發(fā)布時間：2020-07-10 15:50

【摘要】：精神分裂癥是一種病因尚不明確的常見重大型精神疾病,由于缺乏客觀有效的生理病理學(xué)標(biāo)記物,目前的主流診斷方式都是依據(jù)患者的臨床癥狀。傳統(tǒng)的單變量分析方法可以發(fā)現(xiàn)腦結(jié)構(gòu)與功能的變化情況,但推斷只能基于組水平,臨床診斷很難直接利用這樣的研究結(jié)果。而多變量模式分析(multivariate pattern analysis,MVPA)通過對多特征建模,可以實現(xiàn)個體水平的疾病預(yù)測,能更好地轉(zhuǎn)化為臨床的診斷。本文主要以精神分裂癥病人的功能磁共振數(shù)據(jù)為研究對象,以多變量模式分析為研究方法,對精神分裂癥進(jìn)行探索,建立了個體診斷的模型并探測精神分裂癥疾病的病理生理機(jī)制。本文的主要研究工作包括如下兩個部分:1、從局部出發(fā),以血氧依賴水平(blood oxygen level dependent,BOLD)信號為原始特征,采用Searchlight算法與主成分分析(Principle Component Analysis,PCA)相結(jié)合的特征選擇方法,并用線性支持向量機(jī)(Support Vector Machine,SVM)進(jìn)行分類。實驗發(fā)現(xiàn)與運動功能相關(guān)的初次級運動皮層,基底節(jié)相關(guān)區(qū)域,小腦,與情緒認(rèn)知相關(guān)的前扣帶,還包括枕葉和顳葉都有較高的區(qū)分力,準(zhǔn)確率最高達(dá)到了89.9%。另外進(jìn)一步研究這些有區(qū)分力的腦區(qū)的功能變化,發(fā)現(xiàn)精分病人基底節(jié)與大腦的很多認(rèn)知運動皮層的功能連接都有明顯下降,并且病人的連接的相關(guān)性與病程成顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。該研究可能為精神分裂癥的診斷和預(yù)后提供一個新途徑。2、從大腦的全局出發(fā),構(gòu)建基于自動解剖標(biāo)記(Automated Anatomical Labeling,AAL)模板的全腦大尺度功能網(wǎng)絡(luò),將其功能連接作為分類特征,并且使用不同的特征選取方法:F分值、T檢驗、最大相關(guān)最小冗余(Max-Relevance And Min-Redundancy,mRMR)、reliefF算法等進(jìn)行了測試,建立診斷模型。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同的特征選取都取得了不錯的準(zhǔn)確率,證明了大尺度功能網(wǎng)絡(luò)的可靠性,其中F分值的方法取得了88.1%的準(zhǔn)確率。同時發(fā)現(xiàn)用于區(qū)分病人的一致連接發(fā)現(xiàn)這些一致連接和權(quán)重較高的腦區(qū)主要集中在皮層下核團(tuán)和與感覺運動相關(guān)的腦區(qū),這些連接和腦區(qū)都與皮層-紋狀體-小腦丘腦-皮層環(huán)路相關(guān),與第一部分的結(jié)果的結(jié)果相互吻合,說明無論從局部還是整體出發(fā)的研究,都表明基底節(jié)在精神分裂癥疾病的診斷,治療有著關(guān)鍵作用。本研究從局部功能和全腦網(wǎng)絡(luò)兩個角度對精神分裂癥進(jìn)行了多變量模式分析的研究,獲得了較高的分類準(zhǔn)確率,并且都發(fā)現(xiàn)了基底節(jié)功能的顯著變化,對于研究精神分裂癥的機(jī)制和臨床診斷有著重要意義。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R749.3
【圖文】：

圖 2-1 算法的流程圖分類的表現(xiàn)好壞很大程度上歸咎于特征的選取：包括特征的數(shù)量和質(zhì)量。所以一個好的特征選取方法應(yīng)該能很好的提取出包含足夠信息的特征，以免過多的特征降低分類器的表現(xiàn)。本研究中我們采用一種稱為探照燈(searchlight)的方法。

圖 2-2 對區(qū)分精分和正常人最有區(qū)分力的腦區(qū)2.3.2 功能連接分析結(jié)果對于上一步每一個具有區(qū)分力的我們選取為感興趣區(qū)，計算了全腦的功能連接。15個中有 6個 ROI 表現(xiàn)出組間的顯著差異(P < 0.01，F(xiàn)DR 校正，團(tuán)塊大小 >

圖 2-3 功能連接的結(jié)果圖。注：(a)左小腦 8 區(qū)顯示出與顳中回的功能連接的升高，與左右腦島、左右尾狀核，左右丘腦、左右額中回，前扣帶，輔助運動區(qū)的功能連接的下降 (b)小腦蚓部 9 區(qū)顯示出與雙側(cè)枕中回功能連接的升高，與雙側(cè)丘腦、雙側(cè)尾狀核的功能連接的降低(c)小腦 1 區(qū)顯示出與中央后回的

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6 陳書q

本文編號：2749132