Change Point Detection Methods for Locating Activations in Functional Neuronal Images

Authors : Cemre CANDEMİR, Kaya OĞUZ

Pages : 541-554

Doi:10.35193/bseufbd.1091035

View : 13 | Download : 5

Publication Date : 2022-06-30

Article Type : Research Paper

Abstract :fMRI görüntüleri için en yaygın analizde amaç, deneyde görevler olarak verilen ilgili uyaranlara karşılık beyinde görsel işleme veya motor işlevler gibi belirli işlevlere yanıt veren konumları bulan aktivasyon tespitidir. Öte yandan, aktivasyonun tetiklendiği anın tespit edilmesi de önemlidir. Herhangi bir verinin anormal davranışını analiz edebilen güçlü tekniklerden biri de değişim noktası (DN) analizidir. CP algılama algoritmalarının, fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) dizilerindeki aktivasyonları bulmak için de kullanılabileceğini öneriyoruz. Makalemiz bu açıdan iki yönlü yenilikçi bir çalışma sunmaktadır. İlk olarak, son teknoloji bir konu olarak fMRI sinyallerindeki aktivasyonları bulmak için CP algılama algoritmalarını kullanmayı öneriyoruz. Ayrıca, bu tür noktaları bulmak için bir dizi değişim noktası analiz yöntemi, regresyon tabanlı yöntem, istatistiksel yöntem ve kayan çift pencere yöntemi öneriyor ve karşılaştırıyoruz. İkinci olarak, bu yöntemleri, fMRI görevlerini gerçekleştirirken gerçek deneklerden elde edilen fMRI sinyallerine uyguluyoruz. Önerilen yöntemler, bir motor görev, bir görsel görev ve bir dilsel görev olmak üzere üç farklı fMRI deneyine uygulandı. Analiz, yöntemlerin, istatistiksel parametrik haritalar (SPM) gibi yerleşik yöntemlere uygun aktivasyonlar bulduğunu göstermektedir. Elde edilen %94'e varan sonuçlar, aynı zamanda önerilen yöntemlerin fMRI zaman serilerinde aktivasyon anlarını bulmak için etkin bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir.
Keywords : Aktivasyon Tespiti, Aktivasyon Anları, Değişim Noktası Problemi, fMRI, Regresyon