdego z nich zrealizowano analizę porównawczą w odniesieniu do widm EEG a także innych miar, takich jak mapy aktywności, histogramy rozkładu poszczególnych fal oraz wykresy widmowe dla wybranych elektrod.

Słowa kluczowe

EN

electroencephalography; EEG spectrum; EEG montag

PL

elektroencefalografia; widmo EEG; montaż EEG

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 7, nr 2
• Strony: 44--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Plechawska-Wójcik M.

• Lublin University of Technology, Institute of Computer Science

autor

Wesołowska K.

• Lublin University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering

autor

Wawrzyk M.

• Lublin University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering

autor

Kaczorowska M.

• Lublin University of Technology, Institute of Computer Science

autor

Tokovarov M.

• Lublin University of Technology, Institute of Computer Science

Bibliografia

• [1] Adeli H., Ghosh-Dastidar S., Dadmehr N.: A wavelet chaos methodology for analysis of EEGs and EEG subbands to detect seizure and epilepsy. IEEE Trans. Biomedical Eng. 54(2)/2007, 205–211.
• [2] Automated Neural Network Detection of EEG Spikes. IEEE Engineering in Medicine and Biology[J], (3/4)/1995, 0739–5175.
• [3] Atcherson S.R., Gould H.J., Pousson M.A., Prout T.M.: Variability of electrode positions using electrode caps. Brain Topogr. 20/2007, 105–111.
• [4] Cunnington R., Iansek R., Bradshaw J.L., Phillips, J.G.: Movement-related potentials associated with movement preparation and motor imagery. Experimental brain research 111(3)/1996, 429–436.
• [5] Croft R., Barry R.: EOG correction: a new perspective. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 107/1998, 387–394.
• [6] De Weerd A.W., Despland P.A., Plouin P.: Neonatal EEG. The international federation of clinical neurophysiology. Electroencephalogr Clin Neurophysiol Suppl. 52/1999, 149–157.
• [7] Farwell L. A., Donchin E.: Talking off the top of your head: toward a mental prosthesis utilizing event-related brain potentials. Electroencephalography and clinical Neurophysiology 70(6)/1988, 510–523.
• [8] Joyce C., Gorodnitsky I., Kutas M.: Automatic removal of eye movement and blink artifacts from eeg data using blind component separation. Psychophysiology 41/2004, 313–325.
• [9] Kulaichev A.P.: Optimal choice of a reference electrode for EEG recording. Moscow University Biological Sciences Bulletin 71(3)/2016, 145–150.
• [10] Mak, J.N., Wolpaw, J.R.: Clinical applications of brain-computer interfaces: current state and future prospects. Biomedical Engineering, IEEE Reviews 2/2009, 187–199.
• [11] Miller K., Halpern C.: Stereotactic Bony Trajectory Preservation for Responsive Neurostimulator Lead Placement Following Depth EEG Recording. Cureus 8(3)/2016.
• [12] Ng S.C., Raveendran, P.: Comparison of different Montages on to EEG classification. In 3rd Kuala Lumpur International Conference on Biomedical Engineering 2006, Springer Berlin Heidelberg, 365–368.
• [13] Patel R., Gireesan K., Sengottuvel S., Janawadkar M.P., Radhakrishnan T.S.: Common Methodology for Cardiac and Ocular Artifact Suppression from EEG Recordings by Combining Ensemble Empirical Mode Decomposition with Regression Approach. Journal of Medical and Biological Engineering 2017, 1–8.
• [14] Pfurtscheller G., Neuper C.: Motor imagery and direct brain-computer communication. Proceedings of the IEEE 89(7)/2001, 1123–1134.
• [15] Stasinski R.: Radix-K FFT's using K-point convolutions. IEEE Transactions Signal Processing 42/1994, 743–750.
• [16] Tanner A.E., Särkelä M.O., Virtanen J., Viertiö-Oja H.E., Sharpe M.D., Norton L., Young G.B.: Application of subhairline EEG montage in intensive care unit: comparison with full montage. Journal of Clinical Neurophysiology 31(3)/2014, 181–186.
• [17] Tokariev A., Sampsa V., Palva J.: Analysis of infant cortical synchrony is constrained by the number of recording electrodes and the recording montage. Clinical Neurophysiology 127(1)/2016, 310–323.
• [18] Trambaiolli L.R., Lorena A.C., Fraga F J., Kanda P.A.M.K., Nitrini R., Anghinah R.: Does EEG montage influence Alzheimer's disease electroclinic diagnosis? International Journal of Alzheimer’s Disease, 2011.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).