Επεξεργασία & σύγκριση σημάτων fNIRS & EEG

Σεραφείμ, Χριστόδουλος

dc.contributor.advisor	Σκουρολιάκου, Αικατερίνη
dc.contributor.author	Σεραφείμ, Χριστόδουλος
dc.date.accessioned	2024-12-20T07:29:11Z
dc.date.available	2024-12-20T07:29:11Z
dc.date.issued	2024-10
dc.identifier.uri	https://polynoe.lib.uniwa.gr/xmlui/handle/11400/8212
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26265/polynoe-8041
dc.description.abstract	Στην συγκεκριμένη διπλωματική εργασία, γίνεται αρχικά αναφορά στην ανατομία του εγκεφάλου και των υπερκείμενων ιστών, ώστε να γίνει αντιληπτός ο τρόπος λήψης των ηλεκτροεγκεφαλογραφικών (EEG) και λειτουργικής φασματοσκοπίας εγγύς υπερύθρου (fNIRS) δεδομένων. Έπειτα γίνεται εισαγωγή στη fNIRS τεχνολογία με την ιστορική της διαδρομή και αναλύονται οι φυσικές της αρχές. Επιπλέον επεξηγείται ο τροποποιημένος νόμος Beer-Lambert, η μαθηματική βάση των συστημάτων αυτών, ενώ παρουσιάζονται και οι διαφορετικοί τύποι fNIRS συσκευών. Γίνεται λόγος για την συσχέτιση των fNIRS μετρήσεων με τις αιμοδυναμικές εγκεφαλικές αποκρίσεις, προτού αναλυθούν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αυτής της μεθόδου, όπως και τα πεδία εφαρμογής και η μελλοντική της εξέλιξη. Παρομοίως, επεξηγείται αναλυτικά και η EEG τεχνολογία, αλλά γίνεται επιπλέον αναφορά στην εγκεφαλική νευροφυσιολογία και στους διάφορους εγκεφαλικούς ταλαντωτικούς ρυθμούς. Επιπροσθέτως, αναγράφεται το φαινόμενο που οδήγησε στο συμπέρασμα του εποικοδομητικού συνδυασμού των EEG και fNIRS συστημάτων σε κοινές πολυτροπικές νευροκαταγραφικές συσκευές. Για την επαλήθευση των γεγονότων που θέλουν τον ταυτόχρονο συνδυασμό των μεθόδων να οδηγεί σε ποιοτικότερα δεδομένα, επιστρατεύθηκαν μία fNIRS και μια EEG συσκευή. Το BIOPAC 2000C Imager Model και το Enobio 20 NE αντίστοιχα, τίθενται σε ανάλυση της οργανολογίας τους, προτού παρουσιαστούν οι πειραματικές διαδικασίες γνωσιακών δοκιμασιών στις οποίες χρησιμοποιήθηκαν επί 5 συμμετεχόντων. Γίνεται ανάλυση των πρωτοκόλλων επεξεργασίας τόσο των fNIRS όσο και των EEG ληφθέντων δεδομένων, όπου χρησιμοποιούνται διάφορες απλές και ανώτερες μέθοδοι φιλτραρίσματος, προτού εφαρμοστούν και τα πρωτόκολλα στατιστικής ανάλυσης, με τα οποία αναζητούνται στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ συγκεκριμένων ομάδων δεδομένων. Τα αποτελέσματα απέδειξαν την σύμπλευση των διαφορετικών μεθόδων όσον αφορά την θετική συσχέτιση της ηλεκτρικής με την αιμοδυναμική εγκεφαλική ενεργοποίηση, και επαλήθευσαν τον πλεονεκτικό χαρακτήρα του συνδυασμού των fNIRS και EEG συσκευών ως καινοτόμου πολυτροπικού συστήματος.	el
dc.format.extent	123	el
dc.language.iso	el	el
dc.publisher	Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές	*
dc.rights.uri	https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.el	*
dc.subject	fNIRS	el
dc.subject	EEG	el
dc.subject	Πολυτροπικά συστήματα	el
dc.title	Επεξεργασία & σύγκριση σημάτων fNIRS & EEG	el
dc.title.alternative	Processing & comparison of fNIRS & EEG signals	el
dc.type	Διπλωματική εργασία	el
dc.contributor.committee	Καλατζής, Ιωάννης
dc.contributor.committee	Κοντοπόδης, Ελευθέριος
dc.contributor.faculty	Σχολή Μηχανικών	el
dc.contributor.department	Τμήμα Μηχανικών Βιοϊατρικής	el
dc.description.abstracttranslated	In this thesis, an initial reference is made to the anatomy of the brain and its overlying tissues, so that the method of obtaining electroencephalography (EEG) and functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) data becomes comprehensible. Subsequently, an introduction to fNIRS technology is presented along with its historical progression, and its physical principles are analyzed. Furthermore, the modified Beer-Lambert law, the mathematical foundation of these systems, is explained, and the different types of fNIRS devices are presented. The correlation of fNIRS measurements with cerebral hemodynamic responses is discussed before analyzing the advantages and disadvantages of this method, as well as its fields of application and future development. Similarly, EEG technology is analyzed in detail, with additional reference to brain neurophysiology and the various brain oscillatory rhythms. Moreover, the phenomenon that led to the conclusion of the constructive combination of EEG and fNIRS systems in joint multimodal neuro-recording devices is described. To validate the findings that the simultaneous combination of methods leads to higher-quality data, an fNIRS and an EEG device were employed. The BIOPAC 2000C Imager Model and the Enobio 20 NE, respectively, are analyzed in terms of their instrumentation before presenting the experimental procedures of cognitive tasks conducted on 5 participants. The processing protocols for both the fNIRS and EEG data are analyzed, where various basic and advanced filtering methods are used, prior to the application of statistical analysis protocols that seek statistically significant differences between specific data groups. The results demonstrated the convergence of the different methods regarding the positive correlation between electrical and hemodynamic brain activation. Τhe advantageous nature of combining fNIRS and EEG devices is verified, and multiple future applications of innovative multimodal systems are described.	el

Αρχεία σε αυτό το τεκμήριο

Όνομα:: SERAFEIM_LK.pdf
Μέγεθος:: 15.91Mb
Τύπος:: PDF
Περιγραφή:: Διπλωματική Εργασία

Προβολή/Άνοιγμα

Αυτό το τεκμήριο εμφανίζεται στις ακόλουθες συλλογές

Διπλωματικές εργασίες
Διπλωματικές εργασίες τμήματος Μηχανικών Βιοϊατρικής

Εμφάνιση απλής εγγραφής

Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές

Εκτός από όπου επισημαίνεται κάτι διαφορετικό, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές