ترکیب فیلتر ذره ترتیبی و شکل‌دهنده پرتو برای مکانیابی منابع اخلالگر مغزی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی برق، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دانشکده مهندسی برق، دانشگاه یزد، یزد، ایران

3 دانشکده مهندسی برق، دانشگاه یزد، یزد، ایران

4 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

doi
10.22034/jasp.2021.45667.1141
چکیده

در این مقاله به مکانیابی منابع اخلالگر فعالیت مغز در بیماران میتلا به اختلالات مغزی، با فرض دانستن اطلاعات مکانی منابع فعال مغز در افراد سالم با توجه به الگوی ارتباطات عملکردی مغز در این افراد و در فعالیت‌های مشابه، پرداخته می‌شود. در الگوریتم پیشنهادی، با استفاده از شکل-دهنده پرتو LCMV، اثر منابعی که به طور طبیعی در فعالیت‌های مختلف فعال هستند، از سیگنال EEG ثبت شده از بیمار، تا حد امکان، حذف و منابع اخلالگر مکانیابی می‌شود. در روش پیشنهادی برای مکانیابی منابع اخلالگر، از ترکیب روش فیلتر ذره ترتیبی (Sequential Particle Filter (SPF)) و شکل‌دهنده پرتو (BF) LCMV استفاده می‌شود. شبیه‌سازی‌ها با استفاده از نرم‌افزار Brain Storm و با استفاده از سیگنال‌های شبه‌واقعی مغزی صورت گرفته است. نتایج حاصل از اعمال روش پیشنهادی (SPF-BF) بر سیگنال EEG شبیه‌سازی شده نشان داده که این روش توانسته در شرایط نویزی شدید، نتایج بهتری نسبت به روش‌های شکل‌دهنده پرتو LCMV، الگوریتم‌های سنتی فیلتر ذره و ترکیب آن‌ها داشته باشد. همچنین نتایج حاصل از روش پیشنهادی در مقایسه با روش sLORETA حاکی از عملکرد مناسب روش پیشنهادی است. ضمن اینکه روش پیشنهادی در افزایش سرعت محاسبات نیز عملکرد بهتری نسبت به دیگر روش‌های مشابه داشته است.