Motor Hotspot Localization Based on Electroencephalography Using Convolutional Neural Network in Patients with Stroke
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Although transcranial magnetic stimulation (TMS) is the optimal tool for identifying individual motor hotspots for transcranial electrical stimulation (tES), it requires a cumbersome procedure in which patients must visit the hospital each time and rely on expert judgment to determine the motor hotspot. Therefore, in previous study, we proposed electroencephalography (EEG)-based machine learning approach to automatically identify individual motor hotspots. In this study, we proposed an advanced EEG-based motor hotspot identification algorithm using a deep learning model and assessed its clinical feasibility and benefits by applying it to stroke patient EEGs. Methods EEG data were measured from thirty subjects as they performed a simple hand movement task. We utilized the five types of input data depending on the processing levels to assess the signal processing capability of our proposed deep learning model. The motor hotspot locations were estimated using a two-dimensional convolutional neural network (CNN) model. The error distance between the 3D coordinate information of the individual motor hotspots identified by the TMS (ground truth) and EEGs was calculated using the Euclidean distance. Additionally, we confirmed the clinical benefits of our proposed deep-learning algorithm by applying the EEG of stroke patients. Results A mean error distance between the motor hotspot locations identified by TMS and our approach was 2.34 ± 0.19 mm when using raw data from only 9 channels around the motor area. When it was tested on stroke patients, the mean error distance was 1.77 ± 0.15 mm using only 5 channels around the motor area. Conclusion We have demonstrated that an EEG-based deep learning approach can effectively identify the individual motor hotspots. Moreover, we validated the clinical benefits of our algorithm by successfully implementing it in stroke patients. Our algorithm can be used as an alternative to TMS for identifying motor hotspots and maximizing rehabilitation effectiveness.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».