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用于轻度创伤性脑损伤分析的脑电机器学习:综述

信号处理 2022-08-19 v1

摘要

轻度创伤性脑损伤(mTBI)是一种常见的脑损伤,影响着多样化的人群:士兵、建筑工人、运动员、驾驶员、儿童、老人以及几乎所有人。因此,拥有一种成熟、快速、廉价且准确的分类方法对全球人民的福祉至关重要。幸运的是,在脑电图(EEG)数据上使用机器学习(ML)显示出有前景的结果。本综述分析了从2017年至今最前沿的文章。这些文章从Google Scholar数据库检索,并基于我们的标准经过淘汰流程。我们回顾、总结并比较了十四篇最前沿的机器学习研究论文,用于预测和分类mTBI,比较维度为:1) EEG数据类型,2) 数据预处理方法,3) 机器学习特征表示,4) 特征提取方法,以及5) 机器学习分类器与预测。最常见的EEG数据类型为人静息态EEG,多数研究使用滤波器清洗数据。功率谱,尤其是alpha和theta功率,是最普遍的特征。其他非功率谱特征,如熵,也显示出巨大潜力。傅里叶变换是最常见的特征提取方法,而使用神经网络作为自动特征提取通常返回高精度结果。最后,支持向量机(SVM)是本综述中最常见的ML分类器,因其较低的计算复杂度和坚实的数学理论基础。本研究的目的是收集并探索机器学习中一个稀疏的领域,我们希望我们的综述能为当前基于机器学习的mTBI脑电分析的内在趋势、优势、劣势和偏好提供一些启示。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.08894,
  title  = {EEG Machine Learning for Analysis of Mild Traumatic Brain Injury: A survey},
  author = {Weiqing Gu and Ryan Chang and Bohan Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.08894},
  year   = {2022}
}

备注

27 pages