Nghiên cứu cấu trúc giấc ngủ ở người trưởng thành qua tín hiệu điện não đơn kênh

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC GIẤC NGỦ

2.1. Tổng quan về phân tích cấu trúc giấc ngủ sử dụng tín hiệu đa ký

2.2. Các dữ liệu chuẩn của một bảng kết quả đa ký giấc ngủ

2.3. Tín hiệu điện cơ mắt (EOG)

2.4. Cấu trúc đại thể của giấc ngủ

2.5. Xác định sự dịch chuyển của cơ thể

2.6. Cấu trúc vi thể của giấc ngủ

2.7. Vi thức tỉnh (Arousal)

2.8. Thời điểm chuyển trạng thái từ thức sang ngủ – Sleep Onset

2.9. Phân tích cấu trúc giấc ngủ sử dụng tín hiệu điện não đơn kênh

2.10. Tổng quan về kho dữ liệu Sleep EDF Expanded

2.11. Thông tin lâm sàng của bộ dữ liệu ES-EDF

2.12. Thông tin kỹ thuật của bộ dữ liệu ES-EDF

2.13. Tổng quan về nghiên cứu ngủ gật ở người trưởng thành sử dụng tín hiệu điện não đơn kênh

3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC GIẤC NGỦ

3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.2. Phương pháp nghiên cứu cấu trúc giấc ngủ sử dụng tín hiệu đa ký

3.2.1. Các khối chức năng chính của chương trình

3.3. Phân tích cấu trúc vi thể giấc ngủ

3.4. Quy trình xử lý tín hiệu điện não đơn kênh

3.4.1. Trích xuất đặc trưng

3.4.2. Bộ lựa chọn đặc trưng

3.4.2.1. Minimum redundancy maximum relevance - mRmR

3.4.3. Các thuật toán phân lớp tự động

3.4.4. Phương pháp xác định thời điểm chuyển trạng thái giấc ngủ (Sleep Onset)

3.4.4.1. Xác định trạng thái theo từng epochs

3.4.4.2. Xác định thời điểm chuyển trạng thái

3.5. Ứng dụng phân tích tín hiệu điện não đơn kênh trong nghiên cứu ngủ gật ở người trưởng thành

3.5.1. Nghiên cứu ngủ gật sử dụng kết hợp các tín hiệu trong đa ký

3.5.1.1. Xác định trạng thái theo từng epoch

3.5.1.2. Xác định thời điểm chuyển trạng thái

3.5.1.3. Phân loại các epoch bằng SVM

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

4.1. Phương pháp chọn lựa đặc trưng tối ưu sử dụng các thông số Fisher’s ratio và mRmR

4.2. Kết quả phân tích cấu trúc giấc ngủ sử dụng tín hiệu đa ký

4.3. Kết quả phân tích vi sóng

4.4. Kết quả phân tích cấu trúc giấc ngủ sử dụng tín hiệu điện não đơn kênh

4.4.1. Kết quả trích xuất đặc trưng tỉ lệ mật độ công suất R

4.4.2. Kết quả của việc phân loại dựa trên SVM với kiểm chứng chéo LOOCV

4.4.3. Kết quả kiểm chứng trên tập dữ liệu testing

4.4.4. Đánh giá kết quả phân tích cấu trúc giấc ngủ sử dụng tín hiệu đa ký và tín hiệu điện não đơn kênh

4.4.5. Đánh giá kết quả phân tích cấu trúc giấc ngủ sử dụng tín hiệu điện não đơn kênh

4.4.6. Kết quả xác định thời điểm chuyển trạng thái giấc ngủ (Sleep Onset)

4.4.6.1. Kết quả phân loại theo từng epochs

4.4.6.2. Kết quả xác định thời điểm chuyển trạng thái

4.4.7. Kết quả nghiên cứu ngủ gật sử dụng tín hiệu điện não đơn kênh

4.4.7.1. Phát hiện nhanh trạng thái ngủ gật bằng tín hiệu điện não

4.4.7.2. Phân tích tín hiệu điện não đơn kênh trong trạng thái ngủ gật

4.4.8. Bàn luận chung

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN

5.1. Các kết quả chính của luận án

5.2. Các đóng góp khoa học của luận án

5.3. Hướng phát triển của luận án

DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC 1

PHỤ LỤC 2

PHỤ LỤC 3

I. Tổng quan về nghiên cứu cấu trúc giấc ngủ ở người trưởng thành

Nghiên cứu cấu trúc giấc ngủ ở người trưởng thành là một lĩnh vực quan trọng trong y học và tâm lý học. Việc hiểu rõ về cấu trúc giấc ngủ giúp xác định các vấn đề sức khỏe liên quan đến giấc ngủ. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng giấc ngủ không chỉ đơn thuần là thời gian nghỉ ngơi mà còn có vai trò quan trọng trong việc phục hồi sức khỏe và cải thiện chức năng não bộ. Đặc biệt, việc phân tích các tín hiệu điện não có thể cung cấp thông tin chi tiết về các giai đoạn khác nhau của giấc ngủ.

1.1. Cấu trúc giấc ngủ và vai trò của tín hiệu điện não

Cấu trúc giấc ngủ bao gồm nhiều giai đoạn khác nhau, trong đó có giấc ngủ REM và không REM. Tín hiệu điện não (EEG) là công cụ chính để phân tích các giai đoạn này. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc phân tích chính xác các tín hiệu này có thể giúp phát hiện các rối loạn giấc ngủ như hội chứng ngủ rũ.

1.2. Tầm quan trọng của việc nghiên cứu giấc ngủ

Nghiên cứu giấc ngủ không chỉ giúp cải thiện chất lượng giấc ngủ mà còn có thể hỗ trợ trong việc chẩn đoán và điều trị các bệnh lý liên quan. Việc hiểu rõ cấu trúc giấc ngủ có thể giúp các chuyên gia y tế đưa ra các giải pháp hiệu quả hơn cho bệnh nhân.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu cấu trúc giấc ngủ

Mặc dù có nhiều tiến bộ trong nghiên cứu cấu trúc giấc ngủ, vẫn còn nhiều thách thức cần phải vượt qua. Một trong những vấn đề lớn nhất là tính chính xác trong việc phân loại các giai đoạn giấc ngủ. Các phương pháp truyền thống thường dựa vào quan sát thủ công, điều này có thể dẫn đến sai sót trong việc chẩn đoán.

2.1. Những khó khăn trong việc phân loại giai đoạn giấc ngủ

Phân loại giai đoạn giấc ngủ dựa vào tín hiệu điện não thường gặp khó khăn do sự biến đổi tự nhiên của tín hiệu. Các yếu tố như tuổi tác, sức khỏe và môi trường có thể ảnh hưởng đến chất lượng giấc ngủ và làm khó khăn cho việc phân tích.

2.2. Tính chính xác của các phương pháp hiện tại

Các phương pháp hiện tại thường yêu cầu sự can thiệp của chuyên gia, điều này không chỉ tốn thời gian mà còn có thể dẫn đến sai sót. Việc phát triển các phương pháp tự động hóa trong phân tích tín hiệu điện não là cần thiết để cải thiện độ chính xác.

III. Phương pháp nghiên cứu cấu trúc giấc ngủ hiệu quả

Để nghiên cứu cấu trúc giấc ngủ một cách hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp hiện đại và công nghệ tiên tiến. Việc sử dụng tín hiệu điện não đơn kênh là một trong những phương pháp hứa hẹn nhất hiện nay.

3.1. Sử dụng tín hiệu điện não đơn kênh trong nghiên cứu

Tín hiệu điện não đơn kênh cho phép thu thập dữ liệu một cách nhanh chóng và hiệu quả. Phương pháp này giúp giảm thiểu sự phức tạp trong việc thiết lập thiết bị và có thể áp dụng cho nhiều đối tượng khác nhau.

3.2. Quy trình phân tích tín hiệu điện não

Quy trình phân tích bao gồm các bước như lọc nhiễu, trích xuất đặc trưng và phân loại. Việc áp dụng các thuật toán máy học có thể cải thiện độ chính xác trong việc phân loại các giai đoạn giấc ngủ.

IV. Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu cấu trúc giấc ngủ

Nghiên cứu cấu trúc giấc ngủ có nhiều ứng dụng thực tiễn trong y học và tâm lý học. Việc hiểu rõ về giấc ngủ có thể giúp cải thiện chất lượng cuộc sống và sức khỏe của con người.

4.1. Ứng dụng trong chẩn đoán bệnh lý

Nghiên cứu cấu trúc giấc ngủ có thể giúp phát hiện sớm các rối loạn giấc ngủ như mất ngủ, ngưng thở khi ngủ và hội chứng ngủ rũ. Điều này giúp các bác sĩ đưa ra phương pháp điều trị kịp thời và hiệu quả.

4.2. Cải thiện chất lượng giấc ngủ

Các kết quả từ nghiên cứu có thể được áp dụng để phát triển các chương trình can thiệp nhằm cải thiện chất lượng giấc ngủ cho người trưởng thành. Điều này không chỉ giúp nâng cao sức khỏe mà còn cải thiện hiệu suất làm việc.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu cấu trúc giấc ngủ

Nghiên cứu cấu trúc giấc ngủ đang ngày càng trở nên quan trọng trong việc hiểu rõ hơn về sức khỏe con người. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều tiến bộ trong việc chẩn đoán và điều trị các rối loạn giấc ngủ.

5.1. Những kết quả đạt được từ nghiên cứu

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng tín hiệu điện não đơn kênh có thể cải thiện độ chính xác trong việc phân loại giai đoạn giấc ngủ. Điều này mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu tiếp theo.

5.2. Hướng phát triển trong tương lai

Tương lai của nghiên cứu cấu trúc giấc ngủ sẽ tập trung vào việc phát triển các công nghệ mới và cải thiện quy trình phân tích. Việc áp dụng trí tuệ nhân tạo trong phân tích tín hiệu điện não có thể là một bước tiến lớn trong lĩnh vực này.

Luận án tiến sĩ về cấu trúc giấc ngủ ở người trưởng thành sử dụng tín hiệu điện não đơn kênh