靜息態(tài)功能磁共振成像功能連接特異性指數(shù)模型在評(píng)估健康老年人認(rèn)知分?jǐn)?shù)中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-08-03 22:08
與傳統(tǒng)量表法和任務(wù)態(tài)功能磁共振成像(fMRI)相比,靜息態(tài)功能磁共振(rfMRI)在認(rèn)知功能檢測(cè)上有很大優(yōu)勢(shì)(特別是針對(duì)老年人),但腦老化功能影像學(xué)標(biāo)記尚在探索中。提出功能連接特異性指數(shù)模型,試圖與健康壯年人對(duì)照,分析健康老年人腦功能特異性,尋求區(qū)分認(rèn)知分?jǐn)?shù)的功能影像學(xué)指標(biāo),探索其分類認(rèn)知分?jǐn)?shù)優(yōu)差的可能性,為替代提供研究基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來自98名健康老年人和90名健康壯年人,前者來源于葡萄牙健康老年人認(rèn)知功能的隊(duì)列研究,在rfMRI掃描前,在認(rèn)知量表測(cè)試分?jǐn)?shù)最優(yōu)和最差中,分別選出55名和43名作為實(shí)驗(yàn)組;后者數(shù)據(jù)來自哈佛醫(yī)學(xué)院GSP影像組學(xué),年齡在18~35歲之間,在rfMRI掃描前的認(rèn)知功能評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)居中,作為對(duì)照組。首先,對(duì)rfMRI預(yù)處理后,計(jì)算每人全腦功能連接,構(gòu)建以腦區(qū)為單位的功能連接特異性指數(shù)模型,分析老年人腦功能連接與壯年人的偏移程度,統(tǒng)計(jì)、對(duì)比獲得對(duì)優(yōu)、差分?jǐn)?shù)敏感的標(biāo)志性腦區(qū);然后,以其特異性指數(shù)值形成特征向量;最后,應(yīng)用概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(PNN)模型對(duì)優(yōu)、差分?jǐn)?shù)組進(jìn)行分類和N折交叉驗(yàn)證以檢驗(yàn)所建指數(shù)模型的分類能力。健康老年人腦功能連接特異性指數(shù)模型可定位于健康老年人認(rèn)知分?jǐn)?shù)敏...
【文章來源】:中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2020,39(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
PNN模型結(jié)構(gòu)
圖2給出了健康老年人組及健康壯年人組的全腦功能連接,可見依靠該圖來精確定位老年人對(duì)認(rèn)知分?jǐn)?shù)差異性的腦區(qū)是比較困難的,但可定性直觀到老年人認(rèn)知分?jǐn)?shù)優(yōu)組與壯年組全腦功能連接分布相似度高于老年人分?jǐn)?shù)差組的,老年人認(rèn)知分?jǐn)?shù)優(yōu)組和差組在前額葉到額中回(AAL1~7)、顳頂(AAL79~90、AAL59~62)附近以及枕葉皮層(AAL49~54)附近可定性觀察到差異。2.2 標(biāo)志性腦區(qū)
圖3顯示了43名認(rèn)知分?jǐn)?shù)差和55名認(rèn)知分?jǐn)?shù)優(yōu)的健康老年人腦Zs,i在組間差值的散點(diǎn)圖。由圖可見差異比較顯著的前5個(gè)腦區(qū),即AAL60、AAL83、AAL1、AAL59和AAL56腦區(qū),如紅點(diǎn)所示,可作為標(biāo)志性腦區(qū)。這些區(qū)域分別為額葉(額葉位于大腦的前部,有4個(gè)主要的腦回,即中央前回、額上回、額中回及額下回)的中央前回(AAL1)、頂葉(頂葉分前中后區(qū):前區(qū):頂額聯(lián)合區(qū);中區(qū):頂顳聯(lián)合區(qū);后區(qū):頂枕聯(lián)合區(qū))的頂前回和頂后回(AAL59和AAL60)、顳葉(顳上溝、顳中溝、顳下溝將顳葉分為顳上回、顳中回、顳下回,顳上回的尾端斜行卷入外側(cè)裂為顳橫回,顳下溝與側(cè)副裂之間為梭狀回,側(cè)副裂與海馬裂之間為海馬回,海馬回鉤位于小腦幕之上,靠近小腦幕切跡的邊緣)的梭狀回(AAL56)和顳上回(AAL83)。統(tǒng)計(jì)P值結(jié)果,如表1所示,可見在5個(gè)標(biāo)志性腦區(qū)中,認(rèn)知分?jǐn)?shù)優(yōu)差兩組數(shù)據(jù)顯著性差異的P值都小于0.05,表明特異性差值在標(biāo)志性腦區(qū)存在顯著性差異。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于中心化自動(dòng)加權(quán)多任務(wù)學(xué)習(xí)的早期輕度認(rèn)知障礙診斷[J]. 成妮娜,肖小華,胡火有,楊鵬,汪天富,雷柏英. 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的磁刺激內(nèi)關(guān)穴腦皮層功能連接分析[J]. 尹寧,代揚(yáng)楊,生暉,徐桂芝. 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2019(06)
[3]基于MRI的認(rèn)知相關(guān)的腦宏觀-微觀結(jié)構(gòu)變化模式研究綜述[J]. 吳瓊,陳元園,趙欣,明東. 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2019(01)
本文編號(hào):3320419
【文章來源】:中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2020,39(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
PNN模型結(jié)構(gòu)
圖2給出了健康老年人組及健康壯年人組的全腦功能連接,可見依靠該圖來精確定位老年人對(duì)認(rèn)知分?jǐn)?shù)差異性的腦區(qū)是比較困難的,但可定性直觀到老年人認(rèn)知分?jǐn)?shù)優(yōu)組與壯年組全腦功能連接分布相似度高于老年人分?jǐn)?shù)差組的,老年人認(rèn)知分?jǐn)?shù)優(yōu)組和差組在前額葉到額中回(AAL1~7)、顳頂(AAL79~90、AAL59~62)附近以及枕葉皮層(AAL49~54)附近可定性觀察到差異。2.2 標(biāo)志性腦區(qū)
圖3顯示了43名認(rèn)知分?jǐn)?shù)差和55名認(rèn)知分?jǐn)?shù)優(yōu)的健康老年人腦Zs,i在組間差值的散點(diǎn)圖。由圖可見差異比較顯著的前5個(gè)腦區(qū),即AAL60、AAL83、AAL1、AAL59和AAL56腦區(qū),如紅點(diǎn)所示,可作為標(biāo)志性腦區(qū)。這些區(qū)域分別為額葉(額葉位于大腦的前部,有4個(gè)主要的腦回,即中央前回、額上回、額中回及額下回)的中央前回(AAL1)、頂葉(頂葉分前中后區(qū):前區(qū):頂額聯(lián)合區(qū);中區(qū):頂顳聯(lián)合區(qū);后區(qū):頂枕聯(lián)合區(qū))的頂前回和頂后回(AAL59和AAL60)、顳葉(顳上溝、顳中溝、顳下溝將顳葉分為顳上回、顳中回、顳下回,顳上回的尾端斜行卷入外側(cè)裂為顳橫回,顳下溝與側(cè)副裂之間為梭狀回,側(cè)副裂與海馬裂之間為海馬回,海馬回鉤位于小腦幕之上,靠近小腦幕切跡的邊緣)的梭狀回(AAL56)和顳上回(AAL83)。統(tǒng)計(jì)P值結(jié)果,如表1所示,可見在5個(gè)標(biāo)志性腦區(qū)中,認(rèn)知分?jǐn)?shù)優(yōu)差兩組數(shù)據(jù)顯著性差異的P值都小于0.05,表明特異性差值在標(biāo)志性腦區(qū)存在顯著性差異。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于中心化自動(dòng)加權(quán)多任務(wù)學(xué)習(xí)的早期輕度認(rèn)知障礙診斷[J]. 成妮娜,肖小華,胡火有,楊鵬,汪天富,雷柏英. 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的磁刺激內(nèi)關(guān)穴腦皮層功能連接分析[J]. 尹寧,代揚(yáng)楊,生暉,徐桂芝. 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2019(06)
[3]基于MRI的認(rèn)知相關(guān)的腦宏觀-微觀結(jié)構(gòu)變化模式研究綜述[J]. 吳瓊,陳元園,趙欣,明東. 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2019(01)
本文編號(hào):3320419
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