【摘要】：膠質(zhì)瘤的惡性程度對(duì)診療方案的選擇以及疾病預(yù)后的影響存在較大差異,因此,膠質(zhì)瘤的術(shù)前準(zhǔn)確分級(jí)具有重要臨床意義。目前,傳統(tǒng)影像學(xué)技術(shù)仍是判斷膠質(zhì)瘤生物侵襲性的主要手段,基于各種磁共振成像技術(shù)獲取到的參數(shù)被證實(shí)與膠質(zhì)瘤惡性程度相關(guān),但是任何一種單模態(tài)影像數(shù)據(jù)都不足以全面地反映膠質(zhì)瘤的結(jié)構(gòu)、功能、分子生物學(xué)信息等信息,而常規(guī)數(shù)據(jù)分析處理手段又限制了對(duì)多模態(tài)高維數(shù)據(jù)的聯(lián)合分析。機(jī)器學(xué)習(xí)理論的引入,成功解決了高維影像學(xué)數(shù)據(jù)帶來(lái)的挑戰(zhàn)。然而,基于影像學(xué)數(shù)據(jù)并結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)分類器進(jìn)行膠質(zhì)瘤術(shù)前分級(jí)預(yù)判的研究通常僅提取腫瘤區(qū)域或腫瘤對(duì)側(cè)相應(yīng)區(qū)域的局部信息,未將腫瘤觸發(fā)的神經(jīng)重塑、功能代償考慮在內(nèi)。鑒于膠質(zhì)瘤具有浸潤(rùn)性生長(zhǎng)的特性,其與正常腦組織的邊界難以準(zhǔn)確界定,對(duì)大腦結(jié)構(gòu)與功能的影響遠(yuǎn)超過(guò)其影像學(xué)界定的邊界。為此本課題基于圖論理論,通過(guò)構(gòu)建膠質(zhì)瘤患者靜息態(tài)腦功能網(wǎng)絡(luò),從組織水平評(píng)估膠質(zhì)瘤惡性程度與腦功能異常改變之間的關(guān)系,并引入機(jī)器學(xué)習(xí)分類器,基于腦網(wǎng)絡(luò)多維拓?fù)湫再|(zhì)對(duì)膠質(zhì)瘤進(jìn)行術(shù)前惡性程度分級(jí)預(yù)判。本課題共募集122例已被臨床確診的右利手膠質(zhì)瘤患者,通過(guò)構(gòu)建每個(gè)被試的腫瘤對(duì)側(cè)半球的靜息態(tài)腦功能網(wǎng)絡(luò),并計(jì)算其各項(xiàng)全局以及節(jié)點(diǎn)拓?fù)鋵傩?進(jìn)行不同級(jí)別膠質(zhì)瘤組間非參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析�；诮y(tǒng)計(jì)分析結(jié)果以及被試的基本信息構(gòu)建特征矩陣,采用支持向量機(jī)模型評(píng)估膠質(zhì)瘤惡性程度。本課題證實(shí)了膠質(zhì)瘤患者腫瘤對(duì)側(cè)半球靜息態(tài)腦功能網(wǎng)絡(luò)仍保有小世界屬性(網(wǎng)絡(luò)稀疏度范圍:0.05-0.25),低級(jí)別膠質(zhì)瘤與高級(jí)別膠質(zhì)瘤組具有相似的全局拓?fù)鋵傩?而節(jié)點(diǎn)屬性在重要腦區(qū)存在顯著組間統(tǒng)計(jì)差異�；诒菊n題構(gòu)建的最優(yōu)特征矩陣,優(yōu)化后的支持向量機(jī)模型最終實(shí)現(xiàn)了分級(jí)準(zhǔn)確率84.31%,敏感度77.36%和特異性91.84%,為揭示膠質(zhì)瘤的病生理機(jī)制以及發(fā)展進(jìn)程提供新的參考依據(jù),并通過(guò)引入機(jī)器學(xué)習(xí)理論有效實(shí)現(xiàn)了膠質(zhì)瘤術(shù)前分級(jí),為膠質(zhì)瘤的臨床診斷和治療規(guī)劃提供了重要的參考信息。
【圖文】：

圖 1.1 規(guī)則網(wǎng)絡(luò)、小世界網(wǎng)絡(luò)以及隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型Figure1.1 Models of regular network，small world network and random networkStephan 等人[26]于 2000 年首次基于有創(chuàng)的侵入性神經(jīng)示蹤法獲取了神經(jīng)元連接數(shù)據(jù)，研究了非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的腦功能網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并發(fā)現(xiàn)其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有小世界性，，揭開(kāi)了應(yīng)用圖論理論研究腦功能網(wǎng)絡(luò)的序幕。Salvador 等人[27]于2005 年首次基于功能磁共振技術(shù)成功構(gòu)建了 12 例正常受試者靜息狀態(tài)下的大腦功能網(wǎng)絡(luò)，該研究依據(jù)先驗(yàn)?zāi)X譜圖 AAL（automatedanatomicallabel）[28]將大腦分成 90 個(gè)區(qū)域，然后計(jì)算了每個(gè)受試者不同腦區(qū)之間信號(hào)的偏相關(guān)系數(shù)，最后基于統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)結(jié)果確定出該組顯著存在的腦區(qū)連接，從而獲得一個(gè)組水平上的功能網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)一步網(wǎng)絡(luò)分析發(fā)現(xiàn)，這些正常人群的腦功能網(wǎng)絡(luò)具有高效的小世界性模塊化結(jié)構(gòu)、廣泛分布的核心腦區(qū)等優(yōu)化的拓?fù)鋵傩�。小世界網(wǎng)絡(luò)同時(shí)具有較高

第 1 章 緒論1.3 研究?jī)?nèi)容本文基于圖論理論構(gòu)建膠質(zhì)瘤患者靜息態(tài)腦功能網(wǎng)絡(luò)，分析腦網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特征參數(shù)與膠質(zhì)瘤惡性程度之間的相關(guān)性，例如度分布（degree distribution）、集聚系數(shù)（clusteringcoefficient）、最短路徑長(zhǎng)度（shortestpathlength）、全局效率（globalefficiency）等。為充分利用多維特征，本研究引入了機(jī)器學(xué)習(xí)理論，基于支持向量機(jī)模型（supportvectormachine，SVM）進(jìn)行膠質(zhì)瘤的術(shù)前分級(jí)預(yù)判。具體內(nèi)容包括（圖 1.2）：
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP391.41;R739.41

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1 Parney I.F. ,黃衛(wèi)東;成年新發(fā)惡性膠質(zhì)瘤治療方案的探討[J];世界核心醫(yī)學(xué)期刊文摘(神經(jīng)病學(xué)分冊(cè));2005年06期

2 胡湘;殷曉明;王棟磊;;環(huán)狀RNA hsa_circ_0133159在膠質(zhì)瘤診斷和預(yù)后評(píng)估中的臨床價(jià)值[J];神經(jīng)病學(xué)與神經(jīng)康復(fù)學(xué)雜志;2017年04期

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4 裴莉萍;麻春英;;膠質(zhì)瘤治療及術(shù)后護(hù)理的研究進(jìn)展[J];全科護(hù)理;2012年31期

5 張永強(qiáng);;膠質(zhì)瘤的分子病理特征研究進(jìn)展[J];臨床醫(yī)藥文獻(xiàn)電子雜志;2018年33期

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本文編號(hào)：2661211