Interpretación de Neuroimagenes (principalmente óptica …bio/docs/CIIA_UnivVeracruzana_Oct...sales cMGPs la n Modelos basado en la física Registro semi-virtual Aplicaciones Motivación

Interpretación de Neuroimagenes

(principalmente óptica funcional)

Felipe Orihuela Espina

10-Oct-2016

© 2015. Dr. Felipe Orihuela-Espina 1

Línea de investigación


Rest 2s 6s 10s

Novice

Expert

[Leff et al, MICCAI 2007]

Felipe Orihuela Espina - Intereses de investigación

(c) 2012-5 Dr. Felipe Orihuela Espina 3

INVESTIGACIÓN ACTUAL EN

FNIRS


Nuevas alternativas de análisis e

interpretación


Instrumentación

Rep

rese

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Varied

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Teo

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info

rmac

ión

Modelos basado en la física

Registro semi-virtual

Aplicaciones

Motivación / Justificación

Las diferencias en los fundamentos físicos que originan las distintas modalidades de neuroimagen implican que la migración de las técnicas de análisis e interpretación entre estas no siempre sea transparente.


Reconstrucción de la fNIRS



Reconstrucción de la cytochromo-c-oxydasa

Óptica e Instrumentación Computación


Registro de la fNIRS


Automatización de la interpretación

mediante KR


Representación topológica de la fNIRS

0 100 200 300 400 500

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

Time (s)

Hb

O2 \

HH

b (

a.u

.)


cMGPs para el modelado de la

reorganización funcional


Teoría de la información para conectividad

en fNIRS


Aplicaciones; Neuroergonomía quirúrjica

[Shetty et al (2016), Enviado a NeuroImage]

…Y EN OTRAS

NEUROIMAGENES


Previo: Reorganización funcional subsequente a una terapia de rehabilitación virtual

Actual:

Análisis del efecto a nivel cortical de una terapia de rehabilitación asistida con toxina botulínica (en progreso)

RCT Intervención: Uso de toxina botulínica en

la mano en la etapa subaguda

Diseño longitudinal pre-post (40 sesiones)

N=42 por grupo acorde a análisis de poder estadístico. sólo 5 de cada grupo tiene resonancia

fMRI 3T; T1 pesada Volumétrico: TR = 700 ms, un

TE = 11 ms, matriz 256x256, grosor de corte de 1 mm y FOV de 25.6

EPI-BOLD Funcional: TR= 3080ms,TE= 30ms, grosor de corte de 3mm, espacioentre cortes 0, Matriz 94x94.

Motor imagery y ejecución real de movimentos de la mano

Block design

Datos adquiridos; análisis en progreso.


Análisis (clásico) de fMRI con aplicación en

Neurorehabilitación


EEG: Detección (segmentación) automática

de (sub-)procesos cognitivos

CONSIDERACIONES FINALES


Qué Podemos Ofrecer

Capacidad analítica en neuroimágenes de varias modalidades (fMRI, EEG, fNIRS)

Estadística

Topológica

Basado en física

Machine Learning

Equipo

fNIRS 128 canales

EEG 128 canales

Otros: Nexus, EKG 12c, Eye tracker, …


Que limitaciones y necesidades tenemos

Neurociencias Neuroanatomía

Neurofisiología Acoplamiento neurovascular

“Actividad” por inhibición

Neuropsicología

Representación del conocimiento Lógica,

Ontologías

Matemáticas Causalidad


Grupo de investigación y colaboradores

PT1: Reconstrucción de la fNIRS

PT2: Instrumentación y Registro de la fNIRS

PT3: Automatización de la interpretación de la fNIRSmediante técnicas de representación del conocimiento

PT4: Representación topológica de la fNIRS para el estudio de la conectividad funcional y el acoplamiento neurovascular

PT5: Interpretación probabilística de la fNIRS; Modelos gráficos bayesianos para el modelado de la reorganización neuroplástica

PT6: Teoría de la información para el modelado de la conectividad en fNIRS

PT7: AplicacionesPT8: Programa de intercambios de excelencia en fNIRS


OscarGallegos Flores Verónica Castillo

Karla JanethSánchez Pérez

GRACIAS, ¿PREGUNTAS?


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