DD299509A7 - METHOD AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR EVENT-RELATED NONLINEAR TOPOLOGICAL FUNCTIONAL ANALYSIS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur ereignisbezogenen nichtlinearen topologischen Funktionsanalyse. Das Ziel der Erfindung ist es, dynamisch nichtlineare funktionsrelevante topologische Parameter zu ermitteln. Es werden mehrkanalig gemessene Signale durch Signalanalyse zu verarbeiteten Signalen, diese unter Nutzung reizbezogener Signale zu linearen Signalen, die verarbeiteten Signale und die linearen Signale durch Differenzbildung zu nichtlinearen Signalanteilen, diese durch zeitliche Analyse zu nichtlinearen Parametern, diese durch raeumliche Approximation zu nichtlinearen topologischen Parametern verarbeitet und die nichtlinearen topologischen Parameter als Bildwerte praesentiert. Mit vergleichsweise geringem rechentechnischen Aufwand werden erstmalig ereignisbezogene nichtlineare topologische Parameter bestimmt.The invention relates to a method and a circuit arrangement for event-related nonlinear topological functional analysis. The aim of the invention is to determine dynamically non-linear function-relevant topological parameters. Signals that have been measured at several channels are processed into signals that have been processed using stimulus-related signals, while the processed signals and the linear signals are converted into nonlinear signal components by temporal analysis. The latter are then converted into nonlinear parameters by spatial approximation to form nonlinear topological parameters and presented the nonlinear topological parameters as image values. For the first time, event-related nonlinear topological parameters are determined with comparatively low computational complexity.
Description
verrechnet werden.will be charged.
10. Schaltungsanordnung zur ereignisbezogenen nichtlinearen topologischen Funktionsanalyse, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrkanalig gemessenen Signale (SM) einem Eingang eines Signalanalysators (2) und10. Circuit arrangement for event-related nonlinear topological function analysis, characterized in that the multi-channel measured signals (SM) an input of a signal analyzer (2) and
die reizbezogenen Signale (SR) einem ersten Eingang eines Speichermodules (3) zugeführt werden,the stimulus-related signals (SR) are fed to a first input of a memory module (3),
ein Ausgang des Signalanalysators (2) mit einem ersten Eingang eines Differenzbildners (4) und einem zweiten Eingang des Speichermodules (3),an output of the signal analyzer (2) having a first input of a subtractor (4) and a second input of the memory module (3),
ein Ausgang des Speichermodules (3) mit einem zweiten Eingang des Differenzbildners (4), ein Ausgang des Differenzbildners (4) mit einem Eingang eines Parameteranalysators (5), ein Ausgang des Parameteranalysators (5) mit einem Eingang eines topologischen Approximators (6) verbunden sind und f.n einem Ausgang des topologischen Approximators (6) die nichtlinearen topologischen Parameter (PTL) anliegen.an output of the memory module (3) with a second input of the difference former (4), an output of the difference former (4) with an input of a parameter analyzer (5), an output of the parameter analyzer (5) with an input of a topological approximator (6) and for an output of the topological approximator (6) the nonlinear topological parameters (PTL) are present.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur ereignisbezogenen nichtlinearen topologischen Funktionsanalyse. »The invention relates to a method and a circuit arrangement for event-related nonlinear topological functional analysis. »
Die Erfindung wird zur Funktions- und Leistungsdiagnostik bei evozierten Potentialen, EMG-Reaktionen und anderen mehrkanaligen Signalen in der medizinischen Diagnostik, in der Maschinendiagnostik, in der Bildsequenzanalyse sowie in de.· topologischen nichtlinearen Analyse anderer ereignisbezogener Datensfitze eingesetzt.The invention is used for functional and performance diagnostics for evoked potentials, EMG reactions and other multichannel signals in medical diagnostics, in machine diagnostics, in image sequence analysis and in the de-topological nonlinear analysis of other event-related data faults.
von EEG-Veränderungen, die durch innere Absichten oder äußere Reize ausgelöst werden können (P. F. Prior, D. E. Maynard:EEG changes that can be triggered by inner intentions or external stimuli (P. F. Prior, D. E. Maynard:
Karger, 1985).Karger, 1985).
auf Doppelimpulsfolgen (Sclabassi, R. I.; Kriegor, D. N.; Berger, T. W.: A systems theoretic approach to the study of CNC function.on double pulse sequences (Sclabassi, R.I., Kriegor, D.N., Berger, T.W .: A systems theoretic approach to the study of CNC function.
evozlerter hirnelektrischer Potentiale (Duffy, F. H.: Topographic Mapping of Brain Electric Activity, Boston..., Butterworth 1986,evoked hermetic potentials (Duffy, F.H .: Topographic Mapping of Brain Electric Activity, Boston ..., Butterworth 1986,
7-28). Weiterhin sind Verfahren zurtopologlschen Interpolation yon Signalparametern bekannt.7-28). Furthermore, methods for topological interpolation of signal parameters are known.
realisiert.realized.
ermitteln.determine.
minimaler Rechenzeit realisiert werden.minimum computing time can be realized.
topologischen Funktionsanalyse anzugeben, mit denen zeitlich-räumliche dynamisch nichtlinearo Übertragungs· bzw.specify topological function analysis, with which temporal-spatial dynamically non-linear transmission or
nichtlineare topologische Parameter ermittelt werden.nonlinear topological parameters are determined.
nichtlinearen Parametern, diese durch räumliche Approximation zu nichtlinearen topologischen Parametern verarbeitet werden und die nichtlinearen topologischen Parameter als Bildwerte präsentiert werden.Nonlinear parameters, these are processed by spatial approximation to nonlinear topological parameters and the nonlinear topological parameters are presented as image values.
einem Eingang eines Signalanalysators und die reizbezogonnn Signale einem ersten Eingang eines Speichermodules zugeführt werden, ein Ausgang des Signalanalysators mit einem ersten Eingang eines Differenzbildners und einem zweiten Eingang desan input of a signal analyzer and the stimulus-related signals are supplied to a first input of a memory module, an output of the signal analyzer with a first input of a subtractor and a second input of the
eines topologischen Approximators verbunden sind und an einem Ausgang des topologischen Approximators die nichtlinearen topologischen Parameter anliegen.are connected to a topological approximator and the nonlinear topological parameters are present at an output of the topological approximator.
ersten Eingang des Speichermodules zugeführt.supplied to the first input of the memory module.
verarbeitet.processed.
verarbeitet.processed.
verarbeitet.processed.
präsentiert werden.to get presented.
Parameter.Parameter.
zu verarbeiteten Signalen verrechnet werden.be processed to processed signals.
der Signale wesentlich ist, gesintert.the signals is essential, sintered.
Der Signalanalysator ist in einem anderen Fall so aufgebaut, daß die mehrkanalig gemessenen Signale nach der Beziehung SV(M)=ISM(M)IIn another case, the signal analyzer is constructed in such a way that the signals measured in several channels have the relationship SV (M) = ISM (M) I
zu verarbeiteten Signalen verrechnet werden.be processed to processed signals.
charakterisiert, die bisher nicht benutzt wurde.characterized, which has not been used.
einzeln als auch in Kombination vorteilhaft, beispielsweise in der medizinischen Diagnostik, anwendbar.individually and in combination advantageous, for example in medical diagnostics applicable.
zu don nichtlinearen Signalanteilen verrechnet werden. Auf diese Weise wurden systemtheoretisch begründet nichtlineare Übertragungseigenschaften mit minimalem rechentechnischem Aufwand ermittelt.be charged to don non-linear signal components. In this way, system-theoretically justified non-linear transmission properties were determined with minimal computational effort.
Der Parameteranalysator ist in einem Fall so aufgebaut, daß die nichtlinearen Parameter durch Auswahl zu Analysezeitpunkten aus den nichtlinearen Signalanteilen nach der Beziehung 'In one case, the parameter analyzer is constructed in such a way that the nonlinear parameters can be selected from the nonlinear signal components by the selection at analysis times according to the relationship '.
ermittelt werden.be determined.
nichtlinearen Signalanteilen nach der Beziehungnon-linear signal components according to the relationship
n2n2
PNL(k) = 1/(1+n2-n1) £ SNL(M) I = n1PNL (k) = 1 / (1 + n2-n1) £ SNL (M) I = n1
ermittelt werden.be determined.
nichtlinearen Signalanteilen nach der Beziehungnon-linear signal components according to the relationship
n2n2
Σ i ♦ SNL(M) i = n1 PNL(k) « Σ i ♦ SNL (M) i = n1 PNL (k) «
n2n2
Σ SNL(M) i = n1Σ SNL (M) i = n1
ermittelt werden.be determined.
ausgewählt.selected.
bisher wedar in technischen noch in medizinischen Systemen analysiert wurden.So far wedar have been analyzed in technical even in medical systems.
nach der Beziehungafter the relationship
PTL(b) = Σ W(b) * PNL(k) k= 1PTL (b) = ΣW (b) * PNL (k) k = 1
verrechnet werden.will be charged.
topologischen Pararr^tern hat den Vorteil, daß bisher nicht bekannte räumlich-zeitliche Zusammenhänge instruktiv und mit minimalem Aufwand rmittelt und dargestellt werden.Topological parry has the advantage that hitherto unknown spatio-temporal relationships are instructed and displayed instructively and with minimal effort.
Die Erfindung wird am Beispiel der Auswertung der ereignisbezogenen elektrischen Hirnaktivität eines Probanden vorgestellt. Fig. 1 zeigt das Schaltbild der Schaltungsanordnung zur ereignisbezogenen nichtlinearen topolo^'ischen Funktionsanalyse. Die mehrkanalig gemessenen Signale SM werden dem Eingang eines Signalanalysators 2 und die reizbezogenen Signale SR werden dem ersten Eingang des Speichermodules 3 zugeführt.The invention is presented using the example of the evaluation of the event-related electrical brain activity of a subject. Fig. 1 shows the circuit diagram of the circuit arrangement for event-related nonlinear topological functional analysis. The multi-channel measured signals SM are the input of a signal analyzer 2 and the stimulus-related signals SR are supplied to the first input of the memory module 3.
reizbezogene Signal SR steuert einen zur Untersuchungskonfiguration 7 gehörenden Fojostimulator, der bei den Patienten bzw.stimulus-related signal SR controls a Fojostimulator belonging to the examination configuration 7, which in the patient or
Beziehungrelationship
Als Frequenzbereich wurde 5-100Hz gewählt. Der Referenzzeitpunkt tr befindet sich im Prästimulusintervall. In einer zweiten Ausführungsvariante werden die gemessenen Daten SM zu einer Hüllkurve nach der BeziehungThe frequency range was 5-100Hz. The reference time tr is in the pre-stimulus interval. In a second embodiment, the measured data SM becomes an envelope according to the relationship
SV(M)=|SM(M)|SV (M) = | M (M) |
zu verarbeiteten Daten SV verrechnet, die dem fortlaufenden Energiegehalt entsprechen. Die verarbeiteten Daten SV können vorteilhafterweise weiterhin geglättet werden.processed data SV, which correspond to the continuous energy content. The processed data SV can advantageously be further smoothed.
zu nichtlinearen Signalanteilen SNL verrechnet.to non-linear signal components SNL charged.
ermittelt werden.be determined.
n2n2
PNL(k) = 1/(1 + n2 - n1) £ SNL(k,i) i = n1PNL (k) = 1 / (1 + n2 - n1) £ SNL (k, i) i = n1
ermittelt werden.be determined.
n2n2
Σ i * SNL(k,i) i = n1 PNL(k) = Σ i * SNL (k, i) i = n1 PNL (k) =
n2n2
Σ SNL(k,i) = n1Σ SNL (k, i) = n1
ermittelt werden.be determined.
SNL(t- 1)<0 SNL(t + 1)>0 SNLIt -1)>0SNL (t-1) <0 SNL (t + 1)> 0 SNLIt -1)> 0
n1=tfür '.SNUt n1 = tfor '.SNUt
n2 = tfür I SNUt+ 1X0 n2 = t for I SNUt + 1X0
in einem Bereich von 80mm bis 120ms unter Interaktiver Kontrolle.in a range of 80mm to 120ms under interactive control.
nichtlinearen Parameter PNL zu nichtlinearen topologischen Parametern PTL nach der Beziehungnonlinear parameter PNL to nonlinear topological parameters PTL according to the relationship
PTL(b) = Σ W(b) * PNL(k) k= 1PTL (b) = ΣW (b) * PNL (k) k = 1
verrechnet werden.will be charged.
Die nichtlinearen topologischen Parameter PTL werden als Bild auf einem Display dargestellt. Diese Bilder dienen zur subjektiven Beurteilung der topologischen Verteilung der nichtlinearen Informationsübertragungslerstungen des Nerversystems oder können einer objektiven Bildanalyse unterworfen werden.The nonlinear topological parameters PTL are displayed as an image on a display. These images are used for the subjective evaluation of the topological distribution of the non-linear information transmission devices of the nerversystem or can be subjected to an objective image analysis.
- Prior, P.F.; Maynard, D.E.: Monitoring Cerebral Function. Amsterdam, Elsevier, 1986Prior, P.F .; Maynard, D.E .: Monitoring Cerebral Function. Amsterdam, Elsevier, 1986
- Giannitrapi D.: The Electrophysiology of Intellectual Functions. Basel, Karger, 1985- Giannitrapi D .: The Electrophysiology of Intellectual Functions. Basel, Karger, 1985
- Duffy, F. Α.: Topographie Mapping of Brain Electric Activity. Boston, Butterworth, 1986, S.7-28- Duffy, F. Α .: Topography Mapping of Brain Electric Activity. Boston, Butterworth, 1986, pp. 27-28
- Sclabassi, R. J.; Krieger, D. N., Berger, T. W.: A systems theoretic approach to the study of CNC function. Annals of Biomedinal Engineering 16, New York, 1988, S. 17-34Sclabassi, R. J .; Krieger, D.N., Berger, T.W .: A systems theoretic approach to the study of CNC function. Annals of Biomedinal Engineering 16, New York, 1988, p. 17-34
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD33515689A DD299509A7 (en) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | METHOD AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR EVENT-RELATED NONLINEAR TOPOLOGICAL FUNCTIONAL ANALYSIS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD33515689A DD299509A7 (en) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | METHOD AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR EVENT-RELATED NONLINEAR TOPOLOGICAL FUNCTIONAL ANALYSIS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD299509A7 true DD299509A7 (en) | 1992-04-23 |
Family
ID=5614308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DD33515689A DD299509A7 (en) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | METHOD AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR EVENT-RELATED NONLINEAR TOPOLOGICAL FUNCTIONAL ANALYSIS |
Country Status (1)
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DD (1) | DD299509A7 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1089149A3 (en) * | 1999-09-29 | 2005-11-09 | Focke & Co. (GmbH & Co. KG) | Method and device for diagnosing machines |
WO2007014558A2 (en) | 2005-08-04 | 2007-02-08 | Heinrich-Heine-Universität | Method and arrangement for the analysis of a time-variable bioelectromagnetic signal |
-
1989
- 1989-12-04 DD DD33515689A patent/DD299509A7/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1089149A3 (en) * | 1999-09-29 | 2005-11-09 | Focke & Co. (GmbH & Co. KG) | Method and device for diagnosing machines |
WO2007014558A2 (en) | 2005-08-04 | 2007-02-08 | Heinrich-Heine-Universität | Method and arrangement for the analysis of a time-variable bioelectromagnetic signal |
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