Uma metodologia para extrair e avaliar padrões em imagens de ressonância magnética funcional na dimensão temporal

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2013
Autor(a) principal: Prata, Marlon Santos lattes
Orientador(a): Montesco, Carlos Alberto Estombelo lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Sergipe
Programa de Pós-Graduação: Pós-Graduação em Ciência da Computação
Departamento: Não Informado pela instituição
País: BR
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://ri.ufs.br/handle/riufs/3346
Resumo: This work presents a methodology to extract and evaluate signals in functional magnetic resonance imaging (fMRI) in the temporal dimension. It is assumed that it is possible to separate the signals from brain activations of a given protocol of other signals such as breathing, heartbeat, involuntary eye movements, and others. This paper proposes a methodological way, get through simulated and controlled measure the efficiency of the Model of Independent Component Analysis (ACI) for fMRI images to separate these signals experiments. To validate the experiments it was necessary to generate simulated data. The data generated were formed for three (3) signs that did not have a Gaussian distribution, in an array of temporal dimension 80 x 80 x 64. Within this set of signs have been added three (3) signal blocks of size 5 x 5 x 64 that simulated activations of FRH protocols. After this process, an array of mixture was added so that the signals could not be identified. Only after the data gave mixed-if the process of completing the pre-processing with the bleaching and centering of the variables to the model following ACI was performed to separate the signals that were mixed, thereby finding the estimated component signals. Different amounts of Gaussian signals were added until no more would be possible to extract the component which would correspond to a signal FRH testing the theory that ACI has efficiency in extracting components of non-Gaussian data. The model was run in real signals, where a volunteer performing a hearing protocol, the results data of each slice extracted resonance are evident throughout this work, in some slices was possible to extract the expected component with a degree of correlation between the acceptable component and signal protocol FRH, as in other slices could not perform the extraction of these signals. As a final result a statistical correlation map for each slice resulting from the estimated component and the raw data was generated, the signals were evaluated on the assumption of acceptance only to greater than 0.72 correlation with statistical significance at 95% confidence.
id UFS-2_8c7b27d88af702e435b0562cf465d1eb
oai_identifier_str oai:oai:ri.ufs.br:repo_01:riufs/3346
network_acronym_str UFS-2
network_name_str Repositório Institucional da UFS
repository_id_str
spelling Prata, Marlon Santoshttp://lattes.cnpq.br/8649574601745121Montesco, Carlos Alberto Estombelohttp://lattes.cnpq.br/81027210907989692017-09-26T11:34:22Z2017-09-26T11:34:22Z2013-12-05PRATA, Marlon Santos. Uma metodologia para extrair e avaliar padrões em imagens de ressonância magnética funcional na dimensão temporal. 2013. 91 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2013.https://ri.ufs.br/handle/riufs/3346This work presents a methodology to extract and evaluate signals in functional magnetic resonance imaging (fMRI) in the temporal dimension. It is assumed that it is possible to separate the signals from brain activations of a given protocol of other signals such as breathing, heartbeat, involuntary eye movements, and others. This paper proposes a methodological way, get through simulated and controlled measure the efficiency of the Model of Independent Component Analysis (ACI) for fMRI images to separate these signals experiments. To validate the experiments it was necessary to generate simulated data. The data generated were formed for three (3) signs that did not have a Gaussian distribution, in an array of temporal dimension 80 x 80 x 64. Within this set of signs have been added three (3) signal blocks of size 5 x 5 x 64 that simulated activations of FRH protocols. After this process, an array of mixture was added so that the signals could not be identified. Only after the data gave mixed-if the process of completing the pre-processing with the bleaching and centering of the variables to the model following ACI was performed to separate the signals that were mixed, thereby finding the estimated component signals. Different amounts of Gaussian signals were added until no more would be possible to extract the component which would correspond to a signal FRH testing the theory that ACI has efficiency in extracting components of non-Gaussian data. The model was run in real signals, where a volunteer performing a hearing protocol, the results data of each slice extracted resonance are evident throughout this work, in some slices was possible to extract the expected component with a degree of correlation between the acceptable component and signal protocol FRH, as in other slices could not perform the extraction of these signals. As a final result a statistical correlation map for each slice resulting from the estimated component and the raw data was generated, the signals were evaluated on the assumption of acceptance only to greater than 0.72 correlation with statistical significance at 95% confidence.Este trabalho apresenta uma metodologia para extrair e avaliar sinais em imagens de ressonância magnética funcional (fMRI) na dimensão temporal. Assume-se que é possível separar os sinais de ativações cerebrais de um determinado protocolo dos demais sinais como respiração, batimentos cardíacos, movimentos involuntários dos olhos e outros. Este trabalho propõe de forma metodológica, buscar através de experimentos simulados e controlados medir a eficiência do Modelo de Análise de Componentes Independentes (ACI) em imagens de fMRI para separar esses sinais. Para validar os experimentos foi necessário gerar dados simulados. Os dados gerados foram formados por 3 (três) sinais que não possuíam distribuição gaussiana, em uma matriz temporal de dimensão 80 x 80 x 64. Dentro desse conjunto de sinais foram adicionados 3 (três) blocos de sinais de dimensão 5 x 5 x 64 que simulavam ativações de protocolos da FRH. Após esse processo uma matriz de mistura foi adicionada para que os sinais não pudessem ser identificados. Somente após os dados misturados deu-se o processo da realização do pré-processamento, com a centralização e o branqueamento das variáveis, para que na sequência o modelo de ACI fosse executado para separar os sinais que estavam misturados, encontrando assim as componentes estimadas dos sinais. Foram adicionadas diferentes quantidades de sinais gaussianos, até que não mais fosse possível extrair a componente que teria um sinal que correspondesse a FRH, testando a teoria de que ACI tem eficiência em extrair componentes de dados não gaussianas. O modelo foi executado em sinais reais, onde um voluntário executava um protocolo auditivo, os dados dos resultados de cada fatia extraída da ressonância estão evidenciados ao longo deste trabalho, em algumas fatias foi possível extrair a componente esperada com um grau de correlação aceitável entre a componente e o sinal do protocolo da FRH, já em outras fatias não foi possível realizar a extração desses sinais. Como resultado final foi gerado um mapa estatístico de correlação para cada fatia, resultante entre a componente estimada e os dados brutos, os sinais foram avaliados sobre a hipótese de aceitação apenas para correlação maior que 0,72 com significância estatística de 95% de confiança.application/pdfporUniversidade Federal de SergipePós-Graduação em Ciência da ComputaçãoUFSBRComputaçãoRessonância magnéticaProcessamento de imagensEletromagnetismoDimensão temporalAnálise de componentes independentesImage processingSignal analysisMagnetically resonanceTemporal dimensionIndependent component analysisCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOUma metodologia para extrair e avaliar padrões em imagens de ressonância magnética funcional na dimensão temporalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSTEXTMARLON_SANTOS_PRATA.pdf.txtMARLON_SANTOS_PRATA.pdf.txtExtracted texttext/plain140480https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/3346/2/MARLON_SANTOS_PRATA.pdf.txt7b3c8f6288b9d786e44156959fe15414MD52THUMBNAILMARLON_SANTOS_PRATA.pdf.jpgMARLON_SANTOS_PRATA.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1372https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/3346/3/MARLON_SANTOS_PRATA.pdf.jpgf8006b52987821d526c74972daf9796aMD53ORIGINALMARLON_SANTOS_PRATA.pdfapplication/pdf2438815https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/3346/1/MARLON_SANTOS_PRATA.pdf22828c7fb1d77b4e97a95ed54c3862cbMD51riufs/33462017-11-24 21:39:56.48oai:oai:ri.ufs.br:repo_01:riufs/3346Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2017-11-25T00:39:56Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false
dc.title.por.fl_str_mv Uma metodologia para extrair e avaliar padrões em imagens de ressonância magnética funcional na dimensão temporal
title Uma metodologia para extrair e avaliar padrões em imagens de ressonância magnética funcional na dimensão temporal
spellingShingle Uma metodologia para extrair e avaliar padrões em imagens de ressonância magnética funcional na dimensão temporal
Prata, Marlon Santos
Computação
Ressonância magnética
Processamento de imagens
Eletromagnetismo
Dimensão temporal
Análise de componentes independentes
Image processing
Signal analysis
Magnetically resonance
Temporal dimension
Independent component analysis
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
title_short Uma metodologia para extrair e avaliar padrões em imagens de ressonância magnética funcional na dimensão temporal
title_full Uma metodologia para extrair e avaliar padrões em imagens de ressonância magnética funcional na dimensão temporal
title_fullStr Uma metodologia para extrair e avaliar padrões em imagens de ressonância magnética funcional na dimensão temporal
title_full_unstemmed Uma metodologia para extrair e avaliar padrões em imagens de ressonância magnética funcional na dimensão temporal
title_sort Uma metodologia para extrair e avaliar padrões em imagens de ressonância magnética funcional na dimensão temporal
author Prata, Marlon Santos
author_facet Prata, Marlon Santos
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Prata, Marlon Santos
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8649574601745121
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Montesco, Carlos Alberto Estombelo
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8102721090798969
contributor_str_mv Montesco, Carlos Alberto Estombelo
dc.subject.por.fl_str_mv Computação
Ressonância magnética
Processamento de imagens
Eletromagnetismo
Dimensão temporal
Análise de componentes independentes
topic Computação
Ressonância magnética
Processamento de imagens
Eletromagnetismo
Dimensão temporal
Análise de componentes independentes
Image processing
Signal analysis
Magnetically resonance
Temporal dimension
Independent component analysis
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
dc.subject.eng.fl_str_mv Image processing
Signal analysis
Magnetically resonance
Temporal dimension
Independent component analysis
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
description This work presents a methodology to extract and evaluate signals in functional magnetic resonance imaging (fMRI) in the temporal dimension. It is assumed that it is possible to separate the signals from brain activations of a given protocol of other signals such as breathing, heartbeat, involuntary eye movements, and others. This paper proposes a methodological way, get through simulated and controlled measure the efficiency of the Model of Independent Component Analysis (ACI) for fMRI images to separate these signals experiments. To validate the experiments it was necessary to generate simulated data. The data generated were formed for three (3) signs that did not have a Gaussian distribution, in an array of temporal dimension 80 x 80 x 64. Within this set of signs have been added three (3) signal blocks of size 5 x 5 x 64 that simulated activations of FRH protocols. After this process, an array of mixture was added so that the signals could not be identified. Only after the data gave mixed-if the process of completing the pre-processing with the bleaching and centering of the variables to the model following ACI was performed to separate the signals that were mixed, thereby finding the estimated component signals. Different amounts of Gaussian signals were added until no more would be possible to extract the component which would correspond to a signal FRH testing the theory that ACI has efficiency in extracting components of non-Gaussian data. The model was run in real signals, where a volunteer performing a hearing protocol, the results data of each slice extracted resonance are evident throughout this work, in some slices was possible to extract the expected component with a degree of correlation between the acceptable component and signal protocol FRH, as in other slices could not perform the extraction of these signals. As a final result a statistical correlation map for each slice resulting from the estimated component and the raw data was generated, the signals were evaluated on the assumption of acceptance only to greater than 0.72 correlation with statistical significance at 95% confidence.
publishDate 2013
dc.date.issued.fl_str_mv 2013-12-05
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2017-09-26T11:34:22Z
dc.date.available.fl_str_mv 2017-09-26T11:34:22Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv PRATA, Marlon Santos. Uma metodologia para extrair e avaliar padrões em imagens de ressonância magnética funcional na dimensão temporal. 2013. 91 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2013.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://ri.ufs.br/handle/riufs/3346
identifier_str_mv PRATA, Marlon Santos. Uma metodologia para extrair e avaliar padrões em imagens de ressonância magnética funcional na dimensão temporal. 2013. 91 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2013.
url https://ri.ufs.br/handle/riufs/3346
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Sergipe
dc.publisher.program.fl_str_mv Pós-Graduação em Ciência da Computação
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFS
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Sergipe
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFS
instname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)
instacron:UFS
instname_str Universidade Federal de Sergipe (UFS)
instacron_str UFS
institution UFS
reponame_str Repositório Institucional da UFS
collection Repositório Institucional da UFS
bitstream.url.fl_str_mv https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/3346/2/MARLON_SANTOS_PRATA.pdf.txt
https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/3346/3/MARLON_SANTOS_PRATA.pdf.jpg
https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/3346/1/MARLON_SANTOS_PRATA.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 7b3c8f6288b9d786e44156959fe15414
f8006b52987821d526c74972daf9796a
22828c7fb1d77b4e97a95ed54c3862cb
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@academico.ufs.br
_version_ 1851759422628429824