|
|
Porovnání pokročilých přístupů pro analýzu fMRI dat u oddball experimentu
Fajkus, Jiří ; Jan, Jiří (oponent) ; Provazník, Ivo (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá zpracováním a analýzou dat, získaných při experimentálním vyšetření pomocí funkční magnetické rezonance. Jedná se experimentální úkol typu oddball, jehož cílem je vyšetření kognitivních funkcí subjektu. V rámci práce jsou popsány principy funkční magnetické rezonance, možnosti tvorby experimentálních úkolů, zpracování naměřených dat, modelování odpovědi organismu a statistická analýza. Dále je proveden rozbor jednotlivých částí předzpracování a analýza s použitím reálných experimentálních dat. Klíčovou náplní práce je návrh a realizace modelu, umožňujícího pokročilou kategorizaci stimulů s ohledem na typ předchozího vzácného podnětu a počet častých podnětů v intervalu mezi nimi. Tento model svým podrobnějším členěním umožňuje hlubší studium cerebrálních procesů spojených s především s pozorností, pamětí, očekáváním nebo potřebou kognitivního uzavření. Druhým bodem práce je hodnocení modelů hemodynamické odezvy, které se uplatňují při statistické analýze dat z fMRI experimentu. V práci je provedeno porovnání bázových funkcí, tedy modelů hemodynamické odezvy na experimentální stimulaci, použitých pro obecný lineární model. Výsledkem je zhodnocení účinnosti detekce aktivovaných voxelů, míry falešné pozitivity a výpočetní i uživatelské náročnosti.
|
|
|
Mapování pohybových artefaktů ve fMRI
Nováková, Marie ; Kremláček, Jan (oponent) ; Jan, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce shrnuje princip magnetické rezonance a metodu funkční magnetické rezonance. Je zaměřena na projevy pohybových artefaktů ve fMRI datech a na metody předzpracování snímků, především jejich zarovnání. Zabývá se možností využití pohybových parametrů získaných při procesu zarovnání funkčních skenů k vytvoření map projevu pohybových artefaktů. V práci jsou navrženy, implementovány a testovány tři metody sloužící k vytvoření pravděpodobnostních, výkonových a statistických skupinových map ukazujících místa typicky postižená pohybovým artefaktem.
|
|
|
Reduction of movement artifacts in BOLD fMRI data using rejection of motion-corrupted scans
Svatoň, Jan ; Gajdoš, Martin (oponent) ; Mikl, Michal (vedoucí práce)
This bachelor thesis first deals with the elementary principles of function magnetic resonance and the sources of noise and artifacts in the data. Furthermore, the thesis elaborates on the motion artifact phenomena and suggests two suitable methods for locating and eliminating motion-affected scans in the BOLD fMRI data. The methods are then implemented in the MATLAB environment and tested on suitable datasets provided by the Multimodal and Functional Imaging Laboratory of CEITEC MU. Finally, the results are presented and evaluated along with a recommendation for a suitable way of eliminating movement artifacts in the data.
|
|
|
Software pro výběr pacientů a oblastí mozku vhodných k analýze konektivity z fMRI dat
Slavíček, Tomáš ; Lamoš, Martin (oponent) ; Jan, Jiří (vedoucí práce)
Cílem práce je vytvořit explorativní nástroj pro data funkční magnetické rezonance, jenž umožní snadno a rychle provést výběr osob a oblastí vhodných ke skupinové analýze konektivity. V prvních kapitolách práce je zmíněna historie zkoumání mozku a srovnání používaných metod funkčního zobrazování. Dále jsou rozebrány teoretické podklady metody fMRI, jako jsou vznik BOLD signálu, parametry akvizice MRI snímků a metody návrhu experimentů. Následující kapitola podrobně popisuje analýzu naměřených dat od předzpracování až po interpretaci výsledků. Poslední kapitola první části nastiňuje problematiku analýzy skupinových dat v programu SPM8. Druhá polovina práce je věnována popisu vytvořeného programu od vstupu dat až po uložení výsledků, včetně detailního popisu klíčových funkcí programu. V závěru je popis aplikace vytvořeného programu na reálných datech klinické studie včetně dosažených výsledků a zhodnocení využitelnosti programu. Program najde uplatnění zejména v oblasti neurovědního výzkumu.
|
|
|
Analýza souvislostí mezi simultánně měřenými EEG a fMRI daty
Labounek, René ; Kremláček,, Jan (oponent) ; Lamoš, Martin (vedoucí práce)
Elektroencefalografie a funkční magnetická rezonance jsou dvě rozdílné metody měření neurální aktivity mozku. EEG signály disponují výborným časovým rozlišením, fMRI snímky pořizují záznamy mozkové aktivity ve výborném prostorovém rozlišení. Předpokládá se, že společnou analýzou je možné využít výhody obou metod současně. K automatické analýze fMRI dat pomocí obecného lineárního modelu slouží volně dostupný software Statistical Parametric Mapping (SPM8), který ale neumožňuje automatizovanou EEG–fMRI analýzu. Proto byl během diplomové práce vytvořen software EEG Regressor Builder, který předzpracuje EEG signály do podoby EEG regresorů, které je možné načíst programem SPM8, kde se spolu s fMRI daty spočítá obecný lineární model. EEG regresory jsou tvořeny vektory časových změn absolutních nebo relativních hodnot výkonu EEG signálu v zadaných frekvenčních pásmech z vybraných elektrod vzhledem k dobám pořízení jednotlivých fMRI snímků. Software je testován na simultánních EEG–fMRI datech vizuálního oddball experimentu. EEG regresory se počítají pro časové změny absolutního i relativního výkonu EEG signálu ve třech frekvenčních pásem zájmu ( 8-12Hz, 12-20Hz a 20-30Hz) z okcipitálních elektrod (O1, O2 a Oz). Celkem jsou provedeny tři druhy testovacích analýz. V první se zkoumají data od tří jednotlivců. Hodnotí se přesnosti výsledků vzhledem k možnostem nastavení metody výpočtu regresoru. V druhé se provedla skupinová analýza dat od dvaceti dvou zdravých pacientů. Ve třetí se realizuje skupinová analýza EEG regresorů pomocí korelační matice vzhledem k zadanému druhu výkonu a frekvenčnímu pásmu mimo obecný lineární model.
|
|
|
Vliv výběru souřadnic mozkových oblastí na výsledky dynamického kauzálního modelování
Veselá, Martina ; Harabiš, Vratislav (oponent) ; Lamoš, Martin (vedoucí práce)
Diplomová práce je cílena na seznámení se s principy měření a zpracování dat funkční magnetické rezonance se zaměřením na analýzu efektivní konektivity metodou dynamického kauzálního modelování (DCM). Praktická část zahrnuje tři hlavní tematické okruhy týkající se popisu zpracování a vyhodnocení naměřených či simulovaných dat. Nejdříve je zde na vzorovém datasetu ukázáno jak v neurovědním toolboxu SPM analyzovat naměřená data. Dále navazuje návrh přístupu, pomocí kterého lze vyšetřovat chování odhadu modelu DCM s ohledem na změnu vstupních parametrů. Tento jev je také simulován a na základě dosažených výsledků se doporučuje optimální postup analyzování efektivní konektivity pomocí dynamického kauzálního modelování u skupiny subjektů. Posledním okruhem v praktické části je hodnocení vlivu posunu souřadnic mozkových oblastí na výsledky dynamického kauzálního modelování u skupiny subjektů z dat získaných z reálných měření. V závěru práce jsou hodnoceny a diskutovány jak výsledky získané ze simulovaných dat, tak výsledky získané z naměřených dat.
|
|
|
Hodnocení vlivu mrkání na výsledek fúze simultánních EEG-fMRI dat
Dobiš, Lukáš ; Jakubíček, Roman (oponent) ; Labounek, René (vedoucí práce)
Práce se zabývá základní teorií k simultánní fúzi EEG-fMRI dat. Principy akvizice jednotlivých dat a jejich artefakty s rozsáhlým zaměřením na jejich předzpracování. Konkrétně na potlačení artefaktu mrkání z EEG dat a metodou analýzy nezávislých komponent. Dále se zabývá technikou fúze dat v obecném lineárním modelu a vytvořením aktivačních map statisticky významných korelací. Práce obsahuje popis metodiky potřebné na analýzu výsledků. Jsou popsány parametry použitých dat. Je navržen a aplikován proces předzpracování EEG dat, včetně potlačení artefaktu a fúze s vyhodnocením v prostředí MATLAB. Výsledky vyhodnocení prokázaly větší vliv mrkacího artefaktu na výsledky počítané z relativního výkonu a neúplnost kompletního potlačení artefaktu z dat pro testovanou metodu.
|
|
|
Hemodynamický model v analýze efektivní mozkové konektivity pomocí fMRI
Holeček, Tomáš ; Harabiš, Vratislav (oponent) ; Lamoš, Martin (vedoucí práce)
Modelování hemodynamické odezvy na základě změny synaptické aktivity bývá využíváno při mapování aktivních oblastí mozku nebo při analýze funkční organizace mozku pomocí funkční magnetické rezonance. Jednu z metod modelování tvoří hemodynamický model. Jeho hlavní součástí je balónový model. Hemodynamický model bývá mj. využíván při analýze aktivních oblastí pomocí obecného lineárního modelu a při analýze efektivní mozkové konektivity pomocí dynamického kauzálního modelování. Tato bakalářská práce je zaměřená na popis funkce hemodynamického modelu, jeho parametry a vliv jednotlivých parametrů na odezvu.
|
|
|
Sdružená EEG-fMRI analýza na základě heuristického modelu
Janeček, David ; Kremláček, Jan (oponent) ; Labounek, René (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá sdruženou EEG-fMRI analýzou na základě heuristického modelu. Heuristický model popisuje vztah mezi změnami v prokrvení aktivních mozkových oblastí a v elektrické aktivitě neuronů. Dále se tato práce zabývá různými metodami extrakce užitečné informace z EEG záznamu a jejich vlivy na konečný výsledek sdružené analýzy. Byly testovány metody průměrování elektrod zájmu, rozklad pomocí analýzy hlavních komponent a rozklad pomocí nezávislých komponent. Metoda průměrování elektrod zájmu a rozklad pomocí PCA dává podobné výsledky, ale není možné z EEG záznamu extrahovat jedinečnou informaci o určitém stimulačním vektoru. Pomocí ICA rozkladu jsme schopni získat informaci vztahující se k určité stimulaci, ale nastává zde problém v konečné interpretaci a výběru správné komponenty při slepém hledání variability spřažené s experimentem. Bylo zjištěno, že ačkoliv komponenty vypočtené z časové posloupnosti EEG záznamu jsou vzájemně nezávislé, jejich posun spektra vzájemně koreluje. Tato spektrální závislost byla eliminována PCA/ICA rozkladem až na vektorech posunu spektra. Zde již každá komponenta přináší novou informaci o mozkové aktivitě. Výsledky z heuristického přístupu byly porovnávány s výsledky sdružené analýzy na základě výpočtu relativního a absolutního výkonu v pásmech zájmu a byly nalezeny souvislosti mezi aktivačními mapami, a to především mezi heuristickým modelem a relativním výkonem v pásmu gamma (20-40 Hz).
|
|
|
Vliv délky reakčního času na amplitudu neuronální odezvy po vzácných podnětech v obraze funkční magnetické rezonance
Klimeš, Filip ; Bartoň, Marek (oponent) ; Lamoš, Martin (vedoucí práce)
Cílem mé bakalářské práce je poskytnout základní představu o funkční magnetické rezonanci. Teoretická část se zabývá obecnými principy, metodami měření a analýzy dat fMRI. Dílčím a zároveň stěžejním cílem je navrhnout způsoby modelování délky reakčního času v rámci koncepce obecného lineárního modelu. Úkolem v praktické části bylo se seznámit s toolboxem SPM a navržené způsoby realizovat na skupinová data. Realizace probíhala ve dvou úrovních: předzpracování a analýza naměřených dat. Předzpracovaná data byla podrobena analýze jednotlivce i skupinové analýze. Důležitým bodem práce je zhodnocení výsledků obou analýz a tím i jednotlivých přístupů k modelování reakčního času a jeho vlivu na amplitudu neuronální odezvy po vzácných podnětech v obraze funkční magnetické rezonance.
|
host ::
RSS.