Técnicas de clasificación para el diagnóstico precoz de la enfermedad de Alzheimer

Abstract

[ANGLÈS] Alzheimer’s disease currently affects more than 36 million people in the world. A patient’s brain suffers changes during the earliest stages of the disease and long before showing any clinical symptoms. For that reason, researchers focus their efforts towards defining which changes occur and where do they take place, with the goal of detecting indicators to predict the development of the disease. Specifically, the entity Fundación Pascual Maragall para la investigación contra el Alzheimer studies the processes of the brain all along the disease’s stages using images obtained through different MRI techniques. The huge volume of data generated in this kind of investigation is a big obstacle to carry out analysis and extracting conclusions. The aim of this thesis is making this process easier by using data mining techniques. The goal is to develop a basic classification system to distinguish in which stage of the disease a patient is in, using data extracted from cerebral images. This system must form the basis for a future data mining system that satisfies the necessities of the Fundación Pascual Maragall researchers. In addition to the classification system, this project focuses on distinguishing which is the most relevant data in the classification and on optimizing the classification in the pre-clinical stage of the disease.

[CASTELLÀ] La enfermedad de Alzheimer afecta actualmente a más de 36 millones de personas en el mundo. El cerebro de un paciente sufre cambios durante las etapas más tempranas de la enfermedad y mucho antes de presentar síntomas clínicos. Por esta razón, los investigadores se centran sus esfuerzos en determinar qué cambios se producen y dónde, con el objetivo de detectar indicadores para predecir el desarrollo de la enfermedad. En concreto, la Fundación Pascual Maragall para la investigación contra el Alzheimer estudia los procesos del cerebro a lo largo de la enfermedad a través de imágenes obtenidas mediante distintas técnicas de resonancia magnética. El gran volumen de datos que genera este tipo de investigación es un gran obstáculo para la realización de análisis y extracción de conclusiones. El objetivo de este proyecto es precisamente facilitar este proceso a través de técnicas de minería de datos. La meta es el desarrollo de un sistema básico de clasificación que permita discernir en qué etapa de la enfermedad de Alzheimer se encuentra un paciente a partir de datos extraídos de diferentes tipos de imágenes cerebrales. Este sistema debe constituir la base de un futuro sistema de minería de datos más complejo capaz de satisfacer las necesidades del grupo de investigación de la Fundación Pascual Maragall. Además de la implementación del sistema de clasificación, el proyecto se centra en la distinción de los datos más relevantes para la clasificación y en la optimización de la clasificación en la etapa pre-clínica del Alzheimer.

[CATALÀ] La malaltia d’Alzheimer afecta actualment a més de 36 milions de persones al món. El cervell de un pacient pateix canvis durant les primeres etapes de la malaltia y molt abans de presentar símptomes clínics. Per aquesta raó, els investigadors centren els seus esforços en determinar quins canvis es produeixen i on, amb l’objectiu de detectar indicadors per predir el desenvolupament de la malaltia. En concret, la Fundació Pascual Maragall per a la investigació contra l’Alzheimer estudia els processos del cervell al llarg de la malaltia a través de imatges obtingudes a partir de diferents tècniques de ressonància magnètica. El gran volum de dades que genera aquest tipus de investigació és un gran obstacle per la realització d’anàlisis y extracció de conclusions. L’objectiu d’aquest projecte es precisament facilitar aquest procés a través de tècniques mineria de dades. La meta és el desenvolupament d’un sistema bàsic de classificació que permeti discernir en quina etapa de la malaltia d’Alzheimer es troba un pacient a partir de dades de diferents tipus d’imatges cerebrals. Aquets sistema ha de constituir la base d’un futur sistema de mineria de dades més complex capaç de satisfer les necessitats del grup d’investigació de la Fundació Pascual Maragall. A més de la implementació del sistema de classificació, el projecte es centra en la distinció de les dades més rellevants per a la classificació y en la optimització de la classificació en l’etapa pre-clínica de l’Alzheimer.