Performance analysis of a framework for auditory steady-state response detection - OTT, Gustavo (2017)
A Resposta Auditiva de Estado Estável (RAEE) é uma resposta elétrica periódica gerada pelo cérebro em pacientes com ouvidos saudáveis. Esta resposta é evocada ao ser apresentado ao paciente um estímulo acústico contínuo que varia periodicamente, tipicamente um tom modulado por um sinal sinusoidal. A resposta é constituída por componentes em frequência que têm a mesma periodicidade do estímulo e permanecem constantes em termos de amplitude e fase por um período de tempo infinitamente longo. As RAEEs têm sido utilizadas para avaliar de forma objetiva os limiares de audição para diagnóstico de perda auditiva, em contraste aos métodos tradicionais subjetivos, como a audiometria. O objetivo deste trabalho é a implementação de estruturas experimentais que detectem RAEEs simuladas em abordagens de captação de canal único e de múltiplos canais a fim de avaliar o desempenho do detector em diferentes abordagens de processamento de sinal. As estruturas experimentais foram implementadas utilizando o ambiente MATLAB, no qual três cenários de teste foram desenvolvidos: (i) um detector de RAEE para canal simples com o qual os desempenhos dos testes estatísticos F, coerência de fase (PC), coerência da magnitude ao quadrado (MSC) e T 2 circular de Hotteling (T2) foram comparados; (ii) um detector de RAEE para canal simples com o qual o desempenho a abordagem de promediação tradicional sweep-a-sweep (SBS) foi comparado com o método proposto época-a-época (EBE); e (iii) um detector de RAEE para múltiplos canais com o qual o desempenho de três algoritmos de análise de componentes independentes (ICA) – JADE, SOBI e WASOBI – foram comparados com a detecção sem o uso de ICA. O método de avaliação do desempenho foi a análise Receiver Operating Characteristic (ROC), no qual a métrica de área sob a curva (AUC) for utilizada para estimar os níveis de acurácia da detecção das RAEEs. A partir dos resultados do cenário 1 concluiu-se que os testes T2 e MSC apresentaram os melhores desempenhos, especialmente para condições de baixa razão sinal-ruído. Resultados do cenário 2 indicaram que a abordagem SBS apresentou maiores níveis de acurácia após o período transitório da curva AUC, enquanto a abordagem EBE resultou em incrementos de acurácia mais abruptos para os primeiros segundos de duração do teste. A partir dos resultados do cenários 3 não foi observada uma redução significativa no tempo de detecção das RAEEs quando o ICA foi aplicado em situações próximas da estimação de limiar auditivo.