Classifica??o de lateralidade hemisf?rica de linguagem de linguagem em imagens de resson?ncia magn?tica funcional utilizando aprendizado de m?quina
Ano de defesa: | 2020 |
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Autor(a) principal: | |
Orientador(a): | |
Banca de defesa: | |
Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul
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Programa de Pós-Graduação: |
Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia El?trica
|
Departamento: |
Escola Polit?cnica
|
País: |
Brasil
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Palavras-chave em Português: | |
Palavras-chave em Inglês: | |
Área do conhecimento CNPq: | |
Link de acesso: | http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/9334 |
Resumo: | Although the cerebral language area has its anatomical location defined by Wernicke?s area and Broca?s area, some patients affected with brain tumors have their activation topographies altered due to a phenomenon called language translocation. Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) is a diagnostic imaging method that highlights language areas, contributing to the correct surgical planning of tumor removal. Despite the detection of brain activation areas by visual inspection being the most used at the clinic, some studies have been using Machine Learning techniques, such as Support Vector Machine, Logistic Regression, Decision Trees, and others. This work aims to evaluate the application of a technique for classification language area laterality to be using Machine Learning. The activation coefficients of the areas of interest in fMRI images were extracted using the AFNI software. A Multilayer Perceptron artificial neural network was set up in order to determine the probability of the language area are allocated in a certain cerebral hemisphere. The performance of the neural network was assessed by means of statistical comparison with the Laterality Index and the visual analisys. The results showed that MLP RNA has the potential to be an auxiliary method for classifying cerebral hemispheric laterality in the language area. |
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Silva, Ana Maria Marques daMorais, Mariana Pastro2020-11-06T12:54:39Z2020-03-27http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/9334Although the cerebral language area has its anatomical location defined by Wernicke?s area and Broca?s area, some patients affected with brain tumors have their activation topographies altered due to a phenomenon called language translocation. Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) is a diagnostic imaging method that highlights language areas, contributing to the correct surgical planning of tumor removal. Despite the detection of brain activation areas by visual inspection being the most used at the clinic, some studies have been using Machine Learning techniques, such as Support Vector Machine, Logistic Regression, Decision Trees, and others. This work aims to evaluate the application of a technique for classification language area laterality to be using Machine Learning. The activation coefficients of the areas of interest in fMRI images were extracted using the AFNI software. A Multilayer Perceptron artificial neural network was set up in order to determine the probability of the language area are allocated in a certain cerebral hemisphere. The performance of the neural network was assessed by means of statistical comparison with the Laterality Index and the visual analisys. The results showed that MLP RNA has the potential to be an auxiliary method for classifying cerebral hemispheric laterality in the language area.Embora a ?rea cerebral de linguagem tenha sua localiza??o anat?mica definida pelas ?reas de Wernicke e de Broca, alguns pacientes acometidos com tumores cerebrais t?m suas topografias de ativa??o alteradas, devido a um fen?meno chamado transloca??o de linguagem. A resson?ncia magn?tica funcional (RMf) ? um m?todo de diagn?stico por imagem que evidencia as ?reas de linguagem, contribuindo para um correto planejamento cir?rgico de retirada de tumores. Apesar da detec??o das ?reas de ativa??o cerebral por inspe??o visual ser a mais utilizada na cl?nica, alguns trabalhos v?m utilizando t?cnicas de Aprendizado de M?quina, como Support Vector Machine, Regress?o Log?stica, ?rvores de Decis?o, entre outras. Este trabalho tem como objetivo avaliar a aplica??o de uma t?cnica de classifica??o de lateralidade hemisf?rica cerebral em ?rea de linguagem utilizando Aprendizado de M?quina. Os coeficientes de ativa??o das ?reas de interesse em imagens de RMf foram extra?dos por meio do software AFNI. Uma rede neural artificial Multilayer Perceptron foi configurada, de modo a determinar a probabilidade de as ?reas de linguagem estarem alocadas em determinado hemisf?rio cerebral. O desempenho da rede neural foi avaliado por meio da compara??o estat?stica com o ?ndice de Lateralidade e com a an?lise visual. Os resultados mostraram que a RNA MLP tem potencial para ser um m?todo auxiliar para classifica??o de lateralidade hemisf?rica cerebral em ?rea de linguagem.Submitted by PPG Engenharia El?trica (engenharia.pg.eletrica@pucrs.br) on 2020-08-19T19:46:00Z No. of bitstreams: 1 MARIANA PASTRO MORAIS_DIS.pdf: 1371113 bytes, checksum: 6e4261037da0fb746e250733e65c06ae (MD5)Approved for entry into archive by Sheila Dias (sheila.dias@pucrs.br) on 2020-11-06T12:49:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MARIANA PASTRO MORAIS_DIS.pdf: 1371113 bytes, checksum: 6e4261037da0fb746e250733e65c06ae (MD5)Made available in DSpace on 2020-11-06T12:54:39Z (GMT). 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