Análise de dados de eletroencefalograma para diminuição do número de canais

• Autor(a) principal: Oliveira, Julia Costa Corrêa de
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/50444
• topic: Epilepsia; Eletroencefalograma; Python; Floresta aleatória; Eletrodo; Epilepsy; Electroencephalogram; Python; Random forest; Electrode

Nos dias atuais o número de pessoas que sofrem de epilepsia gira em torno de 50 milhões. Dessas pessoas, aproximadamente 70% consegue viver sem convulsões, as controlando a partir de medicamentos. Porém, pensando nos 30% restantes que ainda não conseguem controlar as crises, é preciso encontrar um método de diminuir o número de eletrodos necessários para identificar o início de uma crise epiléptica, a fim de tornar possível o uso de um equipamento de uso diário que avise ao indivíduo quando uma crise estiver por vir. Levando isto em consideração, este trabalho tem por objetivo verificar o impacto da diminuição de eletrodos na inferência do momento de crise. Para esse estudo, utilizou-se um dataset do centro médico da Universidade Americana de Beirute com dados das ondas eletromagnéticas, geradas pelo cérebro de um paciente epiléptico, captadas por um eletroencefalograma. Os seus dados foram, então, adaptados e repartidos em dados de treino e teste para serem utilizados por uma máquina de aprendizagem, chamada de floresta aleatória, na linguagem Pyhton. Nela foram colocados os dados com todos os 19 eletrodos e a partir do resultado obtido, selecionou-se apenas os 9 eletrodos mais relevantes para serem novamente aplicados na máquina. Os resultados encontrados em ambos os testes mostraram que a diferença de acurácia entre eles foi de 3.47% e as matrizes de confusão geradas foram similares entre si. Separou-se, então, janelas de 1 segundo (500 linhas) dos dados e tirou-se suas médias; em seguida, o mesmo procedimento foi feito com os novos dados obtidos. Como resultado, não só a acurácia aumentou em relação ao primeiro teste (com dados originais e 19 canais), como o resultado obtido com menos canais foi o maior já obtido, uma acurácia de 91.32%, contrariando as expectativas iniciais do trabalho. Em princípio, espera-se que a precisão do sistema seja maior com o uso de uma maior quantidade de eletrodos, dado que este aumento corresponde a uma maior quantidade de informações, porém, deve-se observar o objetivo do que se quer alcançar e realizar compromissos, se for necessário. Sabia-se de antemão que a acurácia seria prejudicada; todavia, não se esperava que com a média e poucos canais a acurácia fosse maior do que aquela obtida utilizando a média e todos os canais. No entanto, para o objetivo deste trabalho, ambos os resultados - de maior e menor precisão - foram satisfatórios e o objetivo alcançado.