Análise da dinâmica da rede cerebral por meio da teoria dos grafos
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2015 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS |
Texto Completo: | http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/6151 |
Resumo: | With the use of resting state functional magnetic resonance imaging (rs-FMRI) we can analyze the functional connectivity between different brain areas. However, recent studies show that this connectivity undergoes fluctuations over time (also known as dynamic Resting State). In this study, the analysis of Graph Theoretical (GT) metrics will be used to assess the variability of the correlation between these areas, through a windowing technique. For this study, we used images of 15 patients with ADHD that underwent a clinical treatment with the medication (Ritalin®). Images were taken before treatment (Visit 1 - PRE) and after 6 months of treatment (Visit 2 - POST). We determined the GT metrics for windows between 75 and 150s generated from the correlation between the various groups after applying a mask that divided the brain into 190 regions. The results showed statistically significant differences between visits for the metric of the characteristic path length. Were also generated graphs that show the fluctuations of each of the metrics. GT analysis identified an increase in the average value of the characteristic path length after drug treatment for most patients. However, some patients behaved differently and therefore results are not conclusive. Furthermore, it was observed that there is a dependence of GT metrics based on the size of the window. Conclusion show that based on the analysis of the dynamics of the brain network by the GT metrics show to be an auxiliary tool in the diagnosis of ADHD, but still requires further studies to test the viability of this tool as a diagnostic test in neuroimaging. |
id |
P_RS_845d57adc67100d5ff551ba4bcfce778 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:tede2.pucrs.br:tede/6151 |
network_acronym_str |
P_RS |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS |
repository_id_str |
|
spelling |
Franco, Alexandre Rosa991.539.120-04http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4706482A5630.907.670-15http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763356U4Couto, Jefferson Leal2015-06-19T11:11:46Z2015-01-26http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/6151With the use of resting state functional magnetic resonance imaging (rs-FMRI) we can analyze the functional connectivity between different brain areas. However, recent studies show that this connectivity undergoes fluctuations over time (also known as dynamic Resting State). In this study, the analysis of Graph Theoretical (GT) metrics will be used to assess the variability of the correlation between these areas, through a windowing technique. For this study, we used images of 15 patients with ADHD that underwent a clinical treatment with the medication (Ritalin®). Images were taken before treatment (Visit 1 - PRE) and after 6 months of treatment (Visit 2 - POST). We determined the GT metrics for windows between 75 and 150s generated from the correlation between the various groups after applying a mask that divided the brain into 190 regions. The results showed statistically significant differences between visits for the metric of the characteristic path length. Were also generated graphs that show the fluctuations of each of the metrics. GT analysis identified an increase in the average value of the characteristic path length after drug treatment for most patients. However, some patients behaved differently and therefore results are not conclusive. Furthermore, it was observed that there is a dependence of GT metrics based on the size of the window. Conclusion show that based on the analysis of the dynamics of the brain network by the GT metrics show to be an auxiliary tool in the diagnosis of ADHD, but still requires further studies to test the viability of this tool as a diagnostic test in neuroimaging.Através da Ressonância Magnética Funcional no estado de repouso (RMf-er) podemos analisar a conectividade funcional entre as diversas áreas do cérebro. Entretanto, estudos recentes mostram que a correlação desta conectividade sofre flutuações ao longo do tempo (Dynamic Resting State). No presente trabalho, foi feita uma análise por intermédio de métricas da Teoria dos Grafos da variabilidade da correlação entre as áreas cerebrais através de técnicas de janelamento. Para este estudo, foram utilizadas imagens de 15 pacientes com transtorno de déficit de atenção com hiperatividade (TDAH) e que passaram por um tratamento clínico com o uso do medicamento (Ritalina®). As imagens de ressonância foram adquiridas antes do pré-tratamento (Visita 1 - PRÉ) e após 6 meses de tratamento (Visita 2 – PÓS). Foram desenvolvidas métricas de Teoria dos Grafos (TG) para janelas entre 75 e 150s geradas a partir da correlação entre as diversas regiões, após aplicar uma máscara que dividiu o cérebro em 190 áreas. Os resultados encontrados apresentaram dados estatisticamente relevantes para a métrica do comprimento do caminho característico. Foram gerados também gráficos que apresentam as flutuações de cada uma das métricas. Na análise dos gráficos foi possível identificar um aumento do valor médio do comprimento do caminho característico após o tratamento com o fármaco para a maioria dos pacientes. Entretanto, alguns pacientes tiveram comportamento oposto, não sendo portanto conclusivo. Além disso, observou-se que existe uma dependência das métricas de TG para a janela adotada. Concluiu-se, baseado nos dados encontrados, que a análise da dinâmica da rede cerebral pela métrica dos grafos é uma ferramenta auxiliar para o entendimento do comportamento funcional do cérebro e dos distúrbios, mas que ainda requer mais estudos para que venha a ser adotada como apoio ao diagnóstico em neuroimagem.Submitted by Setor de Tratamento da Informação - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2015-06-19T11:11:46Z No. of bitstreams: 1 470809 - Texto Completo.pdf: 6861498 bytes, checksum: 8ff1a79ef3ddb913c671a8d1f821428d (MD5)Made available in DSpace on 2015-06-19T11:11:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 470809 - Texto Completo.pdf: 6861498 bytes, checksum: 8ff1a79ef3ddb913c671a8d1f821428d (MD5) Previous issue date: 2015-01-26application/pdfhttp://tede2.pucrs.br:80/tede2/retrieve/163008/470809%20-%20Texto%20Completo.pdf.jpgporPontifícia Universidade Católica do Rio Grande do SulPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaPUCRSBrasilFaculdade de EngenhariaENGENHARIA ELÉTRICATEORIA DOS GRAFOSIMAGEM POR RESSONÂNCIA MAGNÉTICAHIPERATIVIDADENEUROIMAGEMCÉREBRO - ESTUDOS INTERDISCIPLINARESENGENHARIASAnálise da dinâmica da rede cerebral por meio da teoria dos grafosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis207662918905964549600600600-6557705727614397854518971056484826825info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RSinstname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)instacron:PUC_RSTHUMBNAIL470809 - Texto Completo.pdf.jpg470809 - Texto Completo.pdf.jpgimage/jpeg3286http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/6151/4/470809+-+Texto+Completo.pdf.jpg2b90d1deb1502709859235047ebc754dMD54TEXT470809 - Texto Completo.pdf.txt470809 - Texto Completo.pdf.txttext/plain253855http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/6151/3/470809+-+Texto+Completo.pdf.txt13e15f8c0554ecb25e933f69c69e73a1MD53ORIGINAL470809 - Texto Completo.pdf470809 - Texto Completo.pdfapplication/pdf6861498http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/6151/2/470809+-+Texto+Completo.pdf8ff1a79ef3ddb913c671a8d1f821428dMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8610http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/6151/1/license.txt5a9d6006225b368ef605ba16b4f6d1beMD51tede/61512015-09-29 08:26:18.398oai:tede2.pucrs.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.pucrs.br/tede2/PRIhttps://tede2.pucrs.br/oai/requestbiblioteca.central@pucrs.br||opendoar:2015-09-29T11:26:18Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)false |
dc.title.por.fl_str_mv |
Análise da dinâmica da rede cerebral por meio da teoria dos grafos |
title |
Análise da dinâmica da rede cerebral por meio da teoria dos grafos |
spellingShingle |
Análise da dinâmica da rede cerebral por meio da teoria dos grafos Couto, Jefferson Leal ENGENHARIA ELÉTRICA TEORIA DOS GRAFOS IMAGEM POR RESSONÂNCIA MAGNÉTICA HIPERATIVIDADE NEUROIMAGEM CÉREBRO - ESTUDOS INTERDISCIPLINARES ENGENHARIAS |
title_short |
Análise da dinâmica da rede cerebral por meio da teoria dos grafos |
title_full |
Análise da dinâmica da rede cerebral por meio da teoria dos grafos |
title_fullStr |
Análise da dinâmica da rede cerebral por meio da teoria dos grafos |
title_full_unstemmed |
Análise da dinâmica da rede cerebral por meio da teoria dos grafos |
title_sort |
Análise da dinâmica da rede cerebral por meio da teoria dos grafos |
author |
Couto, Jefferson Leal |
author_facet |
Couto, Jefferson Leal |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Franco, Alexandre Rosa |
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv |
991.539.120-04 |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4706482A5 |
dc.contributor.authorID.fl_str_mv |
630.907.670-15 |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763356U4 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Couto, Jefferson Leal |
contributor_str_mv |
Franco, Alexandre Rosa |
dc.subject.por.fl_str_mv |
ENGENHARIA ELÉTRICA TEORIA DOS GRAFOS IMAGEM POR RESSONÂNCIA MAGNÉTICA HIPERATIVIDADE NEUROIMAGEM CÉREBRO - ESTUDOS INTERDISCIPLINARES |
topic |
ENGENHARIA ELÉTRICA TEORIA DOS GRAFOS IMAGEM POR RESSONÂNCIA MAGNÉTICA HIPERATIVIDADE NEUROIMAGEM CÉREBRO - ESTUDOS INTERDISCIPLINARES ENGENHARIAS |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
ENGENHARIAS |
description |
With the use of resting state functional magnetic resonance imaging (rs-FMRI) we can analyze the functional connectivity between different brain areas. However, recent studies show that this connectivity undergoes fluctuations over time (also known as dynamic Resting State). In this study, the analysis of Graph Theoretical (GT) metrics will be used to assess the variability of the correlation between these areas, through a windowing technique. For this study, we used images of 15 patients with ADHD that underwent a clinical treatment with the medication (Ritalin®). Images were taken before treatment (Visit 1 - PRE) and after 6 months of treatment (Visit 2 - POST). We determined the GT metrics for windows between 75 and 150s generated from the correlation between the various groups after applying a mask that divided the brain into 190 regions. The results showed statistically significant differences between visits for the metric of the characteristic path length. Were also generated graphs that show the fluctuations of each of the metrics. GT analysis identified an increase in the average value of the characteristic path length after drug treatment for most patients. However, some patients behaved differently and therefore results are not conclusive. Furthermore, it was observed that there is a dependence of GT metrics based on the size of the window. Conclusion show that based on the analysis of the dynamics of the brain network by the GT metrics show to be an auxiliary tool in the diagnosis of ADHD, but still requires further studies to test the viability of this tool as a diagnostic test in neuroimaging. |
publishDate |
2015 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2015-06-19T11:11:46Z |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2015-01-26 |
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.uri.fl_str_mv |
http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/6151 |
url |
http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/6151 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.program.fl_str_mv |
207662918905964549 |
dc.relation.confidence.fl_str_mv |
600 600 600 |
dc.relation.department.fl_str_mv |
-655770572761439785 |
dc.relation.cnpq.fl_str_mv |
4518971056484826825 |
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 |
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
PUCRS |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Faculdade de Engenharia |
publisher.none.fl_str_mv |
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) instacron:PUC_RS |
instname_str |
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) |
instacron_str |
PUC_RS |
institution |
PUC_RS |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/6151/4/470809+-+Texto+Completo.pdf.jpg http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/6151/3/470809+-+Texto+Completo.pdf.txt http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/6151/2/470809+-+Texto+Completo.pdf http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/6151/1/license.txt |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
2b90d1deb1502709859235047ebc754d 13e15f8c0554ecb25e933f69c69e73a1 8ff1a79ef3ddb913c671a8d1f821428d 5a9d6006225b368ef605ba16b4f6d1be |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) |
repository.mail.fl_str_mv |
biblioteca.central@pucrs.br|| |
_version_ |
1799765313918599168 |