نوع مقاله : مقاله های پژوهشی
نویسندگان
1
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه بیوالکتریک و مهندسی پزشکی و کمیتهی تحقیقات دانشجویی، دانشکدهی فنآوریهای نوین علوم پزشکی دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران
2
دانشیار، گروه فیزیک و مهندسی پزشکی، دانشکدهی پزشکی و گروه بیوالکتریک و مهندسی پزشکی، دانشکدهی فنآوریهای نوین علوم پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران
3
استاد، گروه روانپزشکی و مرکز تحقیقات علوم رفتاری، دانشکدهی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، ایران
4
دانشجوی دکتری، گروه بیوالکتریک و مهندسی پزشکی و کمیتهی تحقیقات دانشجویی، دانشکدهی فنآوریهای نوین علوم پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران
چکیده
مقدمه: رشد سریع بیماری آلزایمر نیاز به یافتن روشی مطمئن برای تشخیص زود هنگام بیماری را افزایش داده است. تحقیقات اخیر، نشان دادهاند که تحلیل پیچیدگی سیگنال الکتروانسفالوگرام میتواند برای پیشبینی پیشرفت بیماری از مرحلهی اختلال خفیف شناختی به آلزایمر مفید باشد. این مطالعه با هدف بررسی آنتروپی تقریبی و ارایهی راهکاری جهت استفاده از این شاخص برای تشخیص اختلال خفیف شناختی انجام شد.روشها: در این پژوهش، از الکتروانسفالوگرام مربوط به 16 فرد سالم و 11 بیمار استفاده شد. ضبط سیگنال مطابق با سیستم 20-10 بینالمللی و به مدت 30 دقیقه بود. در مرحلهی پیش پردازش، آرتیفکتها هم به صورت دستی و هم با استفاده از فیلتر میانگذر حذف شدند. در مرحلهی پردازش با هدف تعیین پارامترهای مختلف آنتروپی تقریبی، سناریوهای مختلفی طراحی و اجرا شد. در نهایت، به کمک آزمون t نتایج ارزیابی و بررسی شدند تا ضمن بهینه نمودن شیوهنامهی تعیین آنتروپی، کانالهای مناسب برای تشخیص بیماری شناسایی شوند.یافتهها: شیوهنامهای جهت استخراج پیچیدگی مبتنی بر آنتروپی تقریبی تعیین شد که تفاوت آنتروپی افراد سالم و بیمار را معنیدارتر مینمود. همچنین، توسط آن برای تشخیص بیماری تعداد کانالها به 6 عدد افزایش یافت (05/0 > P). این نتایج، با یافتههای سایر مطالعات بر روی کاهش حجم مغز در بیماران مبتلا به اختلال خفیف شناختی مطابقت داشت.نتیجهگیری: به کمک محاسبهی آنتروپی برای کانالهای مختلف، مشاهده شد که در بیماران مبتلا به اختلال خفیف شناختی، میزان پیچیدگی سیگنال کاهش پیدا کرده است.
کلیدواژهها
عنوان مقاله English
Proposing an Approach for Diagnosis of Mild Cognitive Impairment Based on Approximate Entropy
نویسندگان English
Tahmineh Shabanian-Boroujni
1
Saeed Kermani
2
Majid Barekatain
3
Masoud Kashefpoor
4
1
MSc Student, Department of Biomedical Engineering AND Student Research Committee, School of Advanced Medical Technology, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
2
Associate Professor, Department of Physics and Medical Engineering, School of Medicine AND Department of Biomedical Engineering, School of Advanced Medical Technology, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
3
Professor, Department of Psychiatry AND Behavioral Sciences Research Center, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
4
PhD Student, Department of Biomedical Engineering AND Student Research Committee, School of Advanced Medical Technology, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
چکیده English
Background: The highly increase of Alzheimer's disease among human lead to increasing the demand of finding a reliable way to diagnose its symptoms at the early stages. Recent researches in this area demonstrate that the signal complexity analysis of the electroencephalogram can be useful in prognosis the development of this illness form mild cognitive impairment to Alzheimer's disease. The focus of this study was on approximate entropy and proposing an effective approach for using this criterion to diagnose the mild cognitive impairment.Methods: In this research, the electroencephalograms of 16 normal subjects and 11 patients were used. The signals were captured based on 10-20 international system for 30 minutes. In the preprocessing phase, the artefacts were eliminated both by visually inspection by a specialist physician and using band pass filter. In the processing phase, different scenarios were considered and applied to define the different parameters of approximate entropy. Finally, the results were analyzed using t-test to optimize the define protocol of the entropy and find the appropriate channels for diagnosing the disease.Findings: A protocol for extracting the complexity based on approximate entropy was determined, in which the difference of the entropy of normal subjects and patients were more remarkable. By using this protocol, the number of appropriate channels for diagnosing the disease increased (P < 0.05). These results also showed decreasing the gray matter volume in the patients with mild cognitive impairment.Conclusion: Using the entropy measurements for different channels of patients with mild cognitive impairment, demonstrate that the amount of complexity of signals decreased.
کلیدواژهها English
Mild cognitive impairment
Electroencephalogram
Approximate entropy
Alzheimer's disease