|
|
Sleep dynamics analysis using electrophysiological features
Lampert, Frederik ; Janoušek, Oto (oponent) ; Mívalt, Filip (vedoucí práce)
This thesis concerns with sleep assessment methods using electrophysiological features without the availability of annotations in the form of hypnograms. Sleep evaluation using polysomnographic (PSG) data is time-consuming process, that requires trained personnel and is usually done in a hospital environment. Novel implantable neural devices capable of continuous data recording and streaming open up possibilities of longitudinal and continual monitoring of sleep activity in a home environment for patients with neural diseases. Current state-of-the-art methods for longitudinal sleep analysis utilizes automated intracranial electroencephalography (iEEG) sleep classifiers developed and validated using clinical gold-standard PSG annotations. However, PSG is not always feasible to perform which leads to the necessity for a sleep assessment method, which could analyse sleep using electrophysiological features without the availability of goldstandard PSG annotations generally from a small number of electrodes. For this purpose a novel sleep assessment method was developed, which evaluates sleep based on the power of electroencephalographic (EEG) signal in the spectral bands with employment of the metrics called Power in Band (PIB) metrics. In this work power in the delta band (0.5-4 Hz) was used, as it has the highest amplitude among all of the bands and is the most prominent during the non-REM sleep states, therefore giving the most relevant information about the composition of sleep during the night. Moreover, standard hypnogram-based metrics were introduced for the purpose of the PIB metrics validation. These metrics were incorporated into (Python) programming language and applied on two publicly-available datasets Dreem Open Dataset-Healthy (DOD-H) and Dreem Open Dataset-Obstructive (DOD-O) containing polysomnographic recordings of 25 healthy subjects (DOD-H) and 56 subjects suffering from obstructive sleep apnea (OSA) (DODO dataset). The results of the analysis were evaluated by visual analysis in terms of boxplots, correlation matrices and statistical tests. From the results, it is possible to assume, that proposed PIB metrics have the ability to differentiate between physiologic and pathophysiologic sleep, although their ability to discriminate between some aspects differs from the metrics based on the hypnogram annotations. This implies the fact, that PIB metrics do not substitute the standard hypnogram-based metric, but rather provide different perspective on the sleep assessment.
|
|
|
Využití strojového učení pro klasifikaci epileptogenní tkáně po elektrické stimulaci
Formánková, Zuzana ; Mívalt, Filip (oponent) ; Cimbálník, Jan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá elektrofyziologickými biomarkery epileptické aktivity po přímé elektrické stimulaci v klasifikaci epileptogenní tkáně. Mezi vhodné biomarkery byly zařazeny vysokofrekvenční oscilace, interiktální spiky, změny v konektivitě a výkon signálu ve frekvenčních pásmech. Biomarkery byly detekovány v iEEG záznamech a jejich reakce na přímou elektrickou stimulaci byla analyzována statistickými testy. Analýza biomarkerů prokázala vliv přímé elektrické stimulace na elektrofyziologické biomarkery epileptické aktivity. Relevantními biomarkery byly selekčními metodami vybrány výkon signálu ve frekvenčním pásmu 80-250 Hz, relativní entropie ve frekvenčním pásmu 250-600 Hz a lineární korelace. Pro klasifikaci epileptogenní tkáně byly implementovány modely strojového učení, konkrétně logistická regrese, metoda podpůrných vektorů a rozhodovací lesy. Metoda podpůrných vektorů prokázala nejvyšší senzitivitu (70,5 %) mezi modely, avšak celkové výsledky jsou nedostatečné (PPV 38,5 %, F1 skóre 42,9 %). Přestože klasifikační modely nedosáhly očekávaných výsledků, tato práce naznačuje potenciál elektrofyziologických biomarkerů pro identifikaci epileptogenních ložisek a poskytuje základ pro další výzkum v této oblasti.
|
|
|
Optimizing neural network architecture for EEG processing using evolutionary algorithms
Pijáčková, Kristýna ; Maršálek, Roman (oponent) ; Götthans, Tomáš (vedoucí práce)
This thesis deals with an optimization of neural network hyperparameters for EEG signal processing using evolutionary algorithms. The incorporation of evolutionary optimization can reduce reliance on human intuition and empirical knowledge when designing neural network and can thus make the process design more effective. In this work, a genetic algorithm was proposed that is suitable for hyperparameters optimization as well as neural architecture search. These methods were compared to a benchmark model designed by an engineer with expertise in iEEG processing. Data used in this work are classified into four categories and come from St. Anne's University Hospital (SAUH) and Mayo Clinic (MAYO) and were recorded on drug-resistant epileptic patients undergoing pre-surgical examination. The results of the neural architecture search method were comparable with the benchmark model. The hyperparameter optimization improved the F1 score over the original, empirically designed, model from 0.9076 to 0.9673 for the SAUH data and 0.9222 to 0.9400 for the Mayo Clinic data. The increased scores were mainly due to the increased accuracy of the classification of pathological events and noise, which may have further positive implications in applications of this model in seizure and noise detectors.
|
|
|
Vliv vybraných kanabinoidů na kvantitativní EEG, chování a jejich terapeutický potenciál
Uttl, Libor
Kanabinoidy a zejména CBD jsou dnes velmi diskutované téma s obrovským přesahem do mediálního prostoru. Jejich schopnost interagovat nejen kanabinoidními receptory, ale i dalšími drahami v výrazným "hypem", vede k testování kanabinoidů ve velmi širokém spektru indikací i přes nepříliš silnou evidenci účinků v klinické praxi. Dnes máme již více než 150 izolovaných kanabinoidů, ale výzkum je zaměřen pouze na několik hlavních kanabinoidů jako jsou například THC, CBD, kanabigerol, kanabichromen, hexahydrokanabinol. My jsme pro náš výzkum zvolili dva nejznámější kanabinoidy THC a CBD a naší klíčovou otázkou bylo, jako roli mají tyto kanabinoidy nejen samostatně, ale také jak spolu interagují při společném podání, jak ovlivňují chování a jak společně interagují závislosti na způsobu podání. Toto jsme souhrnně provedli v potkaních experimentech. Částečně překvapivě, jsme nepozorovali typickou kanabinoidní tetrádu (sníženou citlivost na bolestivé podněty, hypotermii, katalepsii a celkové snížení motorické aktivity) po podání THC, a proto jsme si položili otázku, co se stane, pokud místo THC použijeme potentnější a selektivnější syntetické kanabinoidy JWH 210. Dále v průběhu řešení disertační práce došlo k registraci CBD (Epidolex) pro léčbu epilepsie, konkrétně syndromu Dravetové a Lennox_Gaustova syndromu, a my...
|
|
|
Vliv vybraných kanabinoidů na kvantitativní EEG, chování a jejich terapeutický potenciál
Uttl, Libor ; Páleníček, Tomáš (vedoucí práce) ; Šlamberová, Romana (oponent) ; Šustková, Magdaléna (oponent)
Kanabinoidy a zejména CBD jsou dnes velmi diskutované téma s obrovským přesahem do mediálního prostoru. Jejich schopnost interagovat nejen kanabinoidními receptory, ale i dalšími drahami v výrazným "hypem", vede k testování kanabinoidů ve velmi širokém spektru indikací i přes nepříliš silnou evidenci účinků v klinické praxi. Dnes máme již více než 150 izolovaných kanabinoidů, ale výzkum je zaměřen pouze na několik hlavních kanabinoidů jako jsou například THC, CBD, kanabigerol, kanabichromen, hexahydrokanabinol. My jsme pro náš výzkum zvolili dva nejznámější kanabinoidy THC a CBD a naší klíčovou otázkou bylo, jako roli mají tyto kanabinoidy nejen samostatně, ale také jak spolu interagují při společném podání, jak ovlivňují chování a jak společně interagují závislosti na způsobu podání. Toto jsme souhrnně provedli v potkaních experimentech. Částečně překvapivě, jsme nepozorovali typickou kanabinoidní tetrádu (sníženou citlivost na bolestivé podněty, hypotermii, katalepsii a celkové snížení motorické aktivity) po podání THC, a proto jsme si položili otázku, co se stane, pokud místo THC použijeme potentnější a selektivnější syntetické kanabinoidy JWH 210. Dále v průběhu řešení disertační práce došlo k registraci CBD (Epidolex) pro léčbu epilepsie, konkrétně syndromu Dravetové a Lennox_Gaustova syndromu, a my...
|
|
|
Vliv religiozity na kvalitu života pacientů s epilepsií
Kolská, Marta ; Javůrková, Alena (vedoucí práce) ; Nikodemová, Hana (oponent)
Cíle: Cílem práce bylo zkoumat, jak proměnné Locus of control, God locus of health control a religiozita predikují kvalitu života pacientů s epilepsií a zda se v prevalenci tyto proměnné liší ve zdravé kontrolní skupině. Metody: Výzkumný soubor tvořil 275 pacientů s epilepsií vyšetřených v rámci neuropsychologického Centra pro léčbu epilepsie Neurologické kliniky 2. LF a FN Motol. Srovnávací soubor představovala skupina 182 zdravých respondentů. Respondenti byli dotazováni pomocí dotazníků WAIS - III, EPQ R short version, BDI-II, VAS, QOLIE - 89 (verze 1.0) a GLHC. K určování rozdílů mezi skupinami byly použity t-test a Mann-Whitney test. Kontingenční tabulky posloužily pro diskrétní veličiny. Vztah mezi proměnnými prokazoval Spearmanův korelační koeficient a mnohočetná lineární regrese. Výzkum byl schválen Etickou komisí FN Motol. Výsledky: Výsledný model stepwise lineární regrese predikce Mean skóru ukázal, že zařazením proměnných Neuroticismus HS a GLHC˃6 do celkového modelu mohou tyto signifikantní proměnné vysvětlit 21.44 % variability Locus of control (R2 =0.2144). Dále bylo zjištěno, že česká verze dotazníku GLHC dosahovala vysokých hodnot Crobachova α (Cronbachova α=0.9706). Závěry: Uvědomovat si rozdílný přístup lidí k životním těžkostem je jedním z předpokladů pro kvalitní ošetřovatelskou...
|
|
|
Rehabilitační péče u dětí s epilepsií v ČR a ve světě
Chrásková, Anežka ; Carbajo, Anna (vedoucí práce) ; Nováková, Pavlína (oponent)
Cílem této bakalářské práce je formou rešerše shrnout rehabilitační postupy u dětí s epilepsií využívané v České republice a ve světě. První část je zaměřena na obecnou charakteristiku dětské epilepsie z neurologického hlediska, její etiologii, patofyziologii, klinickou manifestaci, diagnostiku a léčbu specifickou pro dětské pacienty. Druhá část se zabývá rehabilitační péčí o děti trpící epilepsií poskytovanou v naší zemi a jiných zemích. V diskuzi jsou tyto rehabilitační postupy porovnány a zhodnoceny. Několik kapitol je vyčleněno pro fyzickou aktivitu a kognitivní rehabilitaci ve vztahu k dětské epilepsii, které hrají v rámci rehabilitace podstatnou roli a jejich význam by neměl být podceňován. Praktickou částí je kazuistika dětského pacienta s epilepsií, u kterého sledujeme změny a efekt rehabilitace po neurochirurgickém odstranění epileptiformního ložiska. Ke zhodnocení pacientovy soběstačnosti nám slouží Barthel Index, pro zhodnocení jeho motorických funkcí využíváme Gross Motor Fuction Measure (GMFM) a pro posouzení manuální zručnosti Box and Block test a Nine-Hole Peg Test (9HPT). Součástí praktické části je také dotazníkové šetření týkající se rehabilitační péče dětských pacientů s epilepsií u nás a ve světě. Rehabilitační péče u dětí s epilepsií nemá v České republice ani ve světě ucelený...
|
|
|
Kvalita života a bolest u pacientů s epilepsií
Došlová, Dana ; Javůrková, Alena (vedoucí práce) ; Nikodemová, Hana (oponent)
Východiska: Bakalářská práce se zabývá subjektivním i objektivním hodnocením vztahu bolesti a kvality života u pacientů s epilepsií na základě dotazníkového šetření Quality of Life in Epilepsy Inventory (QOLIE-89), Visual Analogue Scale (VAS). Cíle: Cílem této kvalitativní studie je posouzení vztahu bolesti a kvality života u pacientů s epilepsií na základě vyhodnocení skórování ve škále Bolest v dotazníku QOLIE-89 a vyšetření intenzity bolesti pomocí VAS, provedení validizace výsledků ve vyšetřovaném vzorku pacientů, posouzení přítomnosti bolesti a její intenzity a ostatní kognitivní, afektivní a funkční proměnné v závislosti na sociodemografických a klinických proměnných., určení zda je bolest proměnnou, která signifikantně predikuje kvalitu života u pacientů s epilepsií. Včasné pochopení souvislosti bolesti s kvalitou života napomáhá k nastavení vhodné ošetřovatelské péče a k zajištění lepší kvality života pacientů s epilepsií. Metodika: Do studie bylo zařazeno celkem 150 pacientů z Centra pro léčbu epilepsie Neurologické kliniky 2.LF UK a FN Motol, kteří splnili inkluzivní a exkluzivní kritéria. Pacienti byli neurologicky a neuropsychologicky vyšetřeni, byl jim předložen dotazník QOLIE-89, kde pro studii je důležitá položka 24 a 25 ve škále Bolest, dále objektivně hodnotili intenzitu bolesti...
|
|
| |
|
|
Účinky allopregnanolonu na motoriku mláďat laboratorního potkana.
Krejčí, Lukáš ; Mareš, Pavel (vedoucí práce) ; Valeš, Karel (oponent)
Allopregnanolon je typický zástupce neurosteroidů. Může vznikat syntézou de novo přímo v CNS nebo jako metabolit progesteronu. Jedná se o alosterický modulátor GABAA receptorů, díky čemuž má anxiolytické, sedativní a antikonvulzivní účinky. Tato práce zkoumá vliv allopregnanolonu (ALLO) na motoriku mláďat laboratorního potkana. Výsledky budou sloužit jako referenční studie k práci Terezy Košťálové (2020), která zkoumala nově objevený neuroaktivní steroid pregnanolonpyroglutamát (PPG). Tento exogenní steroid, syntetizovaný v Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd České republiky (ÚOCHB AV ČR), nabízí potenciální využití v léčbě epilepsií. Naším cílem bylo po aplikaci allopregnanolonu provést stejnou baterii motorických testů jako srovnání, v jaké míře a jakým způsobem tyto dvě látky akutně ovlivní motorický projev mláděte potkana. V teoretické části diplomové práce jsou popsány fyziologické mechanizmy neurosteroidů v lidském těle a jejich potenciál v léčbě závažných onemocnění, zvlášť epilepsií. Dále je popsán ontogenetický vývoj motoriky potkana a porovnání s člověkem. Metodika popisuje výběr a způsob provedení motorických testů. Ve speciální části jsou uvedeny výsledky testování, které prokázaly výraznější vedlejší účinky ALLO na motoriku mláďat potkana v porovnání s PPG, který se tak...
|
host ::
RSS.