INSTITUT FÜR INFORMATIK Entwurf und Implementierung - Ludwig ...

Kapitel 2 Grundlagen
2.3.2 Dynamical Similarity Index
Im Gegensatz zum Phasensynchronisationsindex ist der Dynamical Similarity Index
ein univariates Verfahren, d. h. es wird nur das Signal eines EEG-Kanals betrachtet
[20]. Die zugrunde liegende Idee besteht in dem Vergleich des jeweils aktuellen
Datenfenster mit einem vorher ausgewählten Referenzfenster, welches weit von Anfällen
entfernt liegt. Dabei werden die Daten nicht direkt verglichen, sondern anhand
ihrer dynamischen Eigenschaften. Falls das aktuell vorliegende Datenfenster in seiner
Dynamik dem Referenzfenster sehr ähnlich ist, liegt der Wert des normierten
Similarity Index nahe 1, andernfalls eher bei 0. Für jeden EEG-Kanal, für den der
Similarity Index ermittelt wird, ergibt sich eine neue Zeitreihe bzw. Feature. Für eine
detailliertere Beschreibung des Similarity Index siehe Anhang A.2.
2.4 Die „Seizure Prediction Characteristic“
Die im vorherigen Abschnitt vorgestellten Indices zeigen für einige Patienten charakteristische
Veränderungen in der präiktalen Phase, d. h. im Zeitraum vor den Anfällen.
Zur Detektion dieser Veränderungen werden Schwellwerte benutzt, bei deren Überschreitungen
Alarme 1 ausgelöst werden. In Abbildung 2.4 ist dies für den Phasensynchronisationsindex
gezeigt, der aus den beiden abgebildeten EEG-Kanälen berechnet
wurde. Vor dem markierten Anfall überschreitet der Index die eingezeichnete Schwelle
a. Zur Optimierung des Vorhersagesystems muss für jeden Patienten ein bester
Schwellwert ermittelt werden, bei deren Über- bzw. Unterschreitung Alarme ausgelöst
werden, welche die Anfälle ankündigen. Dabei muss die Anzahl der korrekt vorhergesagten
Anfälle maximiert, die Anzahl der Fehlalarme minimiert werden. Auÿerdem
ist zu untersuchen, wie groÿ die Vorhersage-Zeitfenster sein müssen oder sein dürfen,
um nützliche und signikante Vorhersagen treen zu können. Hierbei wurde im
Rahmen der Diplomarbeit auf die Seizure Prediction Characteristic (engl. Seizure
Anfall) zurückgegrien, mit der eine statistische Bewertung der Vorhersagemethoden
möglich ist [21, 23, 24].
Das Ziel der Vorhersagen ist es, vor den Anfällen eine Intervention zu ermöglichen, um
die Anfälle unterdrücken zu können. Die Vorhersagemethode muss daher nach Auslösung
eines Alarmes eine Interventionszeit beinhalten, damit z. B. Notfallmedikamente
genommen werden und ihre Wirkung entfalten können. Während dieses Seizure Prediction
Horizon (SPH ) darf kein Anfall eintreten, damit die Intervention ungestört
durchgeführt werden kann.
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Alarm: von ital. all'arme Zu den Waen
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