11738

تخمين سيگنال الكترومايوگرام با استفاده از الكتروانسفالوگرام

1400

دكتر وحيد شالچيان

بازسازي سيگنال‌هاي الكترومايوگرام (EMG) از سيگنال‌هاي مغزي ، ميتواند منجر به پيشرفت‌هاي چشمگيري در رابط‌هاي مغز و ماشين (BMI) شود، به خصوص در بيماراني كه امكان ثبت از سيگنال EMG وجود نداشته باشد مي‌توان با استفاده از سيگنال الكترومايوگرام تخمين زده شده اطلاعاتي مانند سينماتيك يا ديناميك مثل نيرو يا گشتاور مفاصل را به دست آوريم. علاوه بر اين، از سيگنال‌هاي تخميني EMG مي‌توان به‌عنوان سيگنال‌هاي فرمان FES سيستم تحريك الكتريكي عملكردي استفاده شود. BMI را ميتوان به‌طوركلي به روش‌هاي 1) تهاجمي، با استفاده از سيگنال پتانسيل ميداني محلي (LFP) يا سيگنال الكتروكورتيكوگرام (ECoG) و 2) غير‌تهاجمي، با استفاده از سيگنال الكتروانسفالوگرام (EEG) تقسيم كرد. BMI هاي مبتني بر EEG قابل‌حمل و آسان براي استفاده در كاربردهاي عملي هستند. هدف از اين سمينار بررسي روش‌هاي تخمين سيگنال EMG با استفاده از سيگنال‌هاي عصبي است. از روش‌هاي رگرسيون و wiener cascade براي بازسازي EMG از سيگنال LFP و ECoG استفاده شده است. اما تخمين با استفاده از سيگنال EEG در مقايسه با ثبت‌هاي تهاجمي به دليل تمايز مكاني كم و آلوده بودن به نويز، دشوار است، به همين دليل براي افزايش كارايي روش‌هاي رگرسيوني از اطلاعات fMRI نيز استفاده شده است يا براي حذف بهتر آرتيفكت‌ها از روش جداسازي منابع مستقل (ICA) و تبديل فوريه‌ي زمان-كوتاه (STFT) و تحليل مولفه‌هاي اصلي (PCA) يا از مدل‌هاي جديد شبكه‌هاي عصبي الهام گرفته از مغز (BI-SNN) با قابليت تفسيرپذيري بالا استفاده شده است. در نهايت براي ارزيابي عملكرد مدل ارائه شده ضرايب تعيين يا ضرايب همبستگي يا شمول واريانس با استفاده از فعاليت عضلاني بازسازي شده و فعاليت عضلاني واقعي، محاسبه شد و شباهت فعاليت عضلاني تخمين زده شده و فعاليت واقعي عضلات، نشان داده شد.

12/21/2022 12:00:00 AM

77737

1401/10/27

Electromyogram signal estimation using electroencephalogram

رابط‌هاي مغز و ماشين، الكترومايوگرام، الكتروانسفالوگرام، پتانسيل ميداني محلي، الكتروكورتيكوگرام

Brain-machine interfaces, electromyogram, electroencephalogram, local field potential, electrocorticogram