• 제목/요약/키워드: Seizure detection

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순환 합성곱 신경망를 이용한 다채널 뇌파 분석의 간질 발작 탐지 (Epileptic Seizure Detection for Multi-channel EEG with Recurrent Convolutional Neural Networks)

  • 유지현
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.1175-1179
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    • 2018
  • 본 논문에서는 뇌파 신호를 이용하여 환자의 경련을 감지하는 순환 CNN (Convolutional Neural Networks)을 제안한다. 제안 된 방법은 뇌파 신호의 스펙트럼 특성과 전극의 위치를 보존하기 위해 영상으로 데이터를 매핑하여 처리하였다. 스펙트럼 전처리 과정을 거친 후 CNN에 입력하고 공간 및 시간 특성을 웨이블릿 변환(wavelet transform)없이 추출하여 발작을 검출하였다. 여기에 사용된 보스턴 매사추세츠 공과 대학 (Boston Massachusetts Institute of Technology, CHB-MIT) 아동 병원의 데이터셋 결과는 시간당 0.85의 민감도와 90 %의 위양성 비율 (FPR)을 보였다.

1p36 deletion syndrome confirmed by fluorescence in situ hybridization and array-comparative genomic hybridization analysis

  • Kang, Dong Soo;Shin, Eunsim;Yu, Jeesuk
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제59권sup1호
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    • pp.14-18
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    • 2016
  • Pediatric epilepsy can be caused by various conditions, including specific syndromes. 1p36 deletion syndrome is reported in 1 in 5,000-10,000 newborns, and its characteristic clinical features include developmental delay, mental retardation, hypotonia, congenital heart defects, seizure, and facial dysmorphism. However, detection of the terminal deletion in chromosome 1p by conventional G-banded karyotyping is difficult. Here we present a case of epilepsy with profound developmental delay and characteristic phenotypes. A 7-year-and 6-month-old boy experienced afebrile generalized seizure at the age of 5 years and 3 months. He had recurrent febrile seizures since 12 months of age and showed severe global developmental delay, remarkable hypotonia, short stature, and dysmorphic features such as microcephaly; small, low-set ears; dark, straight eyebrows; deep-set eyes; flat nasal bridge; midface hypoplasia; and a small, pointed chin. Previous diagnostic work-up, including conventional chromosomal analysis, revealed no definite causes. However, array-comparative genomic hybridization analysis revealed 1p36 deletion syndrome with a 9.15-Mb copy loss of the 1p36.33-1p36.22 region, and fluorescence in situ hybridization analysis (FISH) confirmed this diagnosis. This case highlights the need to consider detailed chromosomal study for patients with delayed development and epilepsy. Furthermore, 1p36 deletion syndrome should be considered for patients presenting seizure and moderate-to-severe developmental delay, particularly if the patient exhibits dysmorphic features, short stature, and hypotonia.

한국 BH4 결핍증 환자의 장기 추적관찰 (Long-term Follow-up of Patients with BH4 Deficiency in Korea)

  • 방현호;이정호;이동환
    • 대한유전성대사질환학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.118-126
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    • 2015
  • Background and objectives: A deficiency of BH4 (tetrahydrobiopterin) not only causes the classical phenylketonuric phenotype, but also is the source of neurological signs and symptoms due to impaired syntheses of L-Dopa and serotonin. The treatment of BH4 deficiency usually consists of replacement with BH4 and the neurotransmitters. We performed this study to finding out long-term follow-up clinical symptoms and prognosis of BH4 deficiency. Methods: Clinical and biochemical, genetic analysis were done retrospectively from January 1999 to July 2015 in Soonchunhyang University Hospital. Results: In our study, total 207 patients were confirmed to hyperphenylalaninemia. Among them, 10 patients were BH4 deficiency. 9 patients were 6-pyruvoyl-tetrahydropterin (PTPS) deficiency and one patient was dihydropteridine reductase (DHPR) deficiency. The patients who received delayed treatment, most of our patients suffered from severe psychomotor retardation, hypotonia and seizure. c.259C>T mutation was identified most commonly in PTPS gene analysis. A patient with DHPR deficiency had a mental retardation, dystonia, seizure. His seizure semiology was dialeptic feature. His EEG showed generalized spike wave patterns. All patients had treated with tolerate L-Dopa, BH4 and 5-hydroxytryptophan. Most of the early treated patients have a good tolerance for drugs well. But some patients had neurologic symptoms, despite early detection and treatment. Conclusion: BH4 deficiency patients who had delayed treatment tend to have severe psychomotor problem and neurologic deficits.

An Improved EEG Signal Classification Using Neural Network with the Consequence of ICA and STFT

  • Sivasankari, K.;Thanushkodi, K.
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권3호
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    • pp.1060-1071
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    • 2014
  • Signals of the Electroencephalogram (EEG) can reflect the electrical background activity of the brain generated by the cerebral cortex nerve cells. This has been the mostly utilized signal, which helps in effective analysis of brain functions by supervised learning methods. In this paper, an approach for improving the accuracy of EEG signal classification is presented to detect epileptic seizures. Moreover, Independent Component Analysis (ICA) is incorporated as a preprocessing step and Short Time Fourier Transform (STFT) is used for denoising the signal adequately. Feature extraction of EEG signals is accomplished on the basis of three parameters namely, Standard Deviation, Correlation Dimension and Lyapunov Exponents. The Artificial Neural Network (ANN) is trained by incorporating Levenberg-Marquardt(LM) training algorithm into the backpropagation algorithm that results in high classification accuracy. Experimental results reveal that the methodology will improve the clinical service of the EEG recording and also provide better decision making in epileptic seizure detection than the existing techniques. The proposed EEG signal classification using feed forward Backpropagation Neural Network performs better than to the EEG signal classification using Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS) classifier in terms of accuracy, sensitivity, and specificity.

The role of cytokines in seizures: interleukin (IL)-$1{\beta}$, IL-1Ra, IL-8, and IL-10

  • Youn, Youngah;Sung, In Kyung;Lee, In Goo
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제56권7호
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    • pp.271-274
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    • 2013
  • Brain insults, including neurotrauma, infection, and perinatal injuries such as hypoxic ischemic encephalopathy, generate inflammation in the brain. These inflammatory cascades induce a wide spectrum of cytokines, which can cause neuron degeneration, have neurotoxic effects on brain tissue, and lead to the development of seizures, even if they are subclinical and occur at birth. Cytokines are secreted by the glial cells of the central nervous system and they function as immune system mediators. Cytokines can be proinflammatory or anti-inflammatory. Interleukin (IL)-$1{\beta}$ and IL-8 are proinflammatory cytokines that activate additional cytokine cascades and increase seizure susceptibility and organ damage, whereas IL-1 receptor antagonist and IL-10 act as anti-inflammatory cytokines that have protective and anticonvulsant effects. Therefore, the immune system and its associated inflammatory reactions appear to play an important role in brain damage. Whether cytokine release is relevant for the processes of epileptogenesis and antiepileptogenesis, and whether epileptogenesis could be prevented by immunomodulatory treatment should be addressed in future clinical studies. Furthermore, early detection of brain damage and early intervention are essential for the prevention of disease progression and further neurological complications. Therefore, cytokines might be useful as biomarkers for earlier detection of brain damage in high-risk infants.

점증적 증가를 이용한 첨점 기반의 간질 검출 (Detection of Epileptic Seizure Based on Peak Using Sequential Increment Method)

  • 이상홍
    • 디지털융복합연구
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    • 제13권10호
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    • pp.287-293
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    • 2015
  • 본 논문에서는 신호 처리 기술과 가중 퍼지소속함수 기반 신경망 (Neural Network with Weighted Fuzzy Membership Functions; NEWFM)을 이용하여 간질을 검출하는 방안을 제안하였다. 신호 처리 기술로는 웨이블릿 변환(Wavelet Transform), 점증적 증가 방법, 위상공간 재구성(Phase Space Reconstruction)을 이용하였다. 신호 처리 기술의 첫 번째 단계에서는 웨이블릿 변환을 이용하여 뇌파로부터 웨이블릿 계수를 추출하였다. 두 번째 단계에서는 점증적 증가 방법을 이용하여 웨이블릿 계수로부터 첨점(Peak)을 추출하였다. 세 번째 단계에서는 위상공간 재구성을 이용하여 추출된 첨점으로부터 3차원 다이어그램을 생성하였다. NEWFM의 입력으로 사용할 16개의 특징을 추출하기 위하여 유클리드 거리와 통계적 방법을 이용하였다. 이들 16개의 특징을 NEWFM의 입력으로 사용하여 97.5%, 100%, 95%의 정확도, 특이도, 민감도를 각각 구하였다.

국내 소아에서 심한 COVID-19 뇌염에서 성공적으로 회복된 1례 (The Case of Successful Recovery From Severe Encephalitis in a COVID-19 Pediatric Patient in Korea)

  • 김은정;기소현;정혜나;윤윤선;은백린
    • Pediatric Infection and Vaccine
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    • 제30권3호
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    • pp.180-187
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    • 2023
  • 2023년 9월까지 19세이하소아청소년인구의 90% 이상에서코로나바이러스감염증-19 (coronavirus disease 2019, COVID-19) 감염력이 있으며, 그중 40-60%에서 두통, 경련발작, 뇌염 등의 신경학적 증상이 보고되고 있다. 본 증례에서 저자들은 severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 감염 후 경련과 의식 변화로 내원, COVID-19 뇌염으로 진단하여 정맥내 면역글로불린, 고용량 스테로이드, 항바이러스제, 항경련제 투여 등의 적극적인 치료로 회복된 3세 여자 환자를 보고하고자 한다. 환자는 입원 39일차 말하기와 혼자 걷기가 가능한 상태로 퇴원하였고 발병 1년이 지난 시점, 경한 언어 지연을 보이나 전반적으로 좋은 예후를 보이고 있다. COVID-19 뇌염 환자에서 조기 발견과 적극적인 치료가 긍정적인 예후와 연관됨을 본 증례를 통하여 보고하는 바이다.

A Case of Cerebral Cysticercosis in Thailand

  • Thammachantha, Samasuk;Kunnatiranont, Ratana;Polpong, Pongwat
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제54권6호
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    • pp.793-795
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    • 2016
  • Cysticercosis and sparganosis are not uncommon parasitic infections in the developing world. Central nervous system infection by both cestodes can present with neurological signs and symptoms, such as seizure and mass effect, including brain hernia. Early detection and accurate diagnosis can prevent a fatal outcome. Histological examinations of brain tissues can confirm the diagnosis of cerebral cysticercosis, which differs from sparganosis by the presence of a cavitated body. We report here a case of cerebral cysticercosis which has the similar clinical and imaging findings as sparganosis.

신경망과 웨이브렛 변환을 이용한 뇌전도의 간질 극파 검출 (The Detection of Epileptic Spikes in EEG using Neural Network)

  • 최혜원;이성수;윤영로
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.555-560
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    • 1999
  • 간질은 신경세포의 일부가 짧은 시간동안 과도한 전기를 발생시킴으로써 일어나는 신경계의 발작적 증상으로 배경 활동파와는 구별되는 극파, 예파, 예파와 서파를 동반한 극서파 복합(sharp and slow complexes)의 뇌파 특징파를 갖는다. 장시간의 뇌파기록에서 시간의 절약과, 정량화를 위해 컴퓨터를 이용한 간질 파형의 자동 검출은 객관성을 높이고 정량적인 해석을 위해 필수적이다. 본 연구에서는 간질 뇌파를 검출하기 위해 웨이브렛 변환과 신경망을 사용하였다. 웨이브렛 변환은 잡음을 제거하고 간질 뇌파의 특징을 강조하며 신경망의 입력노드수를 줄였다. 전문가에 의해서 분류된 간질특성과 정상뇌파를 신경망에 입력시켜 최적의 신경망구조를 선택하였고, 검출 문턱치를 설정하였다. 신경망은 200ms(26개의 데이터포인트)신호의 웨이브렛 결과와 웨이브렛 변환후 데이터 상의 최대, 최소 기울기가 입력되어 전체 28개의 입력 노드로 구성하였다. 은닉층은 18노드, 문턱치값은 민감도와 선택도가 일치하는 0.65가 사용되었다. 결과로 임상 환자 데이터에 입력되어 78.54% 의 검출률을 보였다.

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복합 열성경련 환자의 소변 유기산 분석에서 나타난 유전대사질환 (Inherited metabolic diseases in the urine organic acid analysis of complex febrile seizure patients)

  • 정희정;김혜림;이성수;배은주;박원일;이홍진;최휘철
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제52권2호
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    • pp.199-204
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    • 2009
  • 목 적 : 발열을 동반한 발작은 소아기에 흔한 문제이며, 단순 열성경련은 간질로 진행되는 경우는 거의 없고 예후가 매우 좋다. 그러나 복합 열성경련과 신경학적인 이상이 동반된 경우, 간질의 가족력이 있는 경우 및 1시간이내의 짧은 발열에 동반된 경우 등은 간질로 진행될 위험이 높고 선천성 대사 질환과 같은 기저 질환이 있을 가능성이 높다. 따라서 본 연구는 복합 열성경련의 환아의 유기산 분석을 통하여 어떠한 대사 질환들이 있는지 알아보고자 시행되었다. 방 법 : 1997년 7월부터 2005년 6월까지의 8년 동안 발작을 주소로 유기산 분석이 의뢰되었던 환아 중에서 복합 열성경련으로 진단되었으며 정맥혈 가스 분석, 암모니아, 간 기능 검사, 소변 검사 등의 통상적인 검사를 시행한 정보가 있었던 278명을 후향적으로 분석하였다. 결 과 : 정보가 있었던 278명의 환자 중에서 기본 검사가 모두 정상인 경우는 132명이었고, 한 가지라도 비정상소견을 보였던 환자는 146명이었다. 가장 흔한 비정상소견은 산혈증으로 58명이었고, 고 암모니아혈증(55명), 저혈당(21명), 케톤산혈증(12명) 등의 순이었다. 통상적인 검사가 정상인 군에서 유기산분석이 비정상소견을 보인 경우는 26명으로 19.7%였으며, 호흡연쇄효소의 이상이 대부분을 차지하였다(23명). 통상적인 검사가 비정상소견을 보였던 146명 중 유기산 분석에서 비정상소견을 보인 경우는 104명으로 71.2%였으며, 통계적으로 의미 있게 높았다(P<0.05). 원인질환으로는 사립체호흡연쇄효소의 이상이 29명, 케톤분해장애가 27명, 피루브산탈수소효소 결핍증과 제2형 글루타르산혈증이 각각 9명의 순이었으며, 제3형 3-메칠글루타콘산혈증 6명, 비오틴분해효소 결핍증 5명, 프로피온산혈증 4명 등이 뒤를 잇고 있으며, 그 외 다양한 질환들이 1-2명씩 진단되었다. 결 론 : 복합 열성경련의 경우에는 정맥혈 가스 분석, 암모니아, 간 기능 검사, 소변 검사 등의 통상적인 검사를 반드시 시행하여야 하며, 비정상소견을 보이는 경우에는 반드시 소변 유기산 분석을 시행하여야 할 것으로 판단된다. 검사소견이 정상일지라도 상당수의 환자에서 호흡연쇄효소의 이상 환자들이 진단되고 있으므로 단순 열성경련이 아니라고 판단된 경우에는 유기산 분석을 시행하여야 된다고 판단된다.