Radarmålföljning av mänskliga nervsignaler

• Bättre kunskap om de icke myeliniserade (C-) fibrerna skulle kunna leda till förbättrade eller nya metoder för att behandla smärta

• Ett automatiskt analysverktyg skulle göra forskningen effektivare

Disposition

• Allmänt om C-fibrer

• Datainsamling

• Manuell analys

• Automatisk analys

• Demonstration av programmet

Tillgänglig information

• Ledningshastigheten hos C-fibrerna är låg

• Ledningshastigheten sjunker efter att en fiber har stimulerats

• Aktion potentialens (AP) utseende är känt

• Styrkan på olika AP från en fiber är konstant

Datainsamling

Latens [ms]

Marking phenomenon

• Stimulera periodiskt (0.25 Hz) med elektriska impulser

• Varje impuls ger upphov till en AP hos en fiber och lednings-hastigheten kan estimeras

• Möjligt att studera hur en enskild fiber reagerar på andra typer av stimuli

• Om fibern reagerar på den extra stimulin så kommer lednings-hastigheten att sjunka, dvs latensen ökar

• Ledningshastigheten återgår så småningom till den normala

Problemet• Att automatiskt utifrån en inspelning av aktion

potentialer, spåra enskilda fibrer och se hur de reagerar på olika typer av stimuli

• Förenkla presentation och analys av insamlad data

Uppgift• Implementera den algoritm som utvecklats i

samarbete med Institutionen för Signaler och System, i Visual C++

• Design av ett gränssnitt

Detektion av AP

• Dåligt signal-till-brus förhållande(SNR)

• AP utseende är någorlunda känt

• Matchat filter kan hitta AP trots höga brusnivåer

MF

Svep

1

Latens

2

3

4

5

Beslutsproblem

– Komplicerade spår gör att enkla associationsmetoder fungerar dåligt

– Multiple hypothesis tracking (MHT) väntar med att fatta beslut tills mer data har behandlats

Estimering av konstanter

• Anpassning av kurva: y(k)=y(0)+Ae-(k-k0)T

estimeras med simplexmetoden

• I varje steg i simplex metoden så estimeras y(0) och A m.h.a. minstakvadrat-metoden

Path no: y0 A Alpha 1 337.01 16.77 61.0 2 347.28 1.06 9.8

1

2

Sammanfattning av algoritmen

Detektion

MF

MHTAssociation

Simplex-LSQ

Estimering

Spec. av grafiskt gränssnitt

Visa information om vald signalfil

Göra det valfritt vilka observationer som skall användas i MHT

Presentera funna spår och deras kurv-anpassning

Låta användaren ändra om MHT gör fel

Presentera inspelade signalfiler och de observationer som gjorts av MF

Göra det enkelt att presentera resultat och bearbeta data