Diagnostique d'homogénéité et inférence non-paramétrique pour l'analyse de groupe en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle PDF Download
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Author: Sébastien Mériaux
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 204
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Book Description
One of the most challenging purposes to reach for the functional magnetic resonance imaging (fMRI) is the in vivo and non invasive localization of cerebral areas involved in some cognitive functions. Due to the high degree of anatomo-functional variability observed for human brains, fMRI studies generally involve several subjects, which results are summarized into a group activation map representing the population of interest through a group analysis procedure. The “standard” procedure for group analysis inference relies on the strong assumption that the estimated effects are normally distributed across subjects. Our first concern is to study the validity of this assumption using both a multivariate diagnosis approach and a univariate normality test (the Grubbs test). These methods are tested on twenty datasets revealing that the homogeneity assumption may be violated by the frequent presence of atypical data. To enhance both sensibility and sensitivity of statistical tests used for group analysis, we then propose to use robust decision statistics calibrated through permutation testing methods. We also introduce new mixed effects statistics based on maximum likelihoods ratio, which allow to re-weight the subjects according to the reliability of their respective effect estimates. The results obtained on several datasets confirm a significant enhancement of sensibility in group activations maps. We therefore propose all our group analysis methods to the neuro-imaging community through our DISTANCE software.
Author: Sébastien Mériaux
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 204
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Book Description
One of the most challenging purposes to reach for the functional magnetic resonance imaging (fMRI) is the in vivo and non invasive localization of cerebral areas involved in some cognitive functions. Due to the high degree of anatomo-functional variability observed for human brains, fMRI studies generally involve several subjects, which results are summarized into a group activation map representing the population of interest through a group analysis procedure. The “standard” procedure for group analysis inference relies on the strong assumption that the estimated effects are normally distributed across subjects. Our first concern is to study the validity of this assumption using both a multivariate diagnosis approach and a univariate normality test (the Grubbs test). These methods are tested on twenty datasets revealing that the homogeneity assumption may be violated by the frequent presence of atypical data. To enhance both sensibility and sensitivity of statistical tests used for group analysis, we then propose to use robust decision statistics calibrated through permutation testing methods. We also introduce new mixed effects statistics based on maximum likelihoods ratio, which allow to re-weight the subjects according to the reliability of their respective effect estimates. The results obtained on several datasets confirm a significant enhancement of sensibility in group activations maps. We therefore propose all our group analysis methods to the neuro-imaging community through our DISTANCE software.
Author: Vincent Perrin
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1118761316
Category : Medical
Languages : en
Pages : 294
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Book Description
The rapid developments in magnetic resonance imaging (MRI) over the past 20 years have affirmed its supremacy over most other means of non-invasive exploration of the human body. This progress has had other consequences for imaging physicists: having knowledge about only one of the sides of MRI is nowadays no longer enough to develop new sequences or even to learn more about those that already exist. It is necessary to have a clear and precise view of all the fields explored today by this imaging technique, such as rapid imaging, flows, diffusion, perfusion or even functional MRI. This book aims to allow readers with the basics of physics and mathematics within the field MRI to easily immerse themselves in techniques that are not familiar to them. Pragmatic in approach, moving between the physics underlying the techniques being studied and the clinical examination of images, it will also be of interest to radiologists looking to define protocols or make better use of the images obtained. Contents 1. Flow. 2. Diffusion. 3. Perfusion. 4. Functional MRI. About the Authors Vincent Perrin is a specialist teacher in the fields of physics and chemistry.
Author: Guillaume Flandin
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 210
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Book Description
Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is a recent modality allowing to measure in vivo the neuronal activity of healthy subjects or patients and thus ti investigate the link between cerebral structure and function. We are interested in introducing cerebral anatomy to analyse functional data. We thus reconsidered the classical analysis usually performed voxel-by-voxel following a spatial smoothing to propose a representation of data relying on an anatomo-functional parcellation of the cortex. This representation allows to reduce the dimensionality of the data into a small number of elements, more relevant from a neuroscience point of view. We present several examples of application of this parcellation approach, at first based on anatomy only. An activity detection study based on a linear model highlights an increased sensitivity compared to the voxel-by-voxel approach. We also present two other applications using parcellations, dealing with the selection of regional models and functional connectivity studies. The description also allows to propose a solution to the problem of group analyses, where subjects may exhibit an important anatomo-functional variability. To bypass the difficult problem of registration between different subjects, we propose a parcellation approach grouping the homogeneous areas from an anatomical and functional point of view, between subjects. The application of this methods on a functional protocol reveals that it actually can take into account the anatomo-functional variability and thus offers some robustness to multi-subject analyses.
Author: SEBASTIEN.. GICQUEL
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 200
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Book Description
LES HYPERSIGNAUX DE LA SUBSTANCE BLANCHE (HSB) SONT DES ZONES ISCHEMIQUES PONCTUELLES, VISIBLES SUR LES IRM PONDEREES EN T2 ET EN DP, LIEES A LA DEGENERESCENCE DES ARTERIOLES DE PETIT CALIBRE. ILS SONT PRESENTS CHEZ LES SUJETS AGES NORMAUX, DANS DES PROPORTIONS VARIANT DE 27 A 83% SELON LES ETUDES. CETTE IMPORTANTE VARIABILITE DANS LEUR RECENSEMENT ETANT PRINCIPALEMENT D'ORIGINE HUMAINE, UN OUTIL DE DETECTION AUTOMATIQUE EST NECESSAIRE. LA METHODE REPOSE SUR L'ANALYSE DES IRM PONDEREES EN T1 EN ORIENTATION SAGITTALE, T2 ET DP EN ORIENTATION AXIALE D'UN MEME SUJET. LA DETECTION DES HSB REQUIERT, OUTRE UNE PHASE DE SEGMENTATION MULTISPECTRALE, DE NOMBREUX PRE ET POST-TRAITEMENTS. TOUT D'ABORD, UNE CORRECTION DES INHOMOGENEITES DUES A L'INSTRUMENTATION EST APPLIQUEE, EN MODELISANT LES VARIATIONS D'INTENSITE VISIBLES SUR UN OBJET HOMOGENE, ET EN CALCULANT UNE MATRICE DE CORRECTION. LES TROIS MODALITES IRM SONT ENSUITE PLACEES DANS UN MEME REFERENTIEL, A L'AIDE D'UN ALGORITHME DE RECALAGE IRM-TEP. LE CERVEAU EST EDITE SUR L'IRM PONDEREE EN T1, FOURNISSANT UN MASQUE QUI, UNE FOIS RECALE PERMET L'EDITION DES DEUX AUTRES MODALITES. PUIS, UNE SEGMENTATION BAYESIENNE MULTISPECTRALE PERMET D'ISOLER LA SUBSTANCE BLANCHE (SB) AINSI QUE DES OBJETS SUSCEPTIBLES DE REPRESENTER DES HSB. UNE SUITE D'OPERATIONS MORPHOLOGIQUES GENERE UNE IMAGE CONTENANT LA SB ET LES EVENTUELS HSB. UNE SECONDE SEGMENTATION, EN DEUX CLASSES, DE CETTE IMAGE RESULTE EN UN MASQUE DES HSB, ET PERMET DE CALCULER LEUR NOMBRE, LEUR TAILLE, ET LEUR POSITION DANS LE REFERENTIEL DE L'IRM. ENFIN, LES COORDONNEES DES CENTRES DE MASSE DES HSB SONT PASSEES DANS LE REFERENTIEL DE TALAIRACH, AUTORISANT DES ANALYSES STATISTIQUES SUR UN GRAND NOMBRE DE SUJETS. LA METHODE A ETE PARTIELLEMENT APPLIQUEE A UNE BASE DE DONNEES DE 850 JEUX D'IRM CEREBRALES. LES PHASES DE CORRECTION DES INHOMOGENEITES, DE RECALAGE, D'EDITION, ET DE DETECTION DE CA ET CP ABOUTISSENT A UN TAUX DE REUSSITE GLOBAL SUPERIEUR A 90%.
Author: MARC.. JOLIOT
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Languages : fr
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CETTE THESE S'ARTICULE EN TROIS CHAPITRES: UN CHAPITRE BIBLIOGRAPHIQUE DECRIVANT LE SIGNAL DE RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE (RMN), UN CHAPITRE SUR LES METHODES D'ESTIMATION PARAMETRIQUE UTILISABLES EN SPECTROSCOPIE RMN IN VIVO, ET FINALEMENT UN CHAPITRE SUR LA SEGMENTATION ET L'INTERPOLATION DES DONNEES D'IMAGERIE PAR RESONANCE MAGNETIQUE (IRM) ANISOTROPIQUE. LE PREMIER CHAPITRE PRESENTE UN RAPPEL DU PHENOMENE DE RMN. EN SPECTROSCOPIE ON DERIVE LA FORMULATION THEORIQUE DU SIGNAL RESULTANT D'UNE EXPERIENCE DE SPECTROSCOPIE; EN IMAGERIE, LE PRINCIPE DE L'ACQUISITION PAR TRANSFORMATION DE FOURIER BI-DIMENSIONNELLE EST PRESENTE. DANS LE DEUXIEME CHAPITRE, NOUS PRESENTONS UNE NOUVELLE METHODE D'ESTIMATION DES PARAMETRES SPECTRAUX PAR AJUSTEMENT NON-LINEAIRE DU SIGNAL DE PRECESSION LIBRE ET COMPARONS SES QUALITES A CELLES DE TROIS METHODES DE REFERENCE SUR DES SIGNAUX SPECTROSCOPIQUES SIMULES DE PHOSPHORE 31(#3#1P) ET DE CARBONE 13(#1#3C). LES TROIS METHODES DE REFERENCE SONT DEUX METHODES D'AJUSTEMENT NON-LINEAIRE DU SPECTRE ET UNE METHODE DE PREDICTION LINEAIRE DU SIGNAL DE PRECESSION LIBRE. LA COMPARAISON PORTE SUR LE BIAIS ET L'INCERTITUDE DES PARAMETRES SPECTRAUX ESTIMES AINSI QUE SUR LE NOMBRE D'ERREURS. FINALEMENT, CETTE NOUVELLE METHODE D'AJUSTEMENT NON-LINEAIRE DU SIGNAL DE PRECESSION LIBRE EST UTILISEE POUR ANALYSER DES SIGNAUX (DE #3#1P ET #1#3C) OBTENUS IN VIVO CHEZ L'HOMME. LA METHODE DE TRAITEMENT DES DONNEES D'IRM PRESENTEE DANS LE TROISIEME CHAPITRE A ETE DEVELOPPEE POUR FACILITER L'IDENTIFICATION DES STRUCTURES EXTERNES CEREBRALES. UNE DES SOLUTIONS CONSISTE A REALISER UNE VUE PSEUDO TRI-DIMENSIONNELLE (3-D) DU CERVEAU, POUR CELA DEUX ETAPES SONT NECESSAIRES. UNE PREMIERE ETAPE DE SEGMENTATION PERMET D'ELIMINER LES STRUCTURES NON-CEREBRALES. L'APPORT MAJEUR DE LA METHODE DE SEGMENTATION 3-D PROPOSEE EST DE TENIR DE COMPTE DE L'ANISOTROPIE DU VOLUME ELEMENTAIRE (VOXEL) D'ECHANTILLONNAGE DES DONNEES. UNE DEUXIEME ETAPE D'INTERPOLATION FOURNIT UNE REPRESENTATION ECHANTILLONNEE DU CERVEAU EN VOXELS ISOTROPES. CES DEUX NOUVEAUX ALGORITHMES ONT ETE COMPARES A DES METHODES PROPOSEES DANS LA LITTERATURE, PUIS ONT ETE APPLIQUEES AU TRAITEMENT D'EXAMENS DE QUATRE CERVEAUX. EN DERNIER LIEU, UNE REPRESENTATION DE LA SURFACE SOUS FORME D'UNE CARTE BI-DIMENSIONNELLE EST PROPOSEE COMME UNE ALTERNATIVE POSSIBLE A LA REPRESENTATION EN 3-D DU CERVEAU
Author: Doaa Mahmoud Ghoneim
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Languages : fr
Pages : 50
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Book Description
Depuis dix ans, l'analyse de texture a été appliquée plusieurs fois en IRM avec des premiers prometteurs. Toutefois, les publications initiales ont soulevé autant de questions nouvelles, qu'apporté de réponses. Il reste en particulier à résoudre les 3 interrogations suivantes : a) ces méthodes présenteront-elles en clinique une sensibilité et une spécificité suffisante ? b) des corrélations sont-elles possibles entre les textures analysées dans les images IRM et les structures histologiques ? Et c) l'analyse de texture 3D se révèlera-t-elle plus informative que les méthodes 2D utilisées jusque là ? Pour tenter d'apporter une réponse à ces questions : plusieurs études cliniques et sur modèles animaux ont été développées : analyse du muscle ptérygoïdien latéral après chirurgie maxillo-faciale, étude de l'atrophie et de la régénération musculaire chez le rat, recherche du génotype à partir de la texture de la viande bovine et enfin étude des variations de texture des tissus adipeux en fonction du sexe. D'autre part, une méthode d'analyse de texture 3D a été developpée et comparée aux méthodes 2D sur des tumeurs humaines intra-crâniennes. Les résultats ont montré le grand intérêt de l'analyse de texture en IRM pour de futures applications en routine clinique, par exemple pour le suivi de la régénération musculaire en rééducation fonctionnelle ou pour le suivi de l'obésité et l'évaluation des risques cardio-vasculaires à partir de la texture des tissus adipeux. D'autre part, les résultats préliminaires obtenus en analyse de texture 3D ont montré une nette supériorité sur les méthodes 2D, au moins dans la caractérisation tissulaire des tumeurs intra-crâniennes.
Author: Clément Chesseboeuf
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Languages : fr
Pages : 190
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Book Description
Nous décrivons une procédure numérique pour le recalage d'IRM cérébrales 3D. Le problème d'appariement est abordé à travers la distinction usuelle entre le modèle de déformation et le critère d'appariement. Le modèle de déformation est celui de l'anatomie computationnelle, fondé sur un groupe de difféomorphismes engendrés en intégrant des champs de vecteurs. Le décalage entre les images est évalué en comparant les lignes de niveau de ces images, représentées par un courant différentiel dans le dual d'un espace de champs de vecteurs. Le critère d'appariement obtenu est non local et rapide à calculer. On se place dans l'ensemble des difféomorphismes pour rechercher une déformation reliant les deux images. Pour cela, on minimise le critère en suivant le principe de l'algorithme sous-optimal. L'efficacité de l'algorithme est renforcée par une description eulérienne et périodique du mouvement. L'algorithme est appliqué pour le recalage d'images IRM cérébrale 3d, la procédure numérique menant à ces résultats est intégralement décrite. Nos travaux concernent aussi l'analyse des propriétés de l'algorithme. Pour cela, nous avons simplifié l'équation représentant l'évolution de l'image et étudié l'équation simplifiée en utilisant la théorie des solutions de viscosité. Nous étudions aussi le problème de détection de rupture dans la variance d'un signal aléatoire gaussien. La spécificité de notre modèle vient du cadre infill, ce qui signifie que la distribution des données dépend de la taille de l'échantillon. L'estimateur de l'instant de rupture est défini comme le point maximisant une fonction de contraste. Nous étudions la convergence de cette fonction et ensuite la convergence de l'estimateur associé. L'application la plus directe concerne l'estimation de changement dans le paramètre de Hurst d'un mouvement brownien fractionnaire. L'estimateur dépend d'un paramètre p > 0 et nos résultats montrent qu'il peut être intéressant de choisir p
Author: Patrice Nus
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
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Book Description
CETTE THESE TRAITE DE L'ETUDE DES METHODES D'ESTIMATION SPECTRALE CLASSIQUES UTILISANT LES TRANSFORMEES DE FOURIER ET DE HARTLEY AINSI QUE CELLES PARAMETRIQUES AUTOREGRESSIVES EXPLOITANT NOTAMMENT L'ALGORITHME DE KALMAN RAPIDE. LES ALGORITHMES DE CALCUL SONT IMPLANTES SUR DES PROCESSEURS SPECIALISES EN TRAITEMENT NUMERIQUE DU SIGNAL LES DSP56001 ET DSP96002. LES FREQUENCES D'ECHANTILLONNAGE POSSIBLES POUR UNE ESTIMATION SPECTRALE EN TEMPS REEL, SONT DETERMINEES EN FONCTION DES COMPLEXITES NUMERIQUES DES ALGORITHMES PROGRAMMES SUR LES DEUX PROCESSEURS DE SIGNAL. CES TECHNIQUES SONT APPLIQUEES A L'ANALYSE VIBRATOIRE D'UN MOTEUR ELECTRIQUE ASYNCHRONE ET D'UNE LISSEUSE DE MACHINE A PAPIER
Author: Ahmed Belasri
Publisher: Springer Nature
ISBN: 9811554447
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 659
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Book Description
This book highlights peer reviewed articles from the 1st International Conference on Renewable Energy and Energy Conversion, ICREEC 2019, held at Oran in Algeria. It presents recent advances, brings together researchers and professionals in the area and presents a platform to exchange ideas and establish opportunities for a sustainable future. Topics covered in this proceedings, but not limited to, are photovoltaic systems, bioenergy, laser and plasma technology, fluid and flow for energy, software for energy and impact of energy on the environment.
Author: International Livestock Research Institute
Publisher: ILRI (aka ILCA and ILRAD)
ISBN: 9789291460038
Category : Animal industry
Languages : en
Pages : 268
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Book Description
Policy concepts; Identification of policy issues; Production systems, supply and demand; Market, price and trade policies; Marketing and distribution systems; Budget and manpower planning; Land tenure police for the livestock sector; Policy analysis report writing and communication; Livestock production and marketing in alphabeta - a case study.
