Detection of epileptic seizures in EEG signals during long-term monitoring of patients after traumatic brain injury

Abstract

Длительный (несколько суток) мониторинг эпилептиформной активности в скальповой ЭЭГ послеоперационных пациентов после черепномозговой травмы является важной задачей. Наряду с эпилептиформными разрядами в ЭЭГ присутствуют схожие с ними сигналы миографической активности, связанные с жеванием. И эпилептиформная активность и артефакты жевания проявляются в одном частотном диапазоне, что затрудняет их дифференциацию. Для различия эпилептиформной активности от артефактов жевания предложен метод, основанный на анализе вейвлет-спектрограмм ЭЭГ. Вейвлет-спектрограммы ЭЭГ содержат широкополосные пики в моменты времени, соответствующие пик-волновой эпилептиформной активности, с одной стороны, и пикам миографической активности при жевании. Исследуется периодичность этих пиков. Обнаружено отличие в разбросе периодов этих пиков, что является дифференцирующим признаком этих двух видов сигналов. Long-term (several days) monitoring of epileptiform activity in scalp EEG of posttraumatic brain injury patients is an important task. EEG signals contain epileptiform seizures and similar signals of myographic activity associated with chewing. Both epileptiform activity and chewing artifacts appear in the same frequency range, which complicates their differentiation. To distinguish epileptiform activity from chewing artifacts, a method based on the wavelet spectrogram analysis of EEG is proposed. EEG wavelet spectrogram contains broadband peaks at times corresponding to peak-wave epileptiform activity on the one hand, and peaks of myographic activity at chewing on the other hand. The periodicity of these peaks is investigated. The difference in the period dispersion of epileptiform peaks peaks and chewing peaks is found.Исследование выполнено за счёт гранта РФФИ, проект № 18-29-02035 мк. с привлечением средств государственного задания по теме "Фундаментальные основы радиоэлектронных методов для проблем биомедицины"