Estudo do potencial evocado visual em regime permanente baseado em LED para interface cérebro máquina
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2011 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8R3HN7 |
Resumo: | O Potencial Evocado Visual de Regime Permanente (PEVRP) é a resposta do sistema nervoso central à estimulação visual intermitente. Este tem aplicações na clínica médica e em estudos de neurofisiologia da visão e mais recentemente em Interface Cérebro Máquina (ICM). O grande desafio do uso do PEVRP é a sua baixa Relação Sinal Ruído (RSR) que dificulta sua identificação. Alguns pesquisadores têm demonstrado que, além das técnicas de processamento de sinais, melhorias nas técnicas de estimulação também podem aumentar a RSR do PEVRP. Este trabalho propõe estudar técnicas de estimulação por LED (Diodo Emissor de Luz) junto a técnicas de detecção objetiva no domínio da frequência para maior rapidez e alta probabilidade de detecção do PEVRP. Desenvolveuse um estimulador visual digital, portátil, baseado em LED, capaz de gerar estímulos estáveis e precisos para PEVRP em aplicações de ICM. Os parâmetros da estimulação frequência, intensidade, cor e dimensão foram avaliados. Os resultados mostraram maior RSR do PEVRP para frequências de estimulação de 5 a 9 Hz e 25 a 30 Hz, intensidades em torno de 15 cd/m², cor branca e dimensão de 2,86° de ângulo visual. Quatro técnicas de detecção objetiva do PEVRP (Teste Espectral F SFT, Medida de Sincronismo de Fase PSM, Magnitude Quadrática da Coerência MSC e Magnitude Quadrática da Coerência Múltipla MMSC) foram avaliadas. Os resultados indicaram que o detector MMSC é o mais adequado para aplicações em ICM por apresentar as maiores taxas (em torno de 90%) e os menores tempos de detecção (em torno de 2 s) para a maioria dos voluntários. Os achados poderão contribuir para tornar as ICMs mais rápidas e factíveis para uso cotidiano. |
id |
UFMG_54e17c461a0d20f48e76c41c1a4079e6 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUOS-8R3HN7 |
network_acronym_str |
UFMG |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFMG |
repository_id_str |
|
spelling |
Carlos Julio Tierra CriolloJerome Paul Laurent BaronEduardo Mazoni Andrade Marcal MendesCarlos Andrey MaiaJerome Paul Laurent BaronKoichi SameshimaTeodiano Freire Bastos FilhoMarcos Antonio da Silva Pinto2019-08-11T08:45:43Z2019-08-11T08:45:43Z2011-11-30http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8R3HN7O Potencial Evocado Visual de Regime Permanente (PEVRP) é a resposta do sistema nervoso central à estimulação visual intermitente. Este tem aplicações na clínica médica e em estudos de neurofisiologia da visão e mais recentemente em Interface Cérebro Máquina (ICM). O grande desafio do uso do PEVRP é a sua baixa Relação Sinal Ruído (RSR) que dificulta sua identificação. Alguns pesquisadores têm demonstrado que, além das técnicas de processamento de sinais, melhorias nas técnicas de estimulação também podem aumentar a RSR do PEVRP. Este trabalho propõe estudar técnicas de estimulação por LED (Diodo Emissor de Luz) junto a técnicas de detecção objetiva no domínio da frequência para maior rapidez e alta probabilidade de detecção do PEVRP. Desenvolveuse um estimulador visual digital, portátil, baseado em LED, capaz de gerar estímulos estáveis e precisos para PEVRP em aplicações de ICM. Os parâmetros da estimulação frequência, intensidade, cor e dimensão foram avaliados. Os resultados mostraram maior RSR do PEVRP para frequências de estimulação de 5 a 9 Hz e 25 a 30 Hz, intensidades em torno de 15 cd/m², cor branca e dimensão de 2,86° de ângulo visual. Quatro técnicas de detecção objetiva do PEVRP (Teste Espectral F SFT, Medida de Sincronismo de Fase PSM, Magnitude Quadrática da Coerência MSC e Magnitude Quadrática da Coerência Múltipla MMSC) foram avaliadas. Os resultados indicaram que o detector MMSC é o mais adequado para aplicações em ICM por apresentar as maiores taxas (em torno de 90%) e os menores tempos de detecção (em torno de 2 s) para a maioria dos voluntários. Os achados poderão contribuir para tornar as ICMs mais rápidas e factíveis para uso cotidiano.The Steady State Visual Evoked Potential (SSVEP) is the brains electrical response to intermittent visual stimulation. This has applications in medical clinic and in studies of the neurophysiology of vision and more recently in Brain Machine Interface (BMI). The challenge of the use of the SSVEP is its Low Signal to Noise ratio (SNR) which difficult its identification. Some researchers have shown that in addition to signal processing techniques, improved stimulation techniques can also increase the SNR SSVEP. This work proposes to study techniques of stimulation by LED (Light Emitting Diode) with objective response detection techniques in the frequency domain for fast and high probability detection of SSVEP. A visual stimulator, digital portable LEDbased, able to generate stable and accurate stimuli to SSVEP for BMI applications was developed. Some following stimulation parameters were evaluated: frequency, intensity, color and size. The results showed the highest RSR SSVEP for frequencies of stimulation from 5 to 9 and 25 to 30 Hz, intensities around 15 cd/m², white color and size of 2.86 ° of visual angle. Four objective detection techniques of SSVEP (Spectral F Test SFT, Phase Synchrony Measure PSM, Magnitude Squared of Coherence MSC and Multiple Magnitude Squared of Coherence MMSC) were evaluated. The results indicated that the detector MMSC is the best for applications in BMI for having the highest rates (around 90%) and lowest detection times (about 2 s) for most subjects. These findings may help to make faster and feasible BMIs for everyday useUniversidade Federal de Minas GeraisUFMGEngenharia elétricacoerência múltiplaInterface cérebro máquinamedida de sincronismo de faseestimulador visualpotencial evocadoteste espectral Fvisualeletroencefalogramamagnitude quadrática da coerênciaEstudo do potencial evocado visual em regime permanente baseado em LED para interface cérebro máquinainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALtese_final.pdfapplication/pdf3940302https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-8R3HN7/1/tese_final.pdf0b557f1178494a70b440f3f4687aff58MD51TEXTtese_final.pdf.txttese_final.pdf.txtExtracted texttext/plain296326https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-8R3HN7/2/tese_final.pdf.txt9ff94978b36c83adebf0756b4d165abdMD521843/BUOS-8R3HN72019-11-14 05:01:27.61oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUOS-8R3HN7Repositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T08:01:27Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Estudo do potencial evocado visual em regime permanente baseado em LED para interface cérebro máquina |
title |
Estudo do potencial evocado visual em regime permanente baseado em LED para interface cérebro máquina |
spellingShingle |
Estudo do potencial evocado visual em regime permanente baseado em LED para interface cérebro máquina Marcos Antonio da Silva Pinto coerência múltipla Interface cérebro máquina medida de sincronismo de fase estimulador visual potencial evocado teste espectral F visual eletroencefalograma magnitude quadrática da coerência Engenharia elétrica |
title_short |
Estudo do potencial evocado visual em regime permanente baseado em LED para interface cérebro máquina |
title_full |
Estudo do potencial evocado visual em regime permanente baseado em LED para interface cérebro máquina |
title_fullStr |
Estudo do potencial evocado visual em regime permanente baseado em LED para interface cérebro máquina |
title_full_unstemmed |
Estudo do potencial evocado visual em regime permanente baseado em LED para interface cérebro máquina |
title_sort |
Estudo do potencial evocado visual em regime permanente baseado em LED para interface cérebro máquina |
author |
Marcos Antonio da Silva Pinto |
author_facet |
Marcos Antonio da Silva Pinto |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Carlos Julio Tierra Criollo |
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv |
Jerome Paul Laurent Baron |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Eduardo Mazoni Andrade Marcal Mendes |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Carlos Andrey Maia |
dc.contributor.referee3.fl_str_mv |
Jerome Paul Laurent Baron |
dc.contributor.referee4.fl_str_mv |
Koichi Sameshima |
dc.contributor.referee5.fl_str_mv |
Teodiano Freire Bastos Filho |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Marcos Antonio da Silva Pinto |
contributor_str_mv |
Carlos Julio Tierra Criollo Jerome Paul Laurent Baron Eduardo Mazoni Andrade Marcal Mendes Carlos Andrey Maia Jerome Paul Laurent Baron Koichi Sameshima Teodiano Freire Bastos Filho |
dc.subject.por.fl_str_mv |
coerência múltipla Interface cérebro máquina medida de sincronismo de fase estimulador visual potencial evocado teste espectral F visual eletroencefalograma magnitude quadrática da coerência |
topic |
coerência múltipla Interface cérebro máquina medida de sincronismo de fase estimulador visual potencial evocado teste espectral F visual eletroencefalograma magnitude quadrática da coerência Engenharia elétrica |
dc.subject.other.pt_BR.fl_str_mv |
Engenharia elétrica |
description |
O Potencial Evocado Visual de Regime Permanente (PEVRP) é a resposta do sistema nervoso central à estimulação visual intermitente. Este tem aplicações na clínica médica e em estudos de neurofisiologia da visão e mais recentemente em Interface Cérebro Máquina (ICM). O grande desafio do uso do PEVRP é a sua baixa Relação Sinal Ruído (RSR) que dificulta sua identificação. Alguns pesquisadores têm demonstrado que, além das técnicas de processamento de sinais, melhorias nas técnicas de estimulação também podem aumentar a RSR do PEVRP. Este trabalho propõe estudar técnicas de estimulação por LED (Diodo Emissor de Luz) junto a técnicas de detecção objetiva no domínio da frequência para maior rapidez e alta probabilidade de detecção do PEVRP. Desenvolveuse um estimulador visual digital, portátil, baseado em LED, capaz de gerar estímulos estáveis e precisos para PEVRP em aplicações de ICM. Os parâmetros da estimulação frequência, intensidade, cor e dimensão foram avaliados. Os resultados mostraram maior RSR do PEVRP para frequências de estimulação de 5 a 9 Hz e 25 a 30 Hz, intensidades em torno de 15 cd/m², cor branca e dimensão de 2,86° de ângulo visual. Quatro técnicas de detecção objetiva do PEVRP (Teste Espectral F SFT, Medida de Sincronismo de Fase PSM, Magnitude Quadrática da Coerência MSC e Magnitude Quadrática da Coerência Múltipla MMSC) foram avaliadas. Os resultados indicaram que o detector MMSC é o mais adequado para aplicações em ICM por apresentar as maiores taxas (em torno de 90%) e os menores tempos de detecção (em torno de 2 s) para a maioria dos voluntários. Os achados poderão contribuir para tornar as ICMs mais rápidas e factíveis para uso cotidiano. |
publishDate |
2011 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2011-11-30 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2019-08-11T08:45:43Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2019-08-11T08:45:43Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8R3HN7 |
url |
http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8R3HN7 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Minas Gerais |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFMG |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Minas Gerais |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFMG instname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) instacron:UFMG |
instname_str |
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) |
instacron_str |
UFMG |
institution |
UFMG |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFMG |
collection |
Repositório Institucional da UFMG |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-8R3HN7/1/tese_final.pdf https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-8R3HN7/2/tese_final.pdf.txt |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
0b557f1178494a70b440f3f4687aff58 9ff94978b36c83adebf0756b4d165abd |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1803589457685774336 |