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2021 | OriginalPaper | Buchkapitel

Multimodal Detection of Tonic–Clonic Seizures Based on 3D Acceleration and Heart Rate Data from an In-Ear Sensor

verfasst von : Jasmin Henze, Salima Houta, Rainer Surges, Johannes Kreuzer, Pinar Bisgin

Erschienen in: Pattern Recognition. ICPR International Workshops and Challenges

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Patients with epilepsy suffer from recurrently occurring seizures. To improve diagnosis and treatment as well as to increase patients’ safety and quality of life, it is of great interest to develop reliable methods for automated seizure detection. In this work, we evaluate a first trial of a multimodal approach combining 3D acceleration and heart rate data acquired with a mobile In-Ear sensor as part of the project EPItect. For the detection of tonic–clonic seizures (TCS), we train different classification models (Naïve Bayes, K-Nearest-Neighbor, linear Support Vector Machine and Adaboost.M1) and evaluate cost-sensitive learning as a measure to address the problem of highly imbalanced data. To assess the performance of our multimodal approach, we compare it to a unimodal approach, which only uses the acceleration data. Experiments show that our method leads to a higher sensitivity, lower detection latency and lower false alarm rate compared to the unimodal method.

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Literatur
3.
Zurück zum Zitat Hoppe, C., Poepel, A., Elger, C.E.: Epilepsy: Accuracy of patient seizure counts. Arch. Neurol. 64(11), 1595–1599 (2007) Hoppe, C., Poepel, A., Elger, C.E.: Epilepsy: Accuracy of patient seizure counts. Arch. Neurol. 64(11), 1595–1599 (2007)
6.
Zurück zum Zitat Baumgartner (hrsg.), C., et al.: Handbuch der Epilepsien: Klinik, Diagnostik, Therapie und psychosoziale Aspekte. Wien: Springer, Wien (2001) Baumgartner (hrsg.), C., et al.: Handbuch der Epilepsien: Klinik, Diagnostik, Therapie und psychosoziale Aspekte. Wien: Springer, Wien (2001)
7.
Zurück zum Zitat De Cooman, T., Carrette, E., Boon, P., Meurs, A., Van Huffel, S.: Online seizure detection in adults with temporal lobe epilepsy using single-lead ECG. In: 22nd European Signal Processing Conference (EUSIPCO), pp. 1532–1536. IEEE (2014) De Cooman, T., Carrette, E., Boon, P., Meurs, A., Van Huffel, S.: Online seizure detection in adults with temporal lobe epilepsy using single-lead ECG. In: 22nd European Signal Processing Conference (EUSIPCO), pp. 1532–1536. IEEE (2014)
10.
Zurück zum Zitat Schneble, H.: Epilepsie. Erscheinungsbilder - Ursachen - Behandlung, Originalau. München: Beck (Beck’sche Reihe; 2047 : C.H. Beck Wissen) (1996) Schneble, H.: Epilepsie. Erscheinungsbilder - Ursachen - Behandlung, Originalau. München: Beck (Beck’sche Reihe; 2047 : C.H. Beck Wissen) (1996)
11.
Zurück zum Zitat Matthes, A., Schneble, H.: Epilepsien: Diagnostik und Therapie für Klinik und Praxis, 6., Neubea. Stuttgart: Georg Thieme Verlag (1999) Matthes, A., Schneble, H.: Epilepsien: Diagnostik und Therapie für Klinik und Praxis, 6., Neubea. Stuttgart: Georg Thieme Verlag (1999)
12.
Zurück zum Zitat Wolf (Hrsg.), P.: Praxisbuch Epilepsien: Diagnostik - Behandlung - Rehabilitation. Stuttgart: W. Kohlhammer (2003) Wolf (Hrsg.), P.: Praxisbuch Epilepsien: Diagnostik - Behandlung - Rehabilitation. Stuttgart: W. Kohlhammer (2003)
13.
Zurück zum Zitat Houta, S., Bisgin, P., Dulich, P.: Machine learning methods for detection of Epileptic seizures with long-term wearable devices. In: Eleventh International Conference on eHealth, Telemedicine, and Social Medicine (2019) Houta, S., Bisgin, P., Dulich, P.: Machine learning methods for detection of Epileptic seizures with long-term wearable devices. In: Eleventh International Conference on eHealth, Telemedicine, and Social Medicine (2019)
23.
Zurück zum Zitat De Cooman, T., Van De Vel, A., Ceulemans, B., Lagae, L., Vanrumste, B., Van Huffel, S.: Online detection of tonic-clonic seizures in pediatric patients using ECG and low-complexity incremental novelty detection. In: Proceedings Annual International Conference IEEE Engineering Medical Biology Social EMBS, vol. 2015–Novem, pp. 5597–5600 (2015). doi: https://doi.org/10.1109/EMBC.2015.7319661. De Cooman, T., Van De Vel, A., Ceulemans, B., Lagae, L., Vanrumste, B., Van Huffel, S.: Online detection of tonic-clonic seizures in pediatric patients using ECG and low-complexity incremental novelty detection. In: Proceedings Annual International Conference IEEE Engineering Medical Biology Social EMBS, vol. 2015–Novem, pp. 5597–5600 (2015). doi: https://​doi.​org/​10.​1109/​EMBC.​2015.​7319661.
Metadaten
Titel
Multimodal Detection of Tonic–Clonic Seizures Based on 3D Acceleration and Heart Rate Data from an In-Ear Sensor
verfasst von
Jasmin Henze
Salima Houta
Rainer Surges
Johannes Kreuzer
Pinar Bisgin
Copyright-Jahr
2021
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-030-68763-2_37

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