Détection de relations de causalité et estimation de temps de retard en épilepsie

Detection of causality relations and time delay estimation in epilepsy

• Auteur / Autrice : Abel Kinie
• Direction : Jean-Louis Coatrieux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Traitement du signal et télécommunications
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Rennes 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électroencéphalographie

Épilepsie

Résumé

Le travail presente dans ce memoire a pour objectif d'etudier plus en detail les relations entre les signaux observes en stereoelectroencephalographie et recueillis chez des patients souffrant d'une epilepsie focale du lobe frontal et cherche a verifier que la decharge paroxystique se fonde sur une organisation plus complexe constituee d'ensembles distribues relies par des connections anormalement facilitees. Le premier chapitre presente le domaine d'etude qui a servi de base a ce travail. La premiere partie examine le contexte de l'etude, les modalites d'observation et les caracteristiques particulieres (nature spatio-temporelle, etc. . ) de l'epilepsie. La seconde partie de ce chapitre propose une demarche de resolution possible en l'inscrivant dans un formalisme relevant des sciences de l'ingenieur. Le second chapitre examine les travaux realises dans le passe qui ont tente de repondre, parfois d'une maniere differente, au probleme des estimations de causalite entre signaux et de temps de retard. A la vue de cette synthese bibliographique, des outils methodologiques sont retenus: les fonctions d'intercorrelation et de coherence, la quantite moyenne d'information mutuelle, le coefficient de regression non lineaire et les cumulants d'ordre trois. La fin de ce document cherche a les confronter et surtout a les comparer d'une maniere objective. Le chapitre trois decrit sommairement les elements theoriques cles de chaque methode retenue. Il presente ensuite i) comment des statistiques scalaires peuvent etre construites pour tester deux hypotheses (h0: independance - h1: rejet de l'hypothese d'independance), ii) lorsque h0 est rejetee, comment le retard, s'il existe, peut etre estime. Le quatrieme chapitre concerne l'analyse de situations de simulation se voulant les plus proches possibles de la realite. Il cherche a prendre en compte l'influence des bruits (supposes refleter des activites synchrones superposees aux signaux d'interet), du canal de transmission pouvant etre lineaire ou non lineaire. Ce chapitre tente de mettre a plat l'ensemble des methodes et d'etablir une hierarchie entre les methodes pour les deux points i et ii) du paragraphe precedent. Le dernier chapitre nous ramene au coeur du probleme traite puisque six crises d'epilepsie du lobe frontal recueillies par stereo-electro-encephalographie sont etudiees en detail. Les conclusions tirees des methodes sont ensuite comparees a celles du clinicien et les differences, lorsqu'elles existent sont discutees. Cette etude montre que des relations interstructures s'etablissent aux alentours de la decharge paroxystique critique et que la vitesse de propagation de cette derniere est plus lente que celle de l'activite neuronale normale