【摘要】：目的:阿爾茨海默病是導(dǎo)致老年人認(rèn)知障礙、殘疾以及死亡的最常見的神經(jīng)退行性疾病。大腦由復(fù)雜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)組成。既往基于高斯模型的擴(kuò)散張量成像不能很好地解釋大腦結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。擴(kuò)散峰度成像是一種基于大腦非高斯擴(kuò)散特性的新型成像方式。此次研究通過構(gòu)建擴(kuò)散峰度網(wǎng)絡(luò)來探討阿爾茨海默病潛在的病理機(jī)制。方法:研究對象來自.于蘇北人民醫(yī)院診斷為很可能的阿爾茨海默病的21位患者及作為對照組的19位健康受試者,所有被試都進(jìn)行磁共振檢查以及認(rèn)知量表評估包括簡易精神狀態(tài)檢查和蒙特利爾認(rèn)知評估。利用擴(kuò)散峰度指標(biāo)構(gòu)建基于群體的腦灰質(zhì)協(xié)變網(wǎng)絡(luò)以及基于個(gè)人的腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò),并使用圖論方法進(jìn)行分析。結(jié)果:(1)擴(kuò)散峰度網(wǎng)絡(luò)在健康受試者和阿爾茨海默病患者的大腦中均呈現(xiàn)出小世界特性。(2)與對照組相比,以擴(kuò)散峰度指標(biāo)平均峰度值構(gòu)建的阿爾茨海默病患者腦灰質(zhì)網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)為特征路徑長度增加,集群系數(shù)降低,腦網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化程度降低。(3)以擴(kuò)散峰度指標(biāo)(平均峰度值、徑向擴(kuò)散峰度值、軸向擴(kuò)散峰度值、峰度分?jǐn)?shù)各向異性、部分各向異性、平均擴(kuò)散系數(shù)、徑向擴(kuò)散系數(shù)和軸向擴(kuò)散系數(shù))為加權(quán)的阿爾茨海默病患者的腦白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出特征路徑長度降低以及全局效率增加,而以纖維數(shù)量為加權(quán)的腦白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)則呈現(xiàn)出相反的結(jié)果。(4)更多的擴(kuò)散峰度指標(biāo)相比于彌散指標(biāo)顯現(xiàn)出兩組間小世界屬性的差異。阿爾茨海默病患者的擴(kuò)散峰度指標(biāo)比同類彌散張量指標(biāo)顯示了與認(rèn)知評分更高的相關(guān)性。(5)阿爾茨海默病患者在默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)中的核心腦區(qū)減少。結(jié)論:在基于擴(kuò)散峰度成像構(gòu)建的腦灰質(zhì)以及白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中,我們觀察到阿爾茨海默病組和正常對照組之間小世界屬性的差異以及阿爾茨海默病患者默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)腦區(qū)連接性的降低。我們的研究結(jié)果表明,通過非高斯參數(shù)的測量,擴(kuò)散峰度成像可能提供比彌散張量成像更多有關(guān)微觀結(jié)構(gòu)改變的信息。擴(kuò)散峰度指標(biāo)可以通過描述灰質(zhì)和白質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu),成為阿爾茨海默病的早期檢測和進(jìn)展監(jiān)測的神經(jīng)影像標(biāo)志物。
【圖文】：

Ｉ是利用水分子在生物組織的擴(kuò)散過程來評估組織結(jié)構(gòu)改變的一種非侵入性的］，其原理與部分生物組織（如中樞yL經(jīng)系統(tǒng)的白質(zhì)）使水分子擴(kuò)散呈現(xiàn)各向即假設(shè)擴(kuò)散呈正態(tài)分布。ＤＴ１模型是一個(gè)橢球形面的三維二階張量模型［６１］（其主特征方向與大腦神經(jīng)纖維走行方向－致，次特征方向與大腦yL經(jīng)纖維走行相應(yīng)的特征值代表沿軸的擴(kuò)散系數(shù)。但是大腦組織的復(fù)雜結(jié)構(gòu)使得水分子擴(kuò)散分布，，因此ＤＴＩ模型對于各向同性的組織如灰質(zhì)以及交叉的白質(zhì)纖維并不適６２］等人首次引入了基于四階張量模型的ＤＫＩ技術(shù)。在ＤＴＩ的模型中，彌散的通過二階３Ｘ３對稱張量Ｄ來表示。而在ＤＫＩ的模型中，峰度的方向性用四階對稱張量Ｗ來表示，代表更復(fù)雜的空間分布。為了同時(shí)估算Ｄ和Ｗ，它至少零ｂ值。ｂ值越高，組織結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)的敏感度、特異度越高，同T可以避免Ｔ２透響。在腦組織中，ｂ值越需２０００ｓ／ｍｍ２。另外，ＤＫＩ擴(kuò)散敏感梯度場的施加方１５個(gè)。如果施加的方向達(dá)到３０個(gè)則更能得到準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)，更加清晰地展走行的神經(jīng)纖維。逡逑

圖３－１：構(gòu)建腦灰質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的簡要流程：以ＡＡＬ模板中的每一個(gè)腦區(qū)定為節(jié)點(diǎn)，提取所有被試單個(gè)腦區(qū)逡逑的參數(shù)值（包括ＭＫ、ＡＫ、ＲＫ及ＫＦＡ）進(jìn)行皮爾遜相關(guān)作為邊，得到相關(guān)矩陣，再進(jìn)行圖論分折
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R749.16

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本文編號：2671985