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Analyse von Biosignalen durch neuronale Netze

08.02.1997 - (idw) Technische Universität Clausthal

Die TU Clausthal auf der CeBIT '97

13. - 19. März 1997 - Halle 22, B 22 Gemeinschaftsstand niedersächsischer Hochschulen

Analyse von Biosignalen durch neuronale Netze Die schnelle und aussagekräftige Auswertung von Biosignalen wie zum Beispiel von EKG- und EEG-Aufnahmen stellt einen Schwerpunkt der Forschung am Institut für Informatik der TU Clausthal dar.Speziell wurden in diesem Forschungsschwerpunkt Analyseverfahren entwickelt, die sowohl eine patiententypische Klassifikation der Biodaten gewährleisten als auch im Rahmen eines problem-orientierten Preprocessings die Daten in eine weitestgehend von allen apparativ bedingten Störungen befreite Form überführen und damit die Verwendung schnell konditionierbarer, niedrigdimensionierter Netzwerkstrukturen ermöglichen. Die so beaufschlagten neuronalen Klassifikatoren können daher sehr schnell patiententypisch ausgelegt werden, was die Erstellung und Verwendung "individueller Analysesysteme" ermöglicht, die sowohl patiententypische Anomalien berücksichtigen als auch die Effizienz der therapeutischen Maßnahmen speichern und bewerten können.

Grundlage des hier beschriebenen Analysesystems ist die Überführung der Daten in sogenannte Differenzleistungsspektren (DLS-Spektren) und die Demodulation dieser Spektren hinsichtlich aller in den Signalen auftretenden Grundwellen und deren Harmonischen. Durch die genaue Analyse dieser "biologischen Grundrhythmen" gelingt es dabei, kleinste Veränderungen im Schlagverhalten des Herzens ebenso zu detektieren, wie epileptische Anfälle zu prognostizien.

Die Verwendung einer speziellen nichtnumerischen Darstellung der verschiedenen Signaturanalysen und der Klassifikationsergebnisse der neuronalen Netze ermöglicht es dabei, daß das System auch von Benutzern, die nicht mit dem mathematischen Hintergrund der modernen Signalaufbereitungsarten vertraut sind, verwendet werden kann.

Summary

Due to the fact that biosignals can be transformend in a patient typical problem oriented representation a neuron net based classificator was developed which enables physicits and common medical staff to a create medical supporting systems which can supervise the therapy and the condition of the patients. As a special nonnumerical interface is used, the handling of this software can be done by non specialist of neural net software as well.

Kontakt

Institut für Informatik, Arbeitsgruppe Technische Informatik, Erzstraße 1, 38678 Clausthal-Zellerfeld, Telefon: (05323) 72-2402, Telefax: (05323) 72-3572, Prof. Dr.-Ing. Dietmar P. F. Möller, Dr.-Ing. Matthias Reuter

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