Tensor analysis of neuroimaging data
Nörogörüntülemede tensör analizi
- Tez No: 406535
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ADEMOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoistatistik, Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Biyomühendislik, Biostatistics, Computer Engineering and Computer Science and Control, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Elektroensefalografi, Manyetik rezonans görüntüleme, Spektral ayrılma, Tekil değer ayrışımı, Yaklaşık ayrıştırma yöntemi, Electroencephalography, Magnetic resonance imaging, Spectral decomposition, Singular value decomposition, Approximate decomposition method
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyomedikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Nörogörüntüleme araştırmalarında büyük miktarlarda veri toplanması bilişsel süreçlerle ilgili bilginin ayrıştırılması için yeni yöntemlerin geliştirilmesini gerektirmektedir. Bu tez çalışmasının amacı çok boyutlu ve birden fazla nörogörüntüleme modalitesinden elde edilen beyin verisinin işlenmesine elverişli yöntemler sunmaktadır. Nörogörüntüleme modalitelerinin tümleştirilmesindeki (fusion) en büyük zorluk elde verilerin uzaysal ve zamansal olarak farklı bilgiler taşımasıdır. Bu problem, tensörlerle ifade edilen EEG ve fMRG verisinin hem ortak hem de ayrık altuzaylarda ayrıştırılması ve ortak uzaysal profilin kortikal yüzeyde doğrudan veriden hesaplanması ile aşılmıştır. Aynı şekilde beyin bağlantılılığının Granger nedensellik analizi de tensör tabanlı bir modelle ifade edilmiş ve böylelikle tensör yöntemleri bu problemde kullanılabilmiştir. Bağlantılılık analizi için sunulan ilk yaklaşımda tensör yöntemleri kullanılarak bağlantılılık örüntüsü seyrekleştirilmiştir. İkinci yaklaşımda ise bağlantı örüntüleri atomsal yapılara bölünmüştür. Genel teori ve hesapsal olarak etkin algoritmalar sunulmuştur. Önerilen teknikler tümleştirme modeli için eşzamanlı EEG ve fMRG kayıtlarının üzerinde; bağlantılılık modelleri için hızlı çekim fMRG veri seti üzerinde uygulanmıştır. Önerilen yaklaşımların nörolojik hastalıkların erken teşhisinden beyin-bilgisayar arayüzü gibi uygulamalara kadar geniş bir alanda kullanım imkanı olabilir.
Özet (Çeviri)
Acquisition of large amounts of data in neuroimaging research requires development of new methods that can disentangle the underlying information and reveal the features related to cognitive processes. This thesis attempts to propose new methods that favor the multimodality and multidimensionality of the brain data. The main difficulty for the fusion of imaging modalities is the discrepancies in their spatial and temporal resolutions as well as the different physiological processes they reflect. This problem is addressed by decomposing the EEG and fMRI data cast as tensors on both common and discriminant subspaces and computing the common spatial profile from the data on the cortical surface. The Granger causality analysis of brain connectivity is reformulated on tensor space enabling incorporation of tools developed in that area of research. The first approach on this analysis facilitated tensor methods for sparse representation of the connectivity patterns whereas the second method resolved them as atomic structures. General theory and computationally efficient algorithms are presented. The techniques are illustrated on the simultaneous EEG/fMRI recordings for the fusion model and on the fast fMRI data for the connectivity analysis. The proposed approaches may have a wide application area ranging from the early diagnosis of neurological diseases to the brain-computer interface studies.
Benzer Tezler
- Bipolar bozuklukta optik koherens tomografi ve difüzyon tensor görüntüleme bulgularının ilişkisinin araştırılması
Investigation of the relationship between optical coherence tomography and diffusion tensor imaging findings in bipolar disorder
NAFİYE SELCAN ÖNÜR YILDIRIM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
PsikiyatriBezm-İ Alem Vakıf ÜniversitesiRuh Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMET KIRPINAR
- Parkinson hastalığında görülen kognitif bozulmanın nörobiyolojik mekanizmalarının genetik ve nörogörüntüleme yaklaşımlarıyla incelenmesi
Investigation of neurobiological mechanisms of cognitive impairment in parkinson's disease with genetic and neuroimaging approaches
ANİ KIÇİK
- Madde kullanım bozukluğu, dikkat eksikliği hiperaktivite bozukluğu, dikkat eksikliği hiperaktivite bozukluğu eş tanılı madde kullanım bozukluğu olgularının kognitif işlevler ve beyin görüntüleme açısından değerlendirilmesi
Assesment of cognitif functions and brain imaging in patients with substance use disorders and attention deficit hyperactivity disorder
ZEHRA ÇAKMAK ÇELİK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2017
PsikiyatriEge ÜniversitesiÇocuk ve Ergen Ruh Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKİ YÜNCÜ
- İdiyopatik parkinson hastalığı ve parkin gen mutasyonu taşıyan hastalarda yapısal ve fonksiyonel nörogörüntülemenin karşılaştırılması
The comparison of structural and functional neuroimaging findings in patients with idiopathic parkinson's disease and parkin gene mutation
MERVE ÇEBİ
Doktora
Türkçe
2018
Nörolojiİstanbul ÜniversitesiSinir Bilimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASMET A. HANAĞASI
- Assessment of local muscle deformations using multi-modal imaging and finite element modeling
Lokal kas deformasyonlarının çoklu modalite görüntüleme ve sonlu elemanlar modelleme ile değerlendirmesi
ULUÇ PAMUK
Doktora
İngilizce
2019
Mühendislik BilimleriBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CAN ALİ YÜCESOY