J 2019

Intracerebral EEG Artifact Identification Using Convolutional Neural Networks

NEJEDLY, Petr; Jan CIMBALNIK; Petr KLIMES; Filip PLESINGER; Josef HALAMEK et al.

Základní údaje

Originální název

Intracerebral EEG Artifact Identification Using Convolutional Neural Networks

Autoři

NEJEDLY, Petr; Jan CIMBALNIK; Petr KLIMES; Filip PLESINGER; Josef HALAMEK; Vaclav KREMEN; Ivo VISCOR; Benjamin H. BRINKMANN; Martin PAIL; Milan BRÁZDIL; Gregory WORRELL a Pavel JURAK

Vydání

NEUROINFORMATICS, TOTOWA, HUMANA PRESS INC, 2019, 1539-2791

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

30103 Neurosciences

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 3.300

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14110/19:00107403

Organizační jednotka

Lékařská fakulta

EID Scopus

Klíčová slova anglicky

Intracranial EEG (iEEG); Noise detection; Convolutional neural networks (CNN); Artifact probability matrix (APM)

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 3. 3. 2020 16:52, Mgr. Pavla Foltynová, Ph.D.

Anotace

V originále

Manual and semi-automatic identification of artifacts and unwanted physiological signals in large intracerebral electroencephalographic (iEEG) recordings is time consuming and inaccurate. To date, unsupervised methods to accurately detect iEEG artifacts are not available. This study introduces a novel machine-learning approach for detection of artifacts in iEEG signals in clinically controlled conditions using convolutional neural networks (CNN) and benchmarks the method's performance against expert annotations. The method was trained and tested on data obtained from St Anne's University Hospital (Brno, Czech Republic) and validated on data from Mayo Clinic (Rochester, Minnesota, U.S.A). We show that the proposed technique can be used as a generalized model for iEEG artifact detection. Moreover, a transfer learning process might be used for retraining of the generalized version to form a data-specific model. The generalized model can be efficiently retrained for use with different EEG acquisition systems and noise environments. The generalized and specialized model F1 scores on the testing dataset were 0.81 and 0.96, respectively. The CNN model provides faster, more objective, and more reproducible iEEG artifact detection compared to manual approaches.

Návaznosti

GAP103/11/0933, projekt VaV
Název: Analýza vysokofrekvenčního EEG signálu z hlubokých mozkových elektrod
Investor: Grantová agentura ČR, Analýza vysokofrekvenčního EEG signálu z hlubokých mozkových elektrod
NV16-33798A, projekt VaV
Název: Modulace funkční konektivity kortikálních sítí vlivem STN DBS