Modelling functional processes of brain tissue
Φόρτωση...
Ημερομηνία
Συγγραφείς
Ντέμου, Αμαλία
Τίτλος Εφημερίδας
Περιοδικό ISSN
Τίτλος τόμου
Εκδότης
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Πολυτεχνική Σχολή. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών
Περίληψη
Τύπος
Είδος δημοσίευσης σε συνέδριο
Είδος περιοδικού
Είδος εκπαιδευτικού υλικού
Όνομα συνεδρίου
Όνομα περιοδικού
Όνομα βιβλίου
Σειρά βιβλίου
Έκδοση βιβλίου
Συμπληρωματικός/δευτερεύων τίτλος
Περιγραφή
The current master thesis presents a detailed study of Brain Connectivity with the use of functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) data for the Restless Legs Syndrome (RLS), a neurological sleep disorder which affects a large number of people worldwide.
After studying prior literature recordings regarding brain connectivity analysis of RLS, relying on fMRI, it was observed that these studies are constrained to certain computation methods, a fact which possibly leads to limited inferences concerning the disease. An analytical description of brain connectivity types and their extraction methods are presented aiming to the modeling of the brain tissue.
In the first chapter of the current thesis, the sleep disorders and their classification are described, depending on their special characteristics and their effect on subjects’ health and quality of life. A detailed description regarding the sleep disorder phenomenon is presented, including epidemiological and pathophysiological elements, diagnostic and treatment criteria as well as the clinical presentation of the disease.
The next chapter involves the operation principles of the popular diagnostic method fMRI, reporting the BOLD mechanism, the types of experimental design, the image acquisition, the fMRI time-series, the clinical applications as well as its advantages and disadvantages.
A state-of-the-art analysis on imaging methods for RLS was conducted and methodologies and results of various studies are presented in the next chapter. They include PET, SPECT, structural MRI, EEG and resting state fMRI, focusing on the conclusions of the latter because of the need for their comparison with our current study findings.
In the fourth chapter an extensive presentation of the tree types of brain connectivity (structural, functional and effective connectivity) is given, in parallel with the proposed methods for their analysis.
The fifth chapter includes the results of the experimental part of the current thesis. In particular, the results coming from the establishment of the proposed methodology are presented and analyzed, following alternative approaches compared to the existing studies to emphasize the novelty of our work.
The sixth chapter includes further discussion and conclusions on the results of the methodology followed and new trends are proposed for further future investigation.
Η παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία παρουσιάζει μια αναλυτική προσέγγιση την συνεκτικότητας των εγκεφαλικών περιοχών, χρησιμοποιώντας δεδομένα λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας ασθενών με σύνδρομο ανήσυχων ποδιών, μια νευρολογική διαταραχή που προσβάλει σημαντικό ποσοστό του πληθυσμού παγκοσμίως. Εξετάζοντας προηγούμενες μελέτες για τη περιγραφή του συνδρόμου ανήσυχων ποδιών με τη χρήση fMRI παρατηρήθηκε ότι οι μελέτες περιορίζονται σε συγκεκριμένες υπολογιστικές μεθόδους, γεγονός που πιθανά περιορίζει την παροχή απαντήσεων σε ερωτήματα που σχετίζονται με την πάθηση. Πραγματοποιήθηκε μια αναλυτική περιγραφή των τύπων της εγκεφαλικής συνεκτικότητας και των μεθόδων εξαγωγής της με σκοπό τη μοντελοποίηση του εγκεφαλικού ιστού. Στο πρώτο κεφάλαιο της παρούσας διατριβής, γίνεται αναφορά στις διαταραχές ύπνου, την κατηγοροποίηση τους ανάλογα με τα χαρακτηριστικά τους και την επίδραση τους στην υγεία και την ποιότητα ζωής των ασθενών. Στη συνέχεια περιγράφονται αναλυτικά για την υπό μελέτη διαταραχή ύπνου, το σύνδρομο ανήσυχων ποδιών, στοιχεία επιδημιολογίας, παθοφυσιολογίας, διάγνωσης και θεραπείας, καθώς και κριτήρια κλινικής εμφάνισης. Στο επόμενο κεφάλαιο περιγράφονται οι αρχές λειτουργίας της ευρέως διαδεδομένης διαγνωστικής μεθόδου fMRI κάνοντας αναφορά στην αντίδραση BOLD, τους τύπους πειραματικού σχεδιασμού, την λήψη εκόνων, τις χρονοσειρές fMRI, τις κλινικές εφαρμογές καθώς επίσης και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της μεθόδου. Στη συνέχεια γίνεται μια αναλυτική περιγραφή πρόσφατων απεικονιστικών μεθόδων σχετικά με το συγκεκριμένο σύνδρομο, παραθέτοντας τις μεθόδους και τα ευρήματα που προέκυψαν. Περιγράφονται μελέτες που χρησιμοποίησαν PET, SPECT, δομικό MRI, ηλεκτροεγκεφαλογράφημα, λειτουργικό MRI κ.α.. Οι περισσότερες μελέτες που περιγράφονται χρησιμοποιούν λειτουργικό MRI σε κατάσταση ηρεμίας έχοντας ως στόχο να συγκριθούν με την παρούσα μελέτη. Στο τέταρτο κεφάλαιο πραγματοποιείται μια εκτενής παρουσίαση των τριών τύπων της εγκεφαλικής συνεκτικότητας (δομικής, λειτουργικής και αιτιώδους), καθώς επίσης και των μεθόδων που προτείνονται για την ανάλυση τους. Το πέμπτο κεφάλαιο περιλαμβάνει τα αποτελέσματα του πειραματικού μέρους της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Συγκεκριμένα παρουσιάζονται και αναλύονται τα αποτελέσματα από την επικύρωση της προτεινόμενης μεθοδολογίας ακολουθώντας διαφορετικές προσεγγίσεις από τις ήδη υπάρχουσες μελέτες αναδεικνύοντας έτσι την καινοτομία της εργασίας. Το έκτο κεφάλαιο αποτελεί συζήτηση στα αποτελέσματα των μεθοδολογιών που ακολουθήθηκαν, καταγράφονται τα συμπεράσματα και προτείνονται κατευθύνσεις για μελλοντική έρευνα.
Η παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία παρουσιάζει μια αναλυτική προσέγγιση την συνεκτικότητας των εγκεφαλικών περιοχών, χρησιμοποιώντας δεδομένα λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας ασθενών με σύνδρομο ανήσυχων ποδιών, μια νευρολογική διαταραχή που προσβάλει σημαντικό ποσοστό του πληθυσμού παγκοσμίως. Εξετάζοντας προηγούμενες μελέτες για τη περιγραφή του συνδρόμου ανήσυχων ποδιών με τη χρήση fMRI παρατηρήθηκε ότι οι μελέτες περιορίζονται σε συγκεκριμένες υπολογιστικές μεθόδους, γεγονός που πιθανά περιορίζει την παροχή απαντήσεων σε ερωτήματα που σχετίζονται με την πάθηση. Πραγματοποιήθηκε μια αναλυτική περιγραφή των τύπων της εγκεφαλικής συνεκτικότητας και των μεθόδων εξαγωγής της με σκοπό τη μοντελοποίηση του εγκεφαλικού ιστού. Στο πρώτο κεφάλαιο της παρούσας διατριβής, γίνεται αναφορά στις διαταραχές ύπνου, την κατηγοροποίηση τους ανάλογα με τα χαρακτηριστικά τους και την επίδραση τους στην υγεία και την ποιότητα ζωής των ασθενών. Στη συνέχεια περιγράφονται αναλυτικά για την υπό μελέτη διαταραχή ύπνου, το σύνδρομο ανήσυχων ποδιών, στοιχεία επιδημιολογίας, παθοφυσιολογίας, διάγνωσης και θεραπείας, καθώς και κριτήρια κλινικής εμφάνισης. Στο επόμενο κεφάλαιο περιγράφονται οι αρχές λειτουργίας της ευρέως διαδεδομένης διαγνωστικής μεθόδου fMRI κάνοντας αναφορά στην αντίδραση BOLD, τους τύπους πειραματικού σχεδιασμού, την λήψη εκόνων, τις χρονοσειρές fMRI, τις κλινικές εφαρμογές καθώς επίσης και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της μεθόδου. Στη συνέχεια γίνεται μια αναλυτική περιγραφή πρόσφατων απεικονιστικών μεθόδων σχετικά με το συγκεκριμένο σύνδρομο, παραθέτοντας τις μεθόδους και τα ευρήματα που προέκυψαν. Περιγράφονται μελέτες που χρησιμοποίησαν PET, SPECT, δομικό MRI, ηλεκτροεγκεφαλογράφημα, λειτουργικό MRI κ.α.. Οι περισσότερες μελέτες που περιγράφονται χρησιμοποιούν λειτουργικό MRI σε κατάσταση ηρεμίας έχοντας ως στόχο να συγκριθούν με την παρούσα μελέτη. Στο τέταρτο κεφάλαιο πραγματοποιείται μια εκτενής παρουσίαση των τριών τύπων της εγκεφαλικής συνεκτικότητας (δομικής, λειτουργικής και αιτιώδους), καθώς επίσης και των μεθόδων που προτείνονται για την ανάλυση τους. Το πέμπτο κεφάλαιο περιλαμβάνει τα αποτελέσματα του πειραματικού μέρους της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Συγκεκριμένα παρουσιάζονται και αναλύονται τα αποτελέσματα από την επικύρωση της προτεινόμενης μεθοδολογίας ακολουθώντας διαφορετικές προσεγγίσεις από τις ήδη υπάρχουσες μελέτες αναδεικνύοντας έτσι την καινοτομία της εργασίας. Το έκτο κεφάλαιο αποτελεί συζήτηση στα αποτελέσματα των μεθοδολογιών που ακολουθήθηκαν, καταγράφονται τα συμπεράσματα και προτείνονται κατευθύνσεις για μελλοντική έρευνα.
Περιγραφή
Λέξεις-κλειδιά
Restless legs syndrome, Εγκεφαλικός ιστός
Θεματική κατηγορία
Restless legs syndrome
Παραπομπή
Σύνδεσμος
Γλώσσα
en
Εκδίδον τμήμα/τομέας
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Πολυτεχνική Σχολή. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών
Όνομα επιβλέποντος
Φωτιάδης, Δημήτριος
Εξεταστική επιτροπή
Φωτιάδης, Δημήτριος
Γεργίδης, Λεωνίδας
Αργυροπούλου, Μαρία
Γεργίδης, Λεωνίδας
Αργυροπούλου, Μαρία
Γενική Περιγραφή / Σχόλια
Ίδρυμα και Σχολή/Τμήμα του υποβάλλοντος
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Πολυτεχνική Σχολή. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών
Πίνακας περιεχομένων
Χορηγός
Βιβλιογραφική αναφορά
Βιβλιογραφία: σ. 107-116
Ονόματα συντελεστών
Αριθμός σελίδων
153 σ.