Ανάπτυξη δικτύου συσχετίσεων βιοδεικτών (Biomarker Association Network - BAN) για την εξαγωγή πληροφορίας και ταξινόμηση δειγμάτων ασθενών με καρωτιδική αθηρωμάτωση
Η αθηροσκλήρωση, η οποία θεωρείται ως μία από τις κυριότερες αιτίες θανάτου και οδηγεί στην απώλεια πολλών παραγωγικών χρόνων ζωής (Disability-Adjusted Life Years - DALYs) παγκοσμίως, είναι μία χρόνια πολυπαραγοντική ασθένεια του αρτηριακού τοιχώματος. Η έρευνα που έχει διεξαχθεί μέχρι σήμερα έχει ο...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2017
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/10768 |
| id |
nemertes-10889-10768 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Καρωτιδική αθηρωμάτωση Αθηρωματική νόσος Αθηρωματική πλάκα Αθηροσκλήρωση Ιατρική απεικόνιση με υπέρηχους B-mode Χαρακτηριστικά υφής Χαρακτηριστικά κίνησης Δείκτες κινδύνου Συστήματα ταξινόμησης Δίκτυο συσχετίσεων βιοδεικτών Carotid atheromatosis Atheromatous disease Atheromatous plaque Atherosclerosis B-mode ultrasound medical imaging Texture markers Motion markers Risk markers Classification systems Biomarker Association Network (BAN) 616.136 |
| spellingShingle |
Καρωτιδική αθηρωμάτωση Αθηρωματική νόσος Αθηρωματική πλάκα Αθηροσκλήρωση Ιατρική απεικόνιση με υπέρηχους B-mode Χαρακτηριστικά υφής Χαρακτηριστικά κίνησης Δείκτες κινδύνου Συστήματα ταξινόμησης Δίκτυο συσχετίσεων βιοδεικτών Carotid atheromatosis Atheromatous disease Atheromatous plaque Atherosclerosis B-mode ultrasound medical imaging Texture markers Motion markers Risk markers Classification systems Biomarker Association Network (BAN) 616.136 Μέρμιγκας, Παναγιώτης Ανάπτυξη δικτύου συσχετίσεων βιοδεικτών (Biomarker Association Network - BAN) για την εξαγωγή πληροφορίας και ταξινόμηση δειγμάτων ασθενών με καρωτιδική αθηρωμάτωση |
| description |
Η αθηροσκλήρωση, η οποία θεωρείται ως μία από τις κυριότερες αιτίες θανάτου και οδηγεί στην απώλεια πολλών παραγωγικών χρόνων ζωής (Disability-Adjusted Life Years - DALYs) παγκοσμίως, είναι μία χρόνια πολυπαραγοντική ασθένεια του αρτηριακού τοιχώματος. Η έρευνα που έχει διεξαχθεί μέχρι σήμερα έχει οδηγήσει σε διάφορες αντιτιθέμενες υποθέσεις σχετικά με την παθοφυσιολογία του σχηματισμού αθηρωματικών περιοχών και των επιπλοκών τους, όπως το Αγγειακό Εγκεφαλικό Επεισόδιο (ΑΕΕ). Αν και η πλειονότητα των καρωτιδικών αρτηριών, ιδιαίτερα στους ηλικιωμένους, χαρακτηρίζεται από τη δημιουργία αθηρωματικών πλακών, μόνο ένα μικρό ποσοστό πλακών οδηγείται τελικά σε ρήξη και ενδεχομένως σε πρόκληση ΑΕΕ. Επομένως, η ανάπτυξη κατάλληλων τεχνικών πρόβλεψης των ασταθών αθηρωματικών πλακών και διαχωρισμού τους από τις σταθερές αποτελεί μία πρόκληση πρωτίστης σημασίας. Οι απεικονιστικές εξετάσεις υπερήχων έχουν συμβάλλει καθοριστικά προς αυτή την κατεύθυνση, καθώς παρέχουν πολύτιμη ανατομική και λειτουργική πληροφορία, μέσω της εξαγωγής των χαρακτηριστικών υφής και κίνησης, διατηρώντας παράλληλα τα πλεονεκτήματα του χαμηλού κόστους, της μη επεμβατικής εξέτασης, καθώς και της παροχής εικόνων σε πραγματικό χρόνο. Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με τον σχεδιασμό και την ανάπτυξη Δικτύων Συσχετίσεων Βιοδεικτών (Biomarker Association Network - BAN) με σκοπό την ταξινόμηση κλινικών περιστατικών αθηρωματικής νόσου, καθώς και την ανάδειξη των σημαντικότερων δεικτών κινδύνου. Το σύνολο δεδομένων που χρησιμοποιήθηκε έχει αποκτηθεί από το Πανεπιστημιακό Γενικό Νοσοκομείο “Αττικόν” και αποτελείται από δεδομένα αιματολογικών εξετάσεων και εικόνων υπερήχων B-mode από την περιοχή της καρωτιδικής αρτηρίας για 68 ασθενείς ηλικίας 50 έως 80 ετών με καρωτιδική αθηρωμάτωση. Τα τελικά αποτελέσματα περιλαμβάνουν τα ποσοστά συνδυαστικής και ολικής απόδοσης που επιτεύχθηκαν για συστήματα ταξινόμησης BAN με είσοδο μία ομάδα δύο έως έξι βιοδεικτών, την κατασκευή γραφικών παραστάσεων ROC, καθώς και τους συχνότερα εμφανιζόμενους βιοδείκτες, τόσο για το πλήρες σύνολο δεδομένων όσο και για το σύνολο βιοχημικών δεδομένων ξεχωριστά. Τέλος, παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που εξήχθησαν με την ολοκλήρωση της διπλωματικής εργασίας και προτείνονται μελλοντικές προοπτικές για τη βελτίωση της απόδοσης των συστημάτων ταξινόμησης BAN. |
| author2 |
Νικήτα, Κωνσταντίνα |
| author_facet |
Νικήτα, Κωνσταντίνα Μέρμιγκας, Παναγιώτης |
| format |
Thesis |
| author |
Μέρμιγκας, Παναγιώτης |
| author_sort |
Μέρμιγκας, Παναγιώτης |
| title |
Ανάπτυξη δικτύου συσχετίσεων βιοδεικτών (Biomarker Association Network - BAN) για την εξαγωγή πληροφορίας και ταξινόμηση δειγμάτων ασθενών με καρωτιδική αθηρωμάτωση |
| title_short |
Ανάπτυξη δικτύου συσχετίσεων βιοδεικτών (Biomarker Association Network - BAN) για την εξαγωγή πληροφορίας και ταξινόμηση δειγμάτων ασθενών με καρωτιδική αθηρωμάτωση |
| title_full |
Ανάπτυξη δικτύου συσχετίσεων βιοδεικτών (Biomarker Association Network - BAN) για την εξαγωγή πληροφορίας και ταξινόμηση δειγμάτων ασθενών με καρωτιδική αθηρωμάτωση |
| title_fullStr |
Ανάπτυξη δικτύου συσχετίσεων βιοδεικτών (Biomarker Association Network - BAN) για την εξαγωγή πληροφορίας και ταξινόμηση δειγμάτων ασθενών με καρωτιδική αθηρωμάτωση |
| title_full_unstemmed |
Ανάπτυξη δικτύου συσχετίσεων βιοδεικτών (Biomarker Association Network - BAN) για την εξαγωγή πληροφορίας και ταξινόμηση δειγμάτων ασθενών με καρωτιδική αθηρωμάτωση |
| title_sort |
ανάπτυξη δικτύου συσχετίσεων βιοδεικτών (biomarker association network - ban) για την εξαγωγή πληροφορίας και ταξινόμηση δειγμάτων ασθενών με καρωτιδική αθηρωμάτωση |
| publishDate |
2017 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/10768 |
| work_keys_str_mv |
AT merminkaspanagiōtēs anaptyxēdiktyousyschetiseōnbiodeiktōnbiomarkerassociationnetworkbangiatēnexagōgēplērophoriaskaitaxinomēsēdeigmatōnasthenōnmekarōtidikēathērōmatōsē AT merminkaspanagiōtēs developmentofbiomarkerassociationnetworkforinformationextractionandclassificationofpatientswithcarotidatheromatosis |
| _version_ |
1771297199166062592 |
| spelling |
nemertes-10889-107682022-09-05T09:40:22Z Ανάπτυξη δικτύου συσχετίσεων βιοδεικτών (Biomarker Association Network - BAN) για την εξαγωγή πληροφορίας και ταξινόμηση δειγμάτων ασθενών με καρωτιδική αθηρωμάτωση Development of biomarker association network for information extraction and classification of patients with carotid atheromatosis Μέρμιγκας, Παναγιώτης Νικήτα, Κωνσταντίνα Κουτσούρης, Δημήτριος Σταφυλοπάτης, Ανδρέας Mermigkas, Panagiotis Καρωτιδική αθηρωμάτωση Αθηρωματική νόσος Αθηρωματική πλάκα Αθηροσκλήρωση Ιατρική απεικόνιση με υπέρηχους B-mode Χαρακτηριστικά υφής Χαρακτηριστικά κίνησης Δείκτες κινδύνου Συστήματα ταξινόμησης Δίκτυο συσχετίσεων βιοδεικτών Carotid atheromatosis Atheromatous disease Atheromatous plaque Atherosclerosis B-mode ultrasound medical imaging Texture markers Motion markers Risk markers Classification systems Biomarker Association Network (BAN) 616.136 Η αθηροσκλήρωση, η οποία θεωρείται ως μία από τις κυριότερες αιτίες θανάτου και οδηγεί στην απώλεια πολλών παραγωγικών χρόνων ζωής (Disability-Adjusted Life Years - DALYs) παγκοσμίως, είναι μία χρόνια πολυπαραγοντική ασθένεια του αρτηριακού τοιχώματος. Η έρευνα που έχει διεξαχθεί μέχρι σήμερα έχει οδηγήσει σε διάφορες αντιτιθέμενες υποθέσεις σχετικά με την παθοφυσιολογία του σχηματισμού αθηρωματικών περιοχών και των επιπλοκών τους, όπως το Αγγειακό Εγκεφαλικό Επεισόδιο (ΑΕΕ). Αν και η πλειονότητα των καρωτιδικών αρτηριών, ιδιαίτερα στους ηλικιωμένους, χαρακτηρίζεται από τη δημιουργία αθηρωματικών πλακών, μόνο ένα μικρό ποσοστό πλακών οδηγείται τελικά σε ρήξη και ενδεχομένως σε πρόκληση ΑΕΕ. Επομένως, η ανάπτυξη κατάλληλων τεχνικών πρόβλεψης των ασταθών αθηρωματικών πλακών και διαχωρισμού τους από τις σταθερές αποτελεί μία πρόκληση πρωτίστης σημασίας. Οι απεικονιστικές εξετάσεις υπερήχων έχουν συμβάλλει καθοριστικά προς αυτή την κατεύθυνση, καθώς παρέχουν πολύτιμη ανατομική και λειτουργική πληροφορία, μέσω της εξαγωγής των χαρακτηριστικών υφής και κίνησης, διατηρώντας παράλληλα τα πλεονεκτήματα του χαμηλού κόστους, της μη επεμβατικής εξέτασης, καθώς και της παροχής εικόνων σε πραγματικό χρόνο. Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με τον σχεδιασμό και την ανάπτυξη Δικτύων Συσχετίσεων Βιοδεικτών (Biomarker Association Network - BAN) με σκοπό την ταξινόμηση κλινικών περιστατικών αθηρωματικής νόσου, καθώς και την ανάδειξη των σημαντικότερων δεικτών κινδύνου. Το σύνολο δεδομένων που χρησιμοποιήθηκε έχει αποκτηθεί από το Πανεπιστημιακό Γενικό Νοσοκομείο “Αττικόν” και αποτελείται από δεδομένα αιματολογικών εξετάσεων και εικόνων υπερήχων B-mode από την περιοχή της καρωτιδικής αρτηρίας για 68 ασθενείς ηλικίας 50 έως 80 ετών με καρωτιδική αθηρωμάτωση. Τα τελικά αποτελέσματα περιλαμβάνουν τα ποσοστά συνδυαστικής και ολικής απόδοσης που επιτεύχθηκαν για συστήματα ταξινόμησης BAN με είσοδο μία ομάδα δύο έως έξι βιοδεικτών, την κατασκευή γραφικών παραστάσεων ROC, καθώς και τους συχνότερα εμφανιζόμενους βιοδείκτες, τόσο για το πλήρες σύνολο δεδομένων όσο και για το σύνολο βιοχημικών δεδομένων ξεχωριστά. Τέλος, παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που εξήχθησαν με την ολοκλήρωση της διπλωματικής εργασίας και προτείνονται μελλοντικές προοπτικές για τη βελτίωση της απόδοσης των συστημάτων ταξινόμησης BAN. Atherosclerosis, which is regarded as one of the main causes of death and leads to loss of many productive years (Disability-Adjusted Life Years - DALYs) worldwide, is a chronic multifactor disease of the arterial wall. The research that has been carried out to date has led to various contradictory hypotheses concerning the pathophysiology of atheromatous region formation and its implications, such as the stroke. Despite the fact that the majority of carotid arteries, especially in the elderly, is characterized by the formation of atheromatous plaques, only a fraction of those will eventually be complicated by rupture or thrombosis and possibly cause an ischemic stroke. Consequently, the development of proper methods for predicting vulnerable atheromatous plaques and discriminating them from stable ones is a challenge of major importance. Ultrasound imaging examinations have decisively contributed towards this direction, since they provide valuable anatomical and functional information through the extraction of texture and motion markers, maintaining at the same time the advantages of low cost, non-invasive examination and the acquisition of images in real time. The current thesis involves the development and implementation of Biomarker Association Networks (BANs) in order to classify clinical cases of atherosclerosis, as well as to identify the most important risk biomarkers. The dataset used has been provided by the “Attikon” General University Hospital of Greece and consists of blood test results and B-mode ultrasound images of the carotid artery area for 68 patients aged between 50 and 80 with established carotid atherosclerosis (CA). The results obtained include the combinative and overall accuracies achieved for BAN classification systems with two to six biomarker inputs, ROC plots, as well as the most occurring biomarkers, both for the full dataset and the biochemical subset separately. Finally, the conclusions drawn with the completion of this thesis are presented and future prospects for the improvement of BAN classification systems are suggested. 2017-11-10T09:08:39Z 2017-11-10T09:08:39Z 2016-08 Thesis http://hdl.handle.net/10889/10768 gr 12 application/pdf |
