Μοντελοποίηση ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος με χρήση στοιχειωδών ηλεκτρικών πηγών

Θερμογιάννης, Νικόλαος; Thermogiannis, Nikolaos

dc.contributor.author	Θερμογιάννης, Νικόλαος	el
dc.contributor.author	Thermogiannis, Nikolaos	en
dc.date.accessioned	2017-12-18T11:31:54Z
dc.date.available	2017-12-18T11:31:54Z
dc.date.issued	2017-12-18
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46120
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15054
dc.rights	Default License
dc.subject	Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία	el
dc.subject	Ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα	el
dc.subject	Ηλεκτρικά δίπολα	el
dc.subject	Μαγνητικά δίπολα	el
dc.subject	Μοντελοποίηση με πολλαπλά δίπολα	el
dc.subject	Electromagnetic radiation	en
dc.subject	Electromagnetic compatibility	en
dc.subject	Electric dipoles	en
dc.subject	Magnetic dipoles	en
dc.subject	Multiple dipole modeling	en
dc.title	Μοντελοποίηση ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος με χρήση στοιχειωδών ηλεκτρικών πηγών	el
dc.title	EEG dipole modeling	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα	el
heal.classification	Electromagnetic compatibility	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-09-27
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία αποσκοπεί στην ανάπτυξη μιας μεθόδου αξιολόγησης και απεικόνισης εγκεφαλικών σημάτων προερχόμενων από πειραματικές μετρήσεις Ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος, με χρήση ισοδύναμων στοιχειωδών ΗΜ πηγών. Οι προτεινόμενες μεθοδολογίες εφαρμόζονται σε σήματα Ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος (ΗΕΓ) ηρεμίας και σε Εγκεφαλικά Προκλητά Δυναμικά (Π.Δ.). Παράλληλα γίνεται προσπάθεια μελέτης και αξιολόγησης της επίδρασης Η/Μ ακτινοβολίας διαφορετικών χαρακτηριστικών και παραμέτρων στα ηλεκτρικά σήματα του εγκεφάλου. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα εγκεφαλικών σημάτων παρουσία Η/Μ ακτινοβολίας από προγενέστερα πειράματα, αλλά και από ένα πείραμα καταγραφής ΗΕΓ χωρίς επίδραση Η/Μ ακτινοβολίας. Στη συνέχεια, τα δεδομένα που συνελέγησαν από τις πειραματικές μετρήσεις επεξεργάστηκαν και αναλύθηκαν με διάφορες τεχνικές. Αρχικά, χρησιμοποιήθηκαν γνωστές και καθιερωμένες στατιστικές μέθοδοι για την ανάλυση των κορυφών των εγκεφαλικών σημάτων που προήλθαν από τα πειράματα μελέτης της επίδρασης ακτινοβολίας, εκπεμπόμενης από κινητό τηλέφωνο. Στόχος ήταν να εξεταστεί το μοτίβο ενεργοποίησης των κυματομορφών καθώς και η εξάρτησή τους από την ακτινοβολία. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η κορυφές ακολουθούν διακριτά μοτίβα ενεργοποίησης στα πρόσθια, κεντρικά και οπίσθια ηλεκτρόδια. Τέλος, οι παραπάνω διαφορές φάνηκε να επηρεάζονται σημαντικά κι από την επίδραση της ακτινοβολίας. Στη συνέχεια, γίνεται προσπάθεια επίλυσης του αντίστροφου προβλήματος, δηλαδή του προσδιορισμού ισοδύναμων μοντέλων εγκεφαλικής δραστηριότητας, με χρήση του αλγορίθμου βελτιστοποίησης PSO που έχει αναπτυχθεί για την μοντελοποίηση της ΗΜ ακτινοβολίας στο κοντινό πεδίο σύνθετων συσκευών διαστημικού εξοπλισμού για την επίτευξη ΗΜ καθαρότητας στις διαστημικές αποστολές. Στο πλαίσιο αυτό, ελέγχθηκε το μέσο τετραγωνικό σφάλμα που ελήφθησε από το πείραμα χωρίς και με επίδραση Η/Μ ακτινοβολίας,σε σχέση με το παραγόμενο μαγνητικό δίπολο. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν συνηγορούν αφενός στην αναγκαιότητα ύπαρξης μίας τέτοιας μεθοδολογίας κι αφετέρου στην αποτελεσματικότητα της προτεινόμενης διαδικασίας. Στο τελευταίο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συνολικά συμπεράσματα της διπλωματικής εργασίας και η επιστημονική συνεισφορά της. Επίσης γίνεται αναφορά σε μελλοντικές προοπτικές της παρούσας εργασίας.	el
heal.abstract	The present study aims to the development of a process evaluating and presenting brain signals recorded during experimental measurements of EEG, using equivalent elementary electromagnetic sources. The proposed methodology is applied to Electroencephalographic (EEG) signals and Event Related Potentials (ERP). At the same time, an attempt to study and evaluate the effect of Electromagnetic Field (EMF) radiation of different characteristics and parameters on the electrical signals of the brain is being made. In this context, data acquired by previous experiments were used. Such data were brain signals recorded under the influence of EMF radiation and EEG measurements executed in an uncontaminated by EMF radiation environment. The data collected from the aforementioned experimental measurements were processed and analyzed by various techniques. As a first approach, established and standard statistical methods were used to analyze the components of signals recorded during an auditory memory task, in the presence and absence of RF radiation, similar to that emitted by mobile phones. The aim was to examine the patterns of activation of the waveforms and whether these patterns were RF dependent. The results showed that the components follow distinct patterns of activation in the anterior, central and posterior brain areas. In conclusion, the application of the procedure provided an adequate model of the spatially distributed event-related dynamics that correspond to the waveforms. The next part of the present study implicates the solution of the reverse problem, that is the specification of equivalent models of brain activities, using the optimization algorithm PSO which has been developed for modeling electromagnetic radiation in near field of complex devices in space equipment for magnetic cleanliness in space misssions. In this context, EEG signals obtained from an experiment conducted in an environment clear of EMF were used. Initially, the Goodness of Fit was checked in terms of normality. Subsequently, values with the presence of RF radiation were weighted using the Algorithm and their GoF was checked once again. In both cases, the results obtained suggest the need for such a methodology and to the effectiveness of the proposed procedure. The last chapter presents the overall conclusions of the thesis and its scientific contribution. Finally, references to the future perspectives of this thesis are being made.	en
heal.advisorName	Καψάλης, Χρήστος	el
heal.committeeMemberName	Κωττής, Παναγιώτης	el
heal.committeeMemberName	Φικιώρης, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Καψάλης, Χρήστος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Συστημάτων Μετάδοσης Πληροφορίας και Τεχνολογίας Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	89 σ.	en
heal.fullTextAvailability	true