Ανάλυση καταγραφών ύπνου, από ηλεκτροκαρδιογράφημα και ηλεκτροεγκεφαλογράφημα για μελέτη σταδίων ύπνου

• Κύριος συγγραφέας: Ευσταθίου, Αναστασία
• Άλλοι συγγραφείς: Μεγαλοοικονόμου, Βασίλειος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2017
• Θέματα: Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (ΗΕΓ); Ηλεκτροκαρδιογράφημα (ΗΚΓ); Στάδια ύπνου; Κατηγοριοποίηση; Electroencephalography (EEG); Electrocardiography (ECG); Sleep stages; SVM; C4.5; MIT-BIH Polysomnographic Database; EDFX; 612.821

Το φαινόμενο του ύπνου αποτελεί μία σημαντική φυσιολογική διαδικασία του οργανισμού, που επηρεάζει την καθημερινή λειτουργικότητα και την σωματική και διανοητική υγεία του ανθρώπου. Πρόκειται για μια εύκολα αναστρέψιμη κατάσταση μειωμένης ανταπόκρισης και αλληλεπίδρασης με το περιβάλλον. Κατά την διάρκεια του ύπνου η δραστηριότητα του εγκεφάλου συνεχώς μεταβάλλεται. Η καταγραφή των μεταβολών αυτών οδήγησε στον διαχωρισμό του ύπνου σε διακριτά στάδια τα οποία εμφανίζουν ιδιαίτερες διαφορές ως προς τα ηλεκτρογραφικά και φυσιολογικά χαρακτηριστικά τους. Ο ύπνος διακρίνεται σε δυο ποιοτικά διαφορετικές καταστάσεις: τον ύπνο REM (ταχείες οφθαλμικές κινήσεις) και τον ύπνο NREM (χωρίς ταχείες οφθαλμικές κινήσεις), που εναλλάσσονται έως και πέντε φορές κατά τη διάρκεια της νύχτας. Ο NREM ύπνος, υποδιαιρείται σε τέσσερα επί μέρους στάδια (1 έως 4) που αντιπροσωπεύουν τη διαδοχική μετάβαση από την κατάσταση του ελαφρού ύπνου στο βαθύ ύπνο βραδέων κυμάτων. Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά την ανάλυση πολυϋπνικών καταγραφών ύπνου (ηλεκτροκαρδιογράφημα και ηλεκτροεγκεφαλογράφημα) και την επεξεργασία τους με χρήση signal processing και data mining τεχνικών για την μελέτη της δομής του ύπνου. Συγκεκριμένα, από τα σήματα ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος και ηλεκτροκαρδιογραφήματος έγινε υπολογισμός χρήσιμων παραμέτρων με την βοήθεια των οποίων πραγματοποιήθηκε η αναγνώριση και η μοντελοποίηση των σταδίων του ύπνου. Οι προτεινόμενες αρχιτεκτονικές βασίστηκαν στην διεθνή βιβλιογραφία. Δεδομένα από ελεύθερα διαθέσιμες βάσεις δεδομένων της physionet (physiobank/ database/slpdb και physiobank/database/sleep-edfx) χρησιμοποιήθηκαν για την πειραματική αξιολόγηση των αρχιτεκτονικών αυτών.