پردازش سیگنالهای حیاتی
حسام احمدی؛ عمادالدین فاطمی‌زاده؛ علی مطیع نصرآبادی
دوره 14، شماره 3 ، مهر 1399، ، صفحه 235-249
چکیده
تصویربرداری تشدید مغناطیسی عمل‌کردی روشی غیرتهاجمی برای بررسی عمل‌کرد مغز از طریق نوسانات فرکانس پایین سیگنالهای وابسته به سطح اکسیژن خون میباشد. آنالیز عمل‌کردی شبکه‌های مغزی بر پایه‌ی سریهای زمانی تصویربرداری تشدید مغناطیسی عمل‌کردی معمولا با استفاده از محاسبه‌ی ضریب همبستگی پیرسون بین نواحی مختلف مغز انجام میشود. ...
بیشتر
تصویربرداری تشدید مغناطیسی عمل‌کردی روشی غیرتهاجمی برای بررسی عمل‌کرد مغز از طریق نوسانات فرکانس پایین سیگنالهای وابسته به سطح اکسیژن خون میباشد. آنالیز عمل‌کردی شبکه‌های مغزی بر پایه‌ی سریهای زمانی تصویربرداری تشدید مغناطیسی عمل‌کردی معمولا با استفاده از محاسبه‌ی ضریب همبستگی پیرسون بین نواحی مختلف مغز انجام میشود. از آن‌جا که همبستگی پیرسون ارتباطات خطی را آشکار ساخته و در مورد همبستگیهای غیرخطی محدودیت دارد، در این تحقیق با استفاده از روش کرنل ارتباطات عمل‌کردی غیرخطی در دادههای تصویربرداری تشدید مغناطیسی عمل‌کردی بیماران آلزایمر مورد ارزیابی قرار گرفته است. روش کرنل با افزایش بعد فضا و انجام محاسبات در فضای جدید که معادل رابطه‌ی غیرخطی در فضای اولیه است، امکان ارزیابی ارتباطات عمل‌کردی غیرخطی را فراهم میسازد. برای ساخت گرافهای وزندار بدون جهت از توابع کرنل مختلف با پارامترهای گوناگون استفاده شده، سپس ویژگیهای سراسری گراف از جمله درجه، قدرت، طول مسیر مشخصه، ماژولاریتی، جهان کوچک و بهرهوری محاسبه شده و آنالیز آماری غیرپارامتری جایگشتی انجام میشود. نتایج آنالیز آماری نشان میدهد که همبستگی به دست آمده از روش کرنل در مقایسه با همبستگی پیرسون تمایز بیش‌تری بین گروه بیمار و کنترل ایجاد کرده که میتواند به دلیل وجود ارتباطاتی غیرخطی باشد که روش پیرسون قادر به آشکارسازی آنها نیست. همچنین در بین توابع کرنل مختلف بیش‌ترین تمایز آماری هنگام استفاده از کرنل چندجملهای درجه‌ی سوم حاصل شده است. به منظور حصول اطمینان، از طبقهبند ماشین بردار پشتیبان با کرنلهای مختلف نیز استفاده شده که بیش‌ترین صحت طبقه‌بندی برابر با 79/0±68/98% به دست آمده است. آنالیز شبکه‌ی حالت پایه نیز با روش کرنل و پیرسون انجام شده که در آن روش کرنل تفاوت آماری معنیدار بیش‌تری نشان داده است. شایان ذکر است که نواحی آنگولار راست و چپ که جزئی از شبکه‌ی حالت پایه هستند با هیچ کدام از دو روش تمایزی نشان نداده و میتوان نتیجه گرفت که بیماری آلزایمر بر ارتباط عمل‌کردی این نواحی تاثیر چندانی ندارد.
پردازش تصاویر پزشکی
علی تعالیمی؛ عمادالدین فاطمی‌زاده
دوره 4، شماره 3 ، آذر 1389، ، صفحه 231-248
چکیده
سیستم fMRIدر شناخت فعّالیت‌های عصبی کاربرد زیادی دارد. پاسخ مغز به آزمایش ترتیب داده شده از طریق سیگنال‌ها و تصاویر به دست آمده در خلال تصویربرداری fMRI، قابل بررسی است. مطالعات مختلف انجام شده بر روی سیگنال میزان اکسیژن دهی خون، رابطه غیرخطی بین تحریک اعمالی و پاسخ دریافت شده از نرون‌ها را نشان میدهد. در این مقاله، به بررسی روش‌های ...
بیشتر
سیستم fMRIدر شناخت فعّالیت‌های عصبی کاربرد زیادی دارد. پاسخ مغز به آزمایش ترتیب داده شده از طریق سیگنال‌ها و تصاویر به دست آمده در خلال تصویربرداری fMRI، قابل بررسی است. مطالعات مختلف انجام شده بر روی سیگنال میزان اکسیژن دهی خون، رابطه غیرخطی بین تحریک اعمالی و پاسخ دریافت شده از نرون‌ها را نشان میدهد. در این مقاله، به بررسی روش‌های غیرخطی تحلیل تصاویر fMRIخواهیم پرداخت. برای این مقصود، به بررسی روش‌های غیرخطی با تأکید بر پارامترهای فیزیولوژیکی اثرگذار بر سیگنال BOLDو روش‌های غیرخطی که بدون در نظر گرفتن عوامل فیزیولوژیکی، رابطه ورودی و خروجی، یعنی سیگنال تحریک و سیگنال fMRIرا مدل می‌کنند؛ می‌پردازیم. روش بالون را نیز به عنوان یک روش غیرخطی فیزیولوژیکی بررسی کرده و از طریق آن روش جدیدی برای تعیین مناطق فعّال مغز ارائه کرده‌ایم. همچنین روش‌های همرشتاین-وینر و NARMAو مدل ولترا به عنوان روش‌های غیرفیزیولوژیکی مورد بحث قرار گرفته و توانایی آنها در مدل کردن و تشخیص مناطق فعّال مغز مورد ارزیابی قرار گرفته است. علاوه بر روش‌های به‌کار رفته برای آشکارسازی نقاط فعّال بر روی دو مجموعه از داده‌ها (با تحریک شبیه‌سازی شده و تحریک واقعی) ارزیابی شده‌اند. در مجموعه دادگان شماره یک به ازای سطح آستانه 45/0 در هر سه مدل، میزان اندیس جکارد برای مدل‌های همرشتاین-وینر، NARMAو مدل ولترا به ترتیب 90/0، 0/1 و 91/0 به‌دست آمد. در مجموعه دادگان شماره دو به ازای آستانه‌های مختلف (به ترتیب 35/0، 40/0 و 45/0) این اندیس به ترتیب 85/0، 9/0 و 87/0 است.
