Akustisch evozierte Hirnrindenpotentiale: sprachähnliche Stimulation und Artefaktkorrektur
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2001
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| Schriftenreihe: | Kommunikationsstörungen, Berichte aus Phoniatrie und Pädaudiologie
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis iii
Tabellenverzeichnis vi
I Einleitung und Grundlagen 1
1 Einleitung 3
1.1 Problemstellung und Motivation 3
1.2 Gliederung der Arbeit 4
2 Hirnrindenpotenziale zur Bestimmung des Hörvermögens 5
2.1 Hörorgan und Hörbahn 5
2.2 Akustisch evozierte Hirnrindenpotenziale 7
2.3 Messung akustisch evozierter Hirnrindenpotenziale 9
II Hirnrindenpotenziale auf sprachähnliche Stimulation 14
3 Stand der Diagnostik 16
3.1 Reizparadigmen zum Nachweis der Sprachperzeption im EEG 16
3.2 Sprachevoziertes N170 Hirnrindenpotenzial 19
3.3 Eigener Beitrag 21
4 Studie 1: Komplexe akustische Reize 23
4.1 Probanden: Erwachsene 23
4.2 Methoden 24
4.2.1 Spektrale akustische Änderung 24
4.2.2 Pegelangleichung der Reize 27
4.2.3 Datenanalyse 30
ü INHALTSVERZEICHNIS
4.3 Ergebnisse 33
4.3.1 Qualitative Beschreibung der Potenzialmittelwerte 33
4.3.2 Quantitative Beschreibung der Potenziale 37
4.3.3 Zusammenfassung der Ergebnisse 41
4.4 Diskussion 42
4.5 Ausblick 46
5 Studie 2: Altersabhängigkeit des N170 Potenzials 47
5.1 Probanden: Kinder 47
5.2 Methoden 48
5.2.1 Reizparadigma zur Bestimmung der Altersabhängigkeit 48
5.2.2 Datenanalyse 49
5.3 Ergebnisse 51
5.3.1 Reizantworten nach der Präsentation des Sinustons 51
5.3.2 Reizantworten nach der Präsentation von Sprach
und Rauschreizen 56
5.3.3 Zusammenfassung der Ergebnisse 60
5.4 Diskussion 61
5.5 Ausblick 65
III Automatische Artefaktkorrektur
mittels blinder Quellentrennung 67
6 Stand der Technik 69
6.1 Methoden der Artefakterkennung und behandlung 70
6.2 Eigener Beitrag 73
7 Independent Component Analysis 75
7.1 Grundlagen zur Independent Component Analysis 75
7.2 Zeitliche Dekorrelation 78
7.3 Test der zeitlichen Dekorrelation 3
7.3.1 Simulierte EEG Daten 83
7.3.2 „Kontrollierte EEG Messungen 87
8 Detektion von Signal und Artefakten 93
8.1 Signal Rausch Verhältnis 93
8.2 Signalerkennung basierend auf zeitlichen Strukturen 98
8.3 Artefakterkennung basierend auf räumlichen Strukturen 104
INHALTSVERZEICHNIS iii
9 Ergebnisse 115
9.1 Artefaktkorrektur an Erwachsenenmessungen 116
9.2 Artefaktkorrektur an Kindermessungen 123
9.3 Zusammenfassung der Ergebnisse 127
10 Diskussion und Ausblick 129
IV Zusammenfassung der Arbeit 133
Literaturverzeichnis a
Lebenslauf j
Danksagung k
Abbildungsverzeichnis
2.1 Aufbau des Ohres und der Hörbahn 6
2.2 Schema der akustisch evozierten Potenzialformen 7
2.3 Elektrodenanordnung im 10 20 System 9
2.4 Verbesserung des S/N durch Mittelwertbildung 10
2.5 Schematischer Aufbau der Messapparatur H
2.6 Mädchen mit der in dieser Arbeit verwendeten Elektrodenkappe 12
3.1 Gemittelte Magnetfeldantworten auf synthetische vokal konsonant/konsonant
vokal Sprachreize 18
3.2 Generierung eines pegeläquivalenten Rauschreizes 19
3.3 Mittelwert des N170 Potenzial abgeleitet an Erwachsenen 20
3.4 Schätzung der Altersabhängigkeit des N170 Potenzials 22
4.1 Spektrogramm des Wortes /Dieb/ 24
4.2 Spektrogramm des äquivalenten Rauschreizes zum Wort /Dieb/ 25
4.3 Verwendete Stimuli 26
4.4 Spektrogramme der Reize RRe und RVol 28
4.5 Pegelverlauf (RMS (dB)) der 6 Reize 29
4.6 Bestimmung der Breite (FWHM) des N100 Potenzials 31
4.7 Relative Häufigkeit der verworfenen Artefaktmessungen (Erwachsene) 33
4.8 Potenzialantworten gemittelt über n=20 Probanden: Reize RR und RSin ... 34
4.9 Potenzialantworten gemittelt über n=20 Probanden: Reiz RR, RMod und RRe 35
4.10 Potenzialantworten gemittelt über n=20 Probanden: Reiz RR, RVol und /da/ . 36
4.11 Peak Peak Amplitude des N1 P2 Komplexes auf die Reize RR bis /da/ . ¦ • 38
4.12 Latenz des N100 Potenzials auf die RR bis /da/ 39
4.13 Latenz des P200 Potenzials auf die Reize RR bis /da/ 39
4.14 Breite des N100 Potenzilas auf die Reize RR bis /da/ 40
4.15 Virtuelle Tonhöhenwahrnehmung 44
5.1 Altersverteilung der beteiligten Kinder 48
iv
ABBILDUNGSVERZEICHNIS v
5.2 Relative Häufigkeit der verworfenen Artefaktmessungen (Kinder) 50
5.3 Altersabhängige kortikale Potenziale auf reine Sinustöne 51
5.4 Altersabhängige Peak Peak Amplituden des Nl p2 Komplexes 52
5.5 Altersabhängige Latenzen des N100 Potenzials 53
5.6 Altersabhängige Latenzen des P200 Potenzials 55
5.7 Altersabhängige kortikale Potenziale auf Sprach und Rauschreize 56
5.8 Altersabhängigkeit des N170 Potenzials 57
5.9 Altersabhängigkeit der Amplituden des N170 Potenzials 58
5.10 Altersabhängigkeit der Latenzen des N170 Potenzials 59
5.11 Latenzen des N170 Potenzials bei Kindern mit auditiven Wahrnehmungsstörungen 66
7.1 Dekorrelation der Messsignale 80
7.2 Quellen der simulierten EEG Daten 83
7.3 Test der zeitliche Dekorrelation an simulierten EEG Daten 84
7.4 Potenzialkarten für die simulierte Augenaktivität 86
7.5 Test der zeitliche Dekorrelation an kontrollierten EEG Messungen: Augenbewe¬
gung 88
7.6 Potenzialkarte der separierten Lidschlagkomponente 89
7.7 Test der zeitliche Dekorrelation an kontrollierten EEG Messungen: Augenbewe¬
gung und akustische Stimulation 90
7.8 Potenzialkarten einer vertikalen und horizontalen Augenbewegung 91
7.9 Artefaktkorrigierte Einzelmessungen 92
8.1 Simulierte AEP Daten 96
8.2 Ergebnisse der S/N Schätzer für die simulierten Daten ASIM1 97
8.3 Ergebnisse der S/N Schätzer für die simulierten Daten ASIM2 97
8.4 Schema der automatischen Klassifikation mittels Diskreter Wavelettransforma
tion und Neuronalem Netz 99
8.5 Potenzialableitung mit Augenartefakten 100
8.6 Ergebniss der DWT NN Klassifikation 102
8.7 Generierung eines nicht vorhandenen AEPs 103
8.8 Skalierungen der zeitlich unabhängigen Komponenten sk(t) 105
8.9 Summe Ek der Spalteneinträge der Mischungsmatrix 105
8.10 Schema der adaptiven Detektion überschwelliger Artefaktkomponenten .... 107
8.11 Vergleich zwischen der adaptiven Artefaktdetektion und der Artefaktverwer¬
fungsmethode 109
8.12 Einzelableitung mit unterschwelligen Artefakteinstreuungen und deren Korrektur 111
vi ABBILDUNGSVERZEICHNIS
8.13 Kumulierte Summe cs^SFz.Ej/maxfcskfSFLE) der nach Ihrer Energie sortierten
Komponenten §k 112
8.14 Gesamtschema der automatischen Artefaktkorrektur 114
9.1 Gewinn und Verlust der automatischen Artefaktkorrektur: Erwachsenenmessungenllö
9.2 Häufigkeitsverteilung der Differenz S/N S/N (Erwachsenenmessungen) . 117
9.3 Vergleich der maximalen/minimalen Verbesserung 119
9.4 Mittlerer Gewinn der automatischen Artefaktkorrektur pro Messkanal: Erwach¬
senenmessungen 120
9.5 Qualitativer Vergleich zwischen den Artefaktbehandlungsmethoden (Erwachse¬
nenmessungen) 122
9.6 Gewinn und Verlust der automatischen Artefaktkorrektur: Kindermessungen . . 123
9.7 Häufigkeitsverteilung der Differenz S/N S/N (Kindermessungen) .... 124
9.8 Mittlerer Gewinn der automatischen Artefaktkorrektur pro Messkanal: Kinder¬
messungen 124
9.9 Qualitativer Vergleich zwischen den Artefaktbehandlungsmethoden (Kinder¬
messungen) 126
Tabellenverzeichnis
4.1 Messung und Korrektur des Ausgangsschallpegels der Reize am Kopfhörer der
Stimulationseinheit 30
4.2 Relative mittlere Peak Peak Amplitude (in %) pro Reiz und Messkanal .... 37
5.1 Mittelwerte und Standardfehler der Parameter der expontiellen Anpassung
Latenz N100 53
5.2 Mittelwerte und Standardfehler der Parameter der expontiellen Anpassung
Latenz P200 54
5.3 Mittlerer Standardfehler für die Altersgruppen 4 7 und 8 14 Jahren 64
7.1 Statistische Momente und ihre Standardabweichung 77
7.2 Betrag des Korrelationskoeffizienten |r| und Rechenzeit T für die Rekonstruktion
der Quellsignale 85
7.3 Einfluss des Rauschpegels auf die Rekonstruktion der Quellen 86
vii
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| spelling | Hies, Thomas 1967- Verfasser (DE-588)12320822X aut Akustisch evozierte Hirnrindenpotentiale sprachähnliche Stimulation und Artefaktkorrektur Thomas Hies Aachen Shaker 2001 X, 136 S., S. a-i Ill., graph. Darst. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Kommunikationsstörungen, Berichte aus Phoniatrie und Pädaudiologie 8 Zugl.: Erlangen-Nürnberg, Univ., Diss., 2001 Akustisch evoziertes Potenzial (DE-588)4138398-9 gnd rswk-swf Sprachverstehen (DE-588)4077744-3 gnd rswk-swf Korrektur (DE-588)4205358-4 gnd rswk-swf Störsignal (DE-588)4210217-0 gnd rswk-swf Ereigniskorreliertes Potenzial (DE-588)4152719-7 gnd rswk-swf Pädaudiologie (DE-588)4173090-2 gnd rswk-swf Hirnrinde (DE-588)4129358-7 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Ereigniskorreliertes Potenzial (DE-588)4152719-7 s Hirnrinde (DE-588)4129358-7 s DE-604 Pädaudiologie (DE-588)4173090-2 s Sprachverstehen (DE-588)4077744-3 s Akustisch evoziertes Potenzial (DE-588)4138398-9 s Störsignal (DE-588)4210217-0 s Korrektur (DE-588)4205358-4 s Kommunikationsstörungen, Berichte aus Phoniatrie und Pädaudiologie 8 (DE-604)BV012101616 8 HBZ Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=009513968&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
| spellingShingle | Hies, Thomas 1967- Akustisch evozierte Hirnrindenpotentiale sprachähnliche Stimulation und Artefaktkorrektur Kommunikationsstörungen, Berichte aus Phoniatrie und Pädaudiologie Akustisch evoziertes Potenzial (DE-588)4138398-9 gnd Sprachverstehen (DE-588)4077744-3 gnd Korrektur (DE-588)4205358-4 gnd Störsignal (DE-588)4210217-0 gnd Ereigniskorreliertes Potenzial (DE-588)4152719-7 gnd Pädaudiologie (DE-588)4173090-2 gnd Hirnrinde (DE-588)4129358-7 gnd |
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