論文の概要: Towards Modality-Agnostic Seizure Classification: A Unified Deep Learning Framework for Heterogeneous EEG and Intracranial EEG Signals
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.16596v2
- Date: Wed, 14 Oct 2026 10:13:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-15 21:06:15.362718
- Title: Towards Modality-Agnostic Seizure Classification: A Unified Deep Learning Framework for Heterogeneous EEG and Intracranial EEG Signals
- Title(参考訳): 不均一脳波と頭蓋内脳波の統一学習フレームワーク
- Abstract要約: 異種脳波記録とiEEG記録を統合したマルチモーダル発作分類の新しい枠組みを提案する。
データセットにおける極端にクラス不均衡な問題に対処するために、条件付き生成適応ネットワーク(cGAN)に基づくデータ拡張手法を用いる。
実験により,ロバストな発作分類のためのフレームワークの有効性が示された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.583785022153935
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Seizure prediction and detection, essential for clinical treatment of epilepsy, remain the crucial task of this neurological disease. EEG and iEEG are widely used to analyze epilepsy due to its capability of capturing discriminative brain activities at high time resolution. However, existing works generally analyze either EEG or iEEG seizure activity separately, where EEG analysis has been well-researched, while more and more works consider iEEG for its higher specificity at the spatial level and signal quality. Currently, most of the existing seizure prediction systems are single-modal in nature, which limits its application to a variety of clinical conditions. Therefore, a common framework to analyze seizures with both EEG and iEEG signals needs to be developed. This paper presents a new framework of multimodal seizure classification integrating the heterogeneous EEG and iEEG recordings from different subjects and sources. A specific framework, called Unified Multimodal Signal Harmonization (UMSH), is developed for harmonizing signals with varied sampling rates and recording conditions. Moreover, to handle the extremely class-imbalanced problem in the data sets, we use a Conditional Generative Adversarial Network (cGAN) based data augmentation technique to generate synthetic samples to balance the class distribution. The proposed framework uses the EEGNet-Vision Transformer (EEGNet-ViT) as the feature extraction and classification network to learn the local discriminative patterns as well as global contextual information in the multimodal seizure data. Experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed framework for robust seizure classification, emphasizing the potential of integrated EEG-iEEG multimodal learning in advancing next-generation epilepsy monitoring and clinical decision-support systems.
- Abstract(参考訳): てんかんの治療に欠かせない青斑の予知と検出は、この神経疾患の重要な課題である。
脳波とiEEGは、高分解能で識別性脳活動を捉える能力からててんかんの分析に広く用いられている。
しかし、既存の研究は一般的に脳波とiEEGの発作活動を別々に分析し、脳波の分析はよく研究されている。
現在、既存の発作予知システムのほとんどは、自然界において単一モードであり、その応用は様々な臨床条件に制限されている。
したがって、脳波とiEEG信号の両方で発作を解析する共通の枠組みを開発する必要がある。
異種脳波とiEEGの記録を異なる被験者や情報源から統合したマルチモーダル発作分類の枠組みを提案する。
Unified Multimodal Signal Harmonization (UMSH, Unified Multimodal Signal Harmonization) と呼ばれる特定のフレームワークが、サンプリングレートと記録条件の異なる信号の調和のために開発された。
さらに、データセットの極端にクラス不均衡の問題に対処するために、条件付き生成逆数ネットワーク(cGAN)に基づくデータ拡張技術を用いて、クラス分布のバランスをとるために合成サンプルを生成する。
提案フレームワークは,EEGNet-Vision Transformer (EEGNet-ViT) を特徴抽出・分類ネットワークとして用いて,局所的な識別パターンと,マルチモーダル・アセプションデータにおけるグローバルな文脈情報を学習する。
実験により,脳波とiEEGを統合したマルチモーダル学習が次世代てんかんのモニタリングと臨床診断支援システムに応用できる可能性を強調し,ロバストな発作分類のためのフレームワークの有効性が示された。
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