Επεξεργασία και στατιστική ανάλυση δεδομένων λειτουργικής απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού

Γκιάτης, Κωστάκης; Gkiatis, Kostakis

dc.contributor.author	Γκιάτης, Κωστάκης	el
dc.contributor.author	Gkiatis, Kostakis	en
dc.date.accessioned	2016-11-02T10:48:06Z
dc.date.available	2016-11-02T10:48:06Z
dc.date.issued	2016-11-02
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/43962
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.13571
dc.rights	Default License
dc.subject	Λειτουργική μαγνητική απεικόνιση συντονισμού	el
dc.subject	Προεπεξεργασία δεδομένων	el
dc.subject	Στατιστική ανάλυση	el
dc.subject	Δεδομένα κατάστασης ηρεμίας	el
dc.subject	Ανθρώπινος εγκέφαλος	el
dc.subject	Functional magnetic resonance imaging	en
dc.subject	Data preprocessing	en
dc.subject	Statistical analysis	en
dc.subject	Resting state	en
dc.subject	Human brain	en
dc.title	Επεξεργασία και στατιστική ανάλυση δεδομένων λειτουργικής απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Βιοϊατρική τεχνολογία και εμβιομηχανική	el
heal.classification	Βιοϊατρική μηχανική	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/889a79cd27f1653c233596d2ccc86569e4e1aae5
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/e21d30fc29c7c38310b1b9c23590a18fd030f6f2
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-10-10
heal.abstract	Ο ανθρώπινος εγκέφαλος παρόλο που περιέχει ένα ελάχιστο ποσοστό της μάζας του σώματος, είναι υπεύθυνος για την διεκπεραίωση λειτουργιών και διεργασιών που πολλές φορές ξεπερνούν το ίδιο το σώμα. Η μελέτη του έχει αποδειχθεί να είναι μία πολύ δύσκολη και επίπονη διαδικασία για τον ερευνητή καθώς δεν υπάρχει η άμεση επαφή. Γι’ αυτό, μία σειρά απεικονιστικών μεθόδων, επεμβατικών και μη, χρησιμοποιούνται στην πράξη και στην κλινική έρευνα. Στην παρούσα διπλωματική εργασία δίνεται έμφαση στην λειτουργική απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού που βασίζεται στο φαινόμενο του πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού. Ο τελευταίος αποτελεί την πλέον εξελιγμένη μορφή της τεχνολογίας στον τομέα της πυρηνικής φυσικής. Οι πυρήνες των ατόμων ευθυγραμμίζονται και συντονίζονται με την κατάλληλη εφαρμογή μαγνητικών πεδίων ώστε να μετρηθεί η ακριβής τους θέση στο χώρο. Οι εικόνες, λαμβανόμενες από αυτή τη διαδικασία, είναι πολύ καλής ευκρίνειας επιτρέποντας την μελέτη των δομών και της βιοχημικής σύστασης του εγκεφάλου. Για να μελετηθεί ο τρόπος λειτουργίας του εγκεφάλου εφαρμόζεται ακολουθία λειτουργικής απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού. Η ποιότητα λήψης των εικόνων μειώνεται αισθητά αλλά αυξάνεται σημαντικά η ταχύτητα λήψης. Έτσι, λαμβάνεται ένα σήμα οφειλόμενο στην αιμάτωση του εγκεφάλου που διαφέρει στα σημεία στα οποία πυροδοτούνται νευρώνες. Το σήμα αυτό, όμως, περιέχει και μεγάλο ποσοστό θορύβου. Για το λόγο αυτό, στις εικόνες που λαμβάνονται εφαρμόζεται ένα στάδιο προεπεξεργασίας. Στην συνέχεια, ακολουθείται μία εξελιγμένη μορφή στατιστικής ανάλυσης που στόχο έχει την ανάδειξη περιοχών του εγκεφάλου που πιθανοτικά έχουν ενεργοποιηθεί ή είναι σε συσχέτιση μεταξύ τους ή με κάποια άλλη συγκεκριμένη περιοχή στον εγκέφαλο κ.α., ανάλογα με το είδος της ανάλυσης που εκτελείται. Στο πλαίσιο της διπλωματικής εργασίας συλλέχθηκαν και αναλύθηκαν δεδομένα από μία ευπαθή ομάδα καρκινοπαθών με στόχο να μελετηθεί ο τρόπος με τον οποίο επηρεάζεται ο ανθρώπινος εγκέφαλος από θεραπευτικά σχήματα χημειοθεραπείας. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι κάποιες από τις παρενέργειες που παρουσιάζουν οι συγκεκριμένοι ασθενείς θα μπορούσε να εξηγηθεί από διαφορές στην ενεργοποίηση περιοχών και στη συνδεσιμότητα του εγκεφάλου.	el
heal.abstract	The human brain is one of the most complex organs in the human body. It is responsible for all body functions being the core essential organ of the human existence and therefore subject of multi-discipline research. Due to its high complexity and importance efforts to apply non-invasive techniques for studying brain functionality are constant not only in research but also in clinical practice. The present diploma thesis presents the application of state-of-the-art functional magnetic resonance imaging a technique based on nuclear magnetic resonance to study brain functionality in cancer patients. The basic operation principle of magnetic resonance imaging is that the nuclei of the atoms are aligned and oriented with the use of proper magnetic fields to decode their position in space. Images derived from this technique are of high resolution allowing the analysis of the structure and of the biochemical composition of the brain. With the view to study the brain activation and functionality, functional magnetic resonance imaging is applied. The reduction of the resolution of the acquired image leads to a significantly increased acquisition speed. The elicited signal measures the hemodynamic response of the brain which varies in accordance with the neuronal response. However, this signal comprises significant noise components. Thus, a rigorous preprocessing procedure should be carried out. Following, an advanced statistical analysis is implemented to mark the areas of the brain that are probabilistically neuronal active or correlated with other areas or another specific area etc., depending on the statistics that are used. In the framework of the present thesis functional magnetic resonance imaging data from cancer patients group were collected to study the effects of chemotherapy on brain functionality and connectivity. Resting state as well as finger tapping test data were analyzed to investigate whether side effects observed in the patient group in question could be explained by changes in the functional connectivity of the brain.	en
heal.advisorName	Ματσόπουλος, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Ουζούνογλου, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Καρανάσιου, Ειρήνη	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Συστημάτων Μετάδοσης Πληροφορίας και Τεχνολογίας Υλικών. Εργαστήριο Βιοϊατρικής Τεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	146 σ.
heal.fullTextAvailability	true