肌萎縮側索硬化(Amyotrophic Lateral Sclerosis,ALS)是一種同時累及上、下運動神經元的進行性神經退行性疾病,平均生存期3-5年。僅有5-10%的ALS患者為家族遺傳,90%以上的病例中,ALS的發(fā)病都很突然,稱為“散發(fā)性ALS(sporadic ALS,sALS)”,其致病原因尚不清楚。由于沒有明確的臨床診斷檢測方案,目前sALS的診斷主要依賴于有經驗的醫(yī)生通過詳細病史詢問和體格檢查,尋找上、下運動神經元共同受累及進行性加重的證據(jù)。然而不幸的是,對于這種快速進展的疾病,從癥狀出現(xiàn)到確診平均有1年的延遲,嚴重妨礙了sALS的早期干預。建立客觀的、可靠的sALS診斷生物標記物將代表sALS臨床研究的重大進展�，F(xiàn)代磁共振技術對sALS的研究已經取得了一定的進展,但研究內容較分散,沒有對sALS腦結構特征和功能特征的系統(tǒng)研究,有些研究結果甚至相悖,且大多數(shù)研究都是發(fā)現(xiàn)結構或功能模式的改變,而沒有形成影像學標記。基于此,本文利用現(xiàn)代磁共振技術系統(tǒng)的研究了sALS患者腦結構特征和腦功能特征,并基于這些腦結構、功能特征和支持向量機技術訓練了系列模式分類器,以期為sALS...

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 ALS及其診斷概述
    1.2 現(xiàn)代磁共振技術及其在sALS中的應用
        1.2.1 結構磁共振
        1.2.2 彌散張量成像
        1.2.3 功能磁共振
    1.3 機器學習在sALS診斷中的應用
    1.4 本文的研究構想和論文結構安排
        1.4.1 本文的研究構想
        1.4.2 論文結構安排
2 散發(fā)性肌萎縮側索硬化的腦結構特征研究
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 研究對象
        2.2.2 MRI圖像采集
        2.2.3 基于VBM的腦結構特征分析
        2.2.4 基于SBM的 腦結構特征分析
        2.2.5 全腦結構網(wǎng)絡構建與基于圖論的全腦結構網(wǎng)絡分析
    2.3 統(tǒng)計分析
        2.3.1 臨床資料統(tǒng)計分析
        2.3.2 對VBM分析結果的統(tǒng)計
        2.3.3 對SBM分析結果的統(tǒng)計
        2.3.4 全腦結構網(wǎng)絡屬性的統(tǒng)計分析
        2.3.5 相關分析
    2.4 結果
        2.4.1 臨床基本資料
        2.4.2 基于VBM分析的腦結構特征組間比較結果
        2.4.3 基于SBM分析的腦結構特征組間比較結果
        2.4.4 全腦結構網(wǎng)絡的組間比較結果
        2.4.5 sALS患者腦結構特征改變與臨床的相關性
    2.5 討論
        2.5.1 sALS運動區(qū)形態(tài)學特征的改變
        2.5.2 sALS非運動區(qū)形態(tài)學特征的改變
        2.5.3 sALS全腦結構網(wǎng)絡特征的改變
    2.6 本章小結
3 散發(fā)性肌萎縮側索硬化的腦功能特征研究
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 研究對象
        3.2.2 MRI圖像采集
        3.2.3 fMRI信號預處理
        3.2.4 ALFF特征分析
        3.2.5 ReHo特征分析
        3.2.6 VMHC特征分析
        3.2.7 FCD特征分析
        3.2.8 全腦FC特征分析
        3.2.9 DC特征分析
        3.2.10 全腦功能網(wǎng)路構建與基于圖論的全腦功能網(wǎng)絡分析
    3.3 統(tǒng)計分析
        3.3.1 臨床資料統(tǒng)計分析
        3.3.2 對腦功能特征的統(tǒng)計
        3.3.3 對全腦功能網(wǎng)絡屬性的統(tǒng)計
        3.3.4 相關分析
    3.4 結果
        3.4.1 臨床基本資料
        3.4.2 ALFF特征組間比較結果
        3.4.3 ReHo特征組間比較結果
        3.4.4 VMHC特征組間比較結果
        3.4.5 FCD特征組間比較結果
        3.4.6 全腦FC特征組間比較結果
        3.4.7 DC特征組間比較結果
        3.4.8 全腦功能網(wǎng)絡組間比較結果
        3.4.9 sALS患者腦功能特征改變與臨床的相關性
    3.5 討論
    3.6 本章小結
4 基于支持向量機的散發(fā)性肌萎縮側索硬化的個體化診斷
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 研究對象
        4.2.2 MRI圖像采集
        4.2.3 MRI圖像預處理
        4.2.4 特征選擇
        4.2.5 特征預處理
        4.2.6 基于單模態(tài)腦結構或功能特征的模式分類分析
        4.2.7 基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的模式分類分析
        4.2.8 基于多模態(tài)感興趣區(qū)的模式分類分析
    4.3 統(tǒng)計分析
        4.3.1 對單模態(tài)模式分類器分類結果貢獻顯著腦區(qū)的統(tǒng)計
        4.3.2 相關分析
    4.4 結果
        4.4.1 基于單模態(tài)腦結構或功能特征的模式分類分析結果
        4.4.2 基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的模式分類分析結果
        4.4.3 基于多模態(tài)感興趣區(qū)的模式分類分析結果
        4.4.4 分類器預測效果與臨床的相關性
    4.5 討論
    4.6 本章小結
5 全文總結與展望
    5.1 全文總結
    5.2 本文主要創(chuàng)新點
    5.3 未來工作展望
參考文獻
附錄
    A.作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄
    B.作者在攻讀學位期間參與的科研項目
    C.攻讀博士學位期間獲獎情況
    D.AAL模板和Desikan-Kiliany模板
    E.學位論文數(shù)據(jù)集
致謝



本文編號：3951888