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Title: Caracterización neuro-cognitiva y neuro-funcional en pacientes eutímicos con trastorno bipolar tipo i en tratamiento con carbonato de litio y ácido valproico: estudio de corte transversal
Authors: Barrera Fernández, Alejandro
Adviser: Bonet Cruz, Isis
Keywords : fMRI
Bipolaridad
Métodos no paramétricos
Anova
Prueba t
Bipolar disorder
Parametric
Non-parametric
Issue Date: 2019
Publisher: Universidad EIA
Abstract: Las imágenes por resonancia magnética funcional son resultado del desarrollo de nuevas tecnologías no invasivas para el diagnóstico de enfermedades neurodegenerativas, con las cuales se obtienen imágenes en tercera dimensión que al tener en cuenta el tiempo las convierte en cuarta dimensión. Dentro de los trastornos mentales, la bipolaridad es uno de los más comunes y persistentes, con una prevalencia de hasta el 7% de la población mundial. La bipolaridad tipo I, es una enfermedad mental grave debido a su prevalencia en la población, el grado de incapacidad que produce y su difícil diagnóstico. El trastorno ha sido estudiado con estas imágenes cerebrales, sin embargo, los métodos para analizarlas son ineficaces, costosos y complejos, por lo que el objetivo es explorar el uso de métodos paramétricos y no paramétricos para obtener mejores resultados con el fin de entender mejor la enfermedad y los efectos de su tratamiento. En este trabajo se procesan y analizan imágenes de resonancia magnética funcional para estudiar pacientes con bipolaridad tipo I. Para esto se analizaron 4 grupos de pacientes eutímicos. Tres de los grupos son pacientes que tienen la enfermedad: uno de pacientes que no están tomando medicamentos, otro que están tomando litio y otro que están tomando ácido valproico, y un último grupo de control con pacientes que no presentan la enfermedad. Con los cuatro grupos se realizó el mismo experimento, donde el paciente tenía que memorizar palabras relacionadas y no relacionas, para luego recordarlas, en intervalos de tiempo de 30 segundos de tarea y 30 segundos de descanso. Durante todo este proceso se tomaron imágenes de resonancia magnética. El objetivo del trabajo es determinar las regiones de activación del cerebro, donde se buscan diferencias y semejanzas entre los diferentes grupos del experimento. El procedimiento de análisis de las imágenes necesita una primera etapa de preprocesamiento de las imágenes donde ser realiza realineamiento, coregistro, normalización y suavizado. Posteriormente se diseña la especificación del modelo donde se representan las condiciones del experimento. Esta especificación del modelo se hace para cada paciente individualmente y para los grupos, con el fin de posteriormente realizar el análisis estadístico entre grupos y encontrar similitudes o diferencias. Existen muchos métodos estadísticos para el análisis de los grupos. Aunque históricamente los más usados fueron métodos paramétricos, en la actualidad se presenta un reto en explorar el uso de métodos no paramétricos con el fin de arrojar resultados más exactos. En este trabajo se realizan las pruebas tanto con métodos paramétrico, como con no paramétricos, para comparar las diferencias en estos métodos. Los resultados, tanto con pruebas paramétricas, como con las no paramétricas, muestran que hay diferencias significativas entre los 4 grupos. Se puede observar que las activaciones que los diferencias están en diferentes regiones del cerebro, lo cual puede llevar a un futuro estudio neuropsicológico de estas regiones y su asociación con cada grupo.
Abstract (English): The functional magnetic resonance imaging is the result of the development of new non-invasive technologies for the diagnosis of neurodegenerative diseases, the images are obtained in third dimension but when time is considered, turns the images into fourth dimension. Among mental disorders, bipolarity disorder is one of the most common and persistent mental illness, with up to 7% of the world’s population. Bipolar I disorder is a serious illness due to its prevalence in today’s world, the symptoms cause disability and it could be very hard be diagnosed. The brain images for this disorder has been already studied, however, the methods to analyze them are ineffective, costly and complex, so the goal is to explore the use of parametric and non-parametric methods to obtain better results in order to understand better the disease and the effects of its treatment. In the investigation, the functional magnetic resonance images are processed and analyzed for studying patients with bipolar I disorder. For this purpose, 4 groups of euthymic patients were analyzed. Three groups are made with patients with bipolar disorder, the main difference between these groups is if they are taking lithium, valproic acid or nothing as a treatment; and final, the control group with patients who does not have the disease. The same experiment was carried out with four groups, where the patient had to memorize related and unrelated words, and then remember them, at intervals of 30 seconds of task time and 30 seconds of rest. Magnetic resonance images were taken during this process. The objective of the work is to determine the brain's activation regions, where exists differences and similarities between the different groups of the experiment. The analysis procedure needs a first stage of preprocessing where the realignment, co-registration, normalization and smoothing are done. Subsequently, the specification of the model where the conditions of the experiment are represented is designed. This specification of the model is made for each patient individually and for the groups, in order to later carry out the statistical analysis between groups and find similarities or differences. There are many statistical methods for group analysis. Although historically the most used were parametric methods, currently there is a challenge in exploring the use of non-parametric methods in order to give more accurate results. In this work, both parametric and nonparametric methods are tested to compare differences in these methods. The results with both parametric and nonparametric tests show that there are significant differences between the 4 groups. It can be observed that the activations differences are in different regions of the brain, which may lead to a future neuropsychological study of these regions and their association with each group.
Description: 76 páginas
URI: http://repository.eia.edu.co/handle/11190/2377
Citation: Barrera Fernández, A. (2019).Caracterización neuro-cognitiva y neuro-funcional en pacientes eutímicos con trastorno bipolar tipo i en tratamiento con carbonato de litio y ácido valproico: estudio de corte transversal (Trabajo de grado). Recuperado de: http://repository.eia.edu.co/handle/11190/2377
Location: INFO0071
Appears in Collections:Ingeniería de Sistemas y Computación

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