基于獨(dú)立成分分析的靜息態(tài)腦網(wǎng)絡(luò)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-05-28 13:21
【摘要】:神經(jīng)疾病的發(fā)病率以驚人的速度增長(zhǎng),腦科學(xué)的研究成果可以為診斷、預(yù)防、治療神經(jīng)疾病提供新途徑,世界各國(guó)開(kāi)始將腦科學(xué)研究放在首位。功能磁共振成像廣泛應(yīng)用于腦科學(xué)研究,研究人員通過(guò)功能連接探測(cè)腦功能活動(dòng)的運(yùn)行機(jī)制。本文利用獨(dú)立成分分析和靜息態(tài)功能磁共振成像技術(shù)對(duì)自閉癥患者和輕度認(rèn)知障礙患者的靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)展開(kāi)研究,主要內(nèi)容如下:(1)利用線性獨(dú)立成分分析和基于體素的功能連接技術(shù)研究自閉癥患者的八大靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)。將ABIDE數(shù)據(jù)庫(kù)中挑選的50個(gè)自閉癥患者和42個(gè)正常對(duì)照者的靜息態(tài)fMRI數(shù)據(jù)作為研究對(duì)象。首先利用線性獨(dú)立成分分析和最大空間相關(guān)性原則提取了自閉癥患者和正常對(duì)照者的八大靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)。其次計(jì)算靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)基于體素的功能連接。最后比較自閉癥患者和正常對(duì)照者靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的功能連接。結(jié)果發(fā)現(xiàn),自閉癥患者的聽(tīng)覺(jué)、感覺(jué)運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的功能連接特異性地升高;背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)的功能連接特異性地降低;默認(rèn)、中央執(zhí)行、中心、視覺(jué)、自我參照網(wǎng)絡(luò)的功能連接升高、降低兼有。該研究結(jié)果表明自閉癥患者的靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)的異常具有廣泛性,這為自閉癥的診斷提供了新途徑。(2)將后非線性獨(dú)立成分分析引入到靜息態(tài)fMRI數(shù)據(jù)的研究中。利用后非線性獨(dú)立成分分析和基于體素的功能連接技術(shù)研究輕度認(rèn)知障礙患者的八大靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)。將ADNI數(shù)據(jù)庫(kù)中挑選的38個(gè)輕度認(rèn)知障礙患者和32個(gè)正常對(duì)照者的靜息態(tài)fMRI數(shù)據(jù)作為研究對(duì)象。首先利用后線性獨(dú)立成分分析和空間最大相關(guān)性原則提取了輕度認(rèn)知障礙患者和正常對(duì)照者的八大靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)。其次計(jì)算靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)基于體素的功能連接。最后比較輕度認(rèn)知障礙患者和正常對(duì)照者靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的功能連接。結(jié)果發(fā)現(xiàn),輕度認(rèn)知障礙患者的默認(rèn)、中央執(zhí)行、背側(cè)注意、感覺(jué)運(yùn)動(dòng)、視覺(jué)網(wǎng)絡(luò)的功能連接升高、降低兼有;聽(tīng)覺(jué)、自我參照網(wǎng)絡(luò)的功能連接特異性地降低;而中心網(wǎng)絡(luò)的功能連接沒(méi)有組間差異。該研究結(jié)果表明輕度認(rèn)知障礙患者的靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)的異常具有選擇性,這為輕度認(rèn)知障礙患者的診斷提供了新途徑。
【圖文】:
技術(shù)概述逡逑靠水分子構(gòu)成的,從水分子的構(gòu)成元素中可旋是微觀粒子的共同特征,,同樣的氫質(zhì)子也點(diǎn)就是具有磁力和南北極,所以質(zhì)子也有這會(huì)有一定的規(guī)律,而不是之前的雜亂無(wú)章的。同向的是低能級(jí)質(zhì)子,由于后者的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)“縱向磁化矢量”,方向與磁場(chǎng)同向。但是得多,所以無(wú)法單獨(dú)檢測(cè)出來(lái)。只有產(chǎn)生的凈了能夠檢測(cè)出來(lái),需要給這些質(zhì)子添加一個(gè)的能量,躍遷至高能級(jí),將這個(gè)過(guò)程命名為減少,產(chǎn)生的新凈磁化矢量與外磁場(chǎng)不同向,向磁化矢量。當(dāng)質(zhì)子的橫向磁化率發(fā)生轉(zhuǎn)變置將這些信號(hào)接收,此信號(hào)便是磁共振信號(hào)。逡逑
這就形成了橫向磁化矢量。當(dāng)質(zhì)子的橫向磁化率發(fā)生轉(zhuǎn)變時(shí),就會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流逡逑信號(hào),利用特殊裝置將這些信號(hào)接收,此信號(hào)便是磁共振信號(hào)。逡逑圖1-1腦磁共振圖像逡逑1.2.2磁共振成像逡逑經(jīng)過(guò)磁共振信號(hào)在計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換這一步之后就繪制出了磁共振圖像(如圖逡逑1-1)。在MRI中,組織中氫質(zhì)子的數(shù)量會(huì)造成磁共振信號(hào)的強(qiáng)弱不一。源于人體不逡逑同組織含有的氫原子不同,就會(huì)造成磁共振信號(hào)不一致,所以各個(gè)組織的磁共振圖像逡逑有不同的灰色度,可以有效的加以區(qū)別這些圖像。有病的某塊組織與正常的組織所擁逡逑有的氫原子也是不同的,所以出現(xiàn)不同灰色度的圖像,通過(guò)這個(gè)特點(diǎn)可以很好的對(duì)有逡逑病的組織進(jìn)行診斷。逡逑2逡逑
【學(xué)位授予單位】:湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類(lèi)號(hào)】:R741.04;TP391.41
本文編號(hào):2685297
【圖文】:
技術(shù)概述逡逑靠水分子構(gòu)成的,從水分子的構(gòu)成元素中可旋是微觀粒子的共同特征,,同樣的氫質(zhì)子也點(diǎn)就是具有磁力和南北極,所以質(zhì)子也有這會(huì)有一定的規(guī)律,而不是之前的雜亂無(wú)章的。同向的是低能級(jí)質(zhì)子,由于后者的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)“縱向磁化矢量”,方向與磁場(chǎng)同向。但是得多,所以無(wú)法單獨(dú)檢測(cè)出來(lái)。只有產(chǎn)生的凈了能夠檢測(cè)出來(lái),需要給這些質(zhì)子添加一個(gè)的能量,躍遷至高能級(jí),將這個(gè)過(guò)程命名為減少,產(chǎn)生的新凈磁化矢量與外磁場(chǎng)不同向,向磁化矢量。當(dāng)質(zhì)子的橫向磁化率發(fā)生轉(zhuǎn)變置將這些信號(hào)接收,此信號(hào)便是磁共振信號(hào)。逡逑
這就形成了橫向磁化矢量。當(dāng)質(zhì)子的橫向磁化率發(fā)生轉(zhuǎn)變時(shí),就會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流逡逑信號(hào),利用特殊裝置將這些信號(hào)接收,此信號(hào)便是磁共振信號(hào)。逡逑圖1-1腦磁共振圖像逡逑1.2.2磁共振成像逡逑經(jīng)過(guò)磁共振信號(hào)在計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換這一步之后就繪制出了磁共振圖像(如圖逡逑1-1)。在MRI中,組織中氫質(zhì)子的數(shù)量會(huì)造成磁共振信號(hào)的強(qiáng)弱不一。源于人體不逡逑同組織含有的氫原子不同,就會(huì)造成磁共振信號(hào)不一致,所以各個(gè)組織的磁共振圖像逡逑有不同的灰色度,可以有效的加以區(qū)別這些圖像。有病的某塊組織與正常的組織所擁逡逑有的氫原子也是不同的,所以出現(xiàn)不同灰色度的圖像,通過(guò)這個(gè)特點(diǎn)可以很好的對(duì)有逡逑病的組織進(jìn)行診斷。逡逑2逡逑
【學(xué)位授予單位】:湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類(lèi)號(hào)】:R741.04;TP391.41
【參考文獻(xiàn)】
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1 羅維武,林力,陳榕,程文桃,黃躍東,胡添泉,陳磁枝,楊躍麗,段榮珍,張美英,張笑英,連友華,陳靜,姚興華,黃秋明,李長(zhǎng)遠(yuǎn),林青,阮明;福建省兒童孤獨(dú)癥流行病學(xué)調(diào)查[J];上海精神醫(yī)學(xué);2000年01期
本文編號(hào):2685297
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