本文選題：磁共振成像　切入點：多模態(tài)融合　出處：《哈爾濱理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：多模態(tài)磁共振影像(MRI)能夠從多個角度來刻畫人腦,如人腦的功能連接、灰質(zhì)體積以及解剖連接等等。近年來,從單個被試采集多種模態(tài)的影像數(shù)據(jù)用于研究腦疾病,如精神分裂癥(schizophrenia)、抑郁癥等,已經(jīng)非常普遍(如fMRI,sMRI以及dMRI等)。然而多數(shù)分析往往是基于單個模態(tài)分別分析再進行比較,多模態(tài)間的互信息卻沒有被充分利用。由于腦疾病的復雜多樣性,單模態(tài)分析得到的結(jié)果可能存在結(jié)果分散,可重復性不高,并且不能很好地反映模態(tài)間的共Y 性。因此,多模態(tài)數(shù)據(jù)分析開始受到人們的重視。本課題以多模態(tài)磁共振影像的融合分析技術為核心,通過聯(lián)合分析不同模態(tài)的交互信息來幫助尋找更多的影像學標志,以加深對腦疾病病理機制的理解和認識。在臨床醫(yī)學中,精神分裂癥是一種復雜難治愈的、受遺傳影響的重型精神障礙疾病。精神分裂癥患者主要癥狀有幻聽,偏執(zhí),被害妄想等,嚴重時有暴力傾向,并且患者本人對疾病不自知。本文希望借助多個中心大樣本的優(yōu)勢,利用先進的多模態(tài)影像數(shù)據(jù)融合方法有機整合腦結(jié)構(gòu)、腦連接、腦功能等多個模態(tài)的數(shù)據(jù),挖掘出不同模態(tài)數(shù)據(jù)之間的互補信息,從而更深入的理解精神分裂癥的患病機制,以期尋找精神疾病的影像學標記。本文采用基于多組別典型相關分析+聯(lián)合獨立成分分析的4-way多模態(tài)融合方法,首次融合了來自中國漢族大樣本4個站點(醫(yī)院)的605名被試(307個精神分裂癥和298個健康對照)。所采用的四種MRI特征包括:靜息態(tài)功能磁共振成像的局部一致性和功能網(wǎng)絡連接、結(jié)構(gòu)磁共振成像的灰質(zhì)體積以及擴散磁共振成像的各向分布異性。本文從以下三個方面分析了精神分裂癥的多模態(tài)共Y 性:(1)通過對多模態(tài)融合的輸出結(jié)果——各特征成分的混合系數(shù)進行雙樣本t檢驗,分析精神分裂癥與健康對照在所有模態(tài)中共有的、存在顯著組間差異的腦區(qū)。結(jié)果表明,相比于正常人,精神分裂癥患者在基底核網(wǎng)絡、海馬以及突顯網(wǎng)絡等腦區(qū)表現(xiàn)為更高的局部一致性、更低的灰質(zhì)體積、降低的功能網(wǎng)絡連接以及在丘腦前輻射、上眾束等纖維束表現(xiàn)為下降的白質(zhì)完整性。此外,計算這些特征成分的模態(tài)間相關性,并且發(fā)現(xiàn)以上這些異常腦區(qū)在各模態(tài)中是緊密“連接”且共變的。(2)為了研究精神分裂癥的單個幻聽癥狀,計算了多模態(tài)成分混合系數(shù)與幻聽評分之間的相關性,發(fā)現(xiàn)一個丘腦-皮層感知環(huán)路(包括前額葉皮層、前扣帶、腦島、丘腦和顳上回等)與精神分裂癥的幻聽評分存在顯著相關,并且在三種MRI特征中(功能局部一致性、灰質(zhì)體積、功能網(wǎng)絡連接)存在高度的空間一致性和共Y 性。(3)考慮到大量的研究表明精神分裂癥患者具有明顯的認知損傷,特別是工作記憶損傷。本文使用了數(shù)字廣度任務(包括順背和倒背兩式)測量了全體被試的工作記憶能力。通過計算數(shù)字廣度評分與多模態(tài)成分混合系數(shù)之間的相關性,發(fā)現(xiàn)背外側(cè)及內(nèi)側(cè)前額葉皮層的灰質(zhì)體積越高,皮質(zhì)脊髓束、上縱束和丘腦前輻射等的白質(zhì)纖維完整性越高,被試的數(shù)字倒背分數(shù)越高,工作記憶能力就越好。
[Abstract]:Multi - modality magnetic resonance imaging ( MRI ) can describe the human brain from multiple angles , such as the function connection , gray volume and anatomical connection of the human brain . In recent years , the image data of various modalities have been used to study the brain diseases , such as schizophrenia ( schizophrenia ) , depression , and so on . In this paper , the multi - modal data fusion method based on multi - modal magnetic resonance imaging is used to analyze the multi - modal analysis of schizophrenia . ( 2 ) In order to study the correlation between multi - modal component mixing coefficient and auditory perception score , a significant correlation was found between multi - modal component mixing coefficient and auditory perception score .

【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R749.3;TP391.41

【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

1 劉登堂;王穎嬋;徐一峰;江開達;;中國精神分裂癥認知功能的研究進展(英文)[J];上海精神醫(yī)學;2013年05期

，

本文編號：1705501