Critères spatial et spectral pour la détection des fuseaux du sommeil en EEG

Résumé

Les fuseaux du sommeil sont des oscillations relativement rapides d’environ une seconde qui caractérisent le stade 2 du sommeil observé en EEG. Cette activité sporadique aurait un rôle dans la protection du sommeil et les processus de mémoire et de plasticité cérébrale. Plusieurs détecteurs automatiques ont été proposés pour assister ou remplacer l’expert dans l’identification des fuseaux. La problématique persistante est que ces algorithmes détectent en général trop d’évènements et que le compromis entre sensibilité (Se) et spécificité (Sp) est délicat à atteindre. Dans le présent travail, on propose un détecteur semi-automatique et supervisé qui ajoute une phase de spécificité spatiale et fréquentielle à une phase sensible basée sur des critères validés dans la littérature. Dans la phase sensible, les évènements candidats sélectionnés (bande 10Hz-16Hz) sont ceux dont les caractéristiques d’amplitude et de rapport spectral rejettent une hypothèse nulle (p < 0.1), soit l’évènement considéré n’est pas un fuseau. Cette hypothèse nulle est construite à partir des évènements se manifestant durant les stades REM identifiés par un expert. Dans la phase spécifique, une classification hiérarchique des candidats est faite sur les caractéristiques de fréquence et de position spatiale (axe antéro-postérieur). La classe sélectionnée est celle regroupant la majorité d’un ensemble de fuseaux marqués par l’expert. À la première phase, on obtient Se = 93.2% et Sp = 89.0%. À la deuxième phase, on obtient Se = 85.4% et Sp = 95.5%. Les résultats suggèrent que l’aspect spatio-fréquentiel est caractéristique des fuseaux et peut contribuer à perfectionner les méthodes de détection automatique.

Date	15 mai 2013
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Jean-Marc Lina (Directeur(-trice)) & Julie Carrier (Codirecteur(-trice))