持久同調(diào)在復(fù)雜腦網(wǎng)絡(luò)中的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-08-13 11:35
復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的圖論指標(biāo)分析對于揭示某些大腦神經(jīng)和認(rèn)知疾病的病理有十分重要的作用,也為某些大腦疾病的識別和診斷提供了重要的生物標(biāo)記物。然而圖論方法無法為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究提供更高層次的拓?fù)涮卣鳌kS著代數(shù)拓?fù)鋵W(xué)的發(fā)展,基于持久同調(diào)的復(fù)雜腦網(wǎng)絡(luò)分析已成為一個(gè)新的研究方向。持久同調(diào)的最新研究表明,人腦網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及功能的改變?yōu)樵S多精神疾病和神經(jīng)退行性疾病提供了新的生物標(biāo)記物。本文基于持久同調(diào)理論研究復(fù)雜腦網(wǎng)絡(luò)主要工作如下:(1)總結(jié)分析了基于各種影像數(shù)據(jù)的復(fù)雜腦網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法,構(gòu)建了全腦水平的代謝腦網(wǎng)絡(luò)和子網(wǎng)水平的功能腦網(wǎng)絡(luò)。(2)針對持久同調(diào)理論中,持久性特征變化復(fù)雜多樣、難以比較的問題,本文在持久同調(diào)理論基礎(chǔ)上引入了核方法,提出了一個(gè)新穎的單變量網(wǎng)絡(luò)指標(biāo),該指標(biāo)不僅能夠較好的描述持久性特征,還能量化持久性圖的差異。(3)本文將所提出的基于持久同調(diào)的核方法應(yīng)用于代謝腦網(wǎng)絡(luò)的研究。在代謝腦網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)中,研究了來自于阿爾茨海默氏病神經(jīng)影像學(xué)倡議(ADNI)數(shù)據(jù)庫的140例阿爾茨海默氏。ˋD)、280例輕度認(rèn)知障礙(MCI)和280例健康正常對照(NC)的氟代脫氧葡萄糖正電子發(fā)射斷層掃描成像數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)表明,本文的...
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 神經(jīng)成像技術(shù)的研究及應(yīng)用
1.2.2 復(fù)雜腦網(wǎng)絡(luò)分析的研究
1.2.3 持久同調(diào)研究
1.3 本文的研究內(nèi)容
1.4 本文章節(jié)的安排
1.5 本章小結(jié)
第二章 復(fù)雜腦網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
2.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論
2.1.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成
2.1.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的分類
2.2 大尺度腦網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
2.2.1 結(jié)構(gòu)腦網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
2.2.2 代謝腦網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
2.2.3 功能腦網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
2.3 大腦功能子網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
2.4 本章小結(jié)
第三章 復(fù)雜腦網(wǎng)絡(luò)分析方法
3.1 圖論屬性分析
3.1.1 特征路徑長度
3.1.2 網(wǎng)絡(luò)直徑
3.1.3 模塊化
3.1.4 聚類系數(shù)
3.1.5 小世界屬性
3.1.6 全局效率
3.1.7 局部效率
3.2 持久同調(diào)性分析
3.2.1 集成的持久性特征
3.2.2 基于核的集成持久性特征指標(biāo)
3.3 本章小結(jié)
第四章 代謝腦網(wǎng)絡(luò)持久同調(diào)性研究
4.1 數(shù)據(jù)的采集及預(yù)處理
4.1.1 被試者
4.1.2 數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理
4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.2.1 代謝腦網(wǎng)絡(luò)
4.2.2 圖論屬性差異分析
4.2.3 持久同調(diào)性差異分析
4.2.4 統(tǒng)計(jì)組差異表現(xiàn)
4.2.5 分類表現(xiàn)
4.3 實(shí)驗(yàn)討論
4.3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
4.3.2 探索其他連通性定義
4.3.3 基于其他腦圖譜的網(wǎng)絡(luò)分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 AOPE基因型功能子網(wǎng)絡(luò)持久同調(diào)性研究
5.1 數(shù)據(jù)的采集及預(yù)處理
5.1.1 被試者
5.1.2 數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理
5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.2.1 功能子網(wǎng)絡(luò)分析
5.2.2 圖論指標(biāo)差異分析
5.2.3 持久同調(diào)性差異分析
5.3 實(shí)驗(yàn)討論
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所取得的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]18F-FDG PET/CT顯像評估鼻咽癌治療后療效的價(jià)值[J]. 伍日照,黃斌豪,周錦俊,梁杏菊. 當(dāng)代醫(yī)學(xué). 2020(10)
[2]2019年中國腦科學(xué)研究進(jìn)展[J]. 胡志安,何超. 第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(05)
[3]急性顱腦損傷診斷中磁共振與CT技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值分析[J]. 范宏偉. 實(shí)用醫(yī)學(xué)影像雜志. 2020(01)
[4]磁共振彌散加權(quán)成像技術(shù)在腦梗死診斷中的應(yīng)用價(jià)值[J]. 黃飛. 中國現(xiàn)代藥物應(yīng)用. 2020(04)
[5]腦部動(dòng)脈自旋標(biāo)記MRI灌注成像技術(shù)的臨床應(yīng)用范圍[J]. 李相生,石進(jìn). 中華老年心腦血管病雜志. 2020(02)
[6]拖延的大尺度腦網(wǎng)絡(luò)效用連接模式:基于多態(tài)格蘭杰因果模型分析[J]. 陳志毅,蘇緹,張榮,許婷,周凡,楊雅琪,馮廷勇. 中國科學(xué):生命科學(xué). 2020(01)
[7]磁共振成像的基本原理及在鼻部疾病診療中的應(yīng)用[J]. 鄧潔,楊智云,史劍波. 中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志. 2019(11)
[8]情緒記憶增強(qiáng)效應(yīng)的腦功能機(jī)制相關(guān)研究[J]. 陳翠,陳湛愔. 中國實(shí)用神經(jīng)疾病雜志. 2019(14)
[9]首發(fā)輕中度抑郁癥患者治療前后腦任務(wù)態(tài)功能磁共振研究[J]. 宋筱蕾,穆新暖,于美霞,張文杰,王濱. 臨床放射學(xué)雜志. 2019(07)
[10]七氟烷和地氟烷對發(fā)育中大腦神經(jīng)元可塑性的影響[J]. 石寶序,邵安勝. 醫(yī)藥導(dǎo)報(bào). 2019(07)
博士論文
[1]基于多模態(tài)核磁技術(shù)探討太極拳聯(lián)合tDCS對MCI患者認(rèn)知功能影響的神經(jīng)機(jī)制研究[D]. 徐穎.福建中醫(yī)藥大學(xué) 2019
[2]基于多模態(tài)影像數(shù)據(jù)的腦網(wǎng)絡(luò)研究[D]. 趙維.湖南師范大學(xué) 2019
[3]持久同調(diào)與共形映射下三維點(diǎn)云的特征表示研究[D]. 況立群.中北大學(xué) 2018
[4]基于FDG-PET腦代謝網(wǎng)絡(luò)的正常人性別差異及癌癥并抑郁患者腦網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓淖兊难芯縖D]. 方雷.山東大學(xué) 2017
碩士論文
[1]基于局部差異的最小生成樹功能腦網(wǎng)絡(luò)分類研究[D]. 李舒婷.太原理工大學(xué) 2019
[2]ApoE基因型對阿爾茨海默病功能腦網(wǎng)絡(luò)影響的研究[D]. 李婷.太原理工大學(xué) 2019
[3]基于格蘭杰因果分析的MCI腦網(wǎng)絡(luò)分類研究[D]. 崔會芳.太原理工大學(xué) 2019
[4]多層復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)在精神分裂癥分類中的應(yīng)用研究[D]. 陳謙山.太原理工大學(xué) 2019
[5]創(chuàng)造性思維與大腦半球間結(jié)構(gòu)及功能連接的關(guān)系研究[D]. 吳欣然.西南大學(xué) 2019
[6]高焦慮個(gè)體威脅性刺激注意偏向的腦功能網(wǎng)絡(luò)屬性研究[D]. 劉慶.燕山大學(xué) 2018
[7]基于縱向FDG-PET個(gè)體代謝腦網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及輕度認(rèn)知障礙轉(zhuǎn)化預(yù)測研究[D]. 趙煜.蘭州大學(xué) 2018
[8]穴位磁刺激亞健康失眠腦網(wǎng)絡(luò)整體與個(gè)體差異性分析[D]. 吳霞.河北工業(yè)大學(xué) 2017
[9]基于隨機(jī)分塊模型的結(jié)構(gòu)腦網(wǎng)絡(luò)連接評價(jià)的研究[D]. 李榮榮.太原理工大學(xué) 2017
[10]基于FDG-PET的個(gè)體網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法及其在阿爾茨海默癥診斷中的特性研究[D]. 南懷良.蘭州大學(xué) 2017
本文編號:3676956
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 神經(jīng)成像技術(shù)的研究及應(yīng)用
1.2.2 復(fù)雜腦網(wǎng)絡(luò)分析的研究
1.2.3 持久同調(diào)研究
1.3 本文的研究內(nèi)容
1.4 本文章節(jié)的安排
1.5 本章小結(jié)
第二章 復(fù)雜腦網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
2.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論
2.1.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成
2.1.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的分類
2.2 大尺度腦網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
2.2.1 結(jié)構(gòu)腦網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
2.2.2 代謝腦網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
2.2.3 功能腦網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
2.3 大腦功能子網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
2.4 本章小結(jié)
第三章 復(fù)雜腦網(wǎng)絡(luò)分析方法
3.1 圖論屬性分析
3.1.1 特征路徑長度
3.1.2 網(wǎng)絡(luò)直徑
3.1.3 模塊化
3.1.4 聚類系數(shù)
3.1.5 小世界屬性
3.1.6 全局效率
3.1.7 局部效率
3.2 持久同調(diào)性分析
3.2.1 集成的持久性特征
3.2.2 基于核的集成持久性特征指標(biāo)
3.3 本章小結(jié)
第四章 代謝腦網(wǎng)絡(luò)持久同調(diào)性研究
4.1 數(shù)據(jù)的采集及預(yù)處理
4.1.1 被試者
4.1.2 數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理
4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.2.1 代謝腦網(wǎng)絡(luò)
4.2.2 圖論屬性差異分析
4.2.3 持久同調(diào)性差異分析
4.2.4 統(tǒng)計(jì)組差異表現(xiàn)
4.2.5 分類表現(xiàn)
4.3 實(shí)驗(yàn)討論
4.3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
4.3.2 探索其他連通性定義
4.3.3 基于其他腦圖譜的網(wǎng)絡(luò)分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 AOPE基因型功能子網(wǎng)絡(luò)持久同調(diào)性研究
5.1 數(shù)據(jù)的采集及預(yù)處理
5.1.1 被試者
5.1.2 數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理
5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.2.1 功能子網(wǎng)絡(luò)分析
5.2.2 圖論指標(biāo)差異分析
5.2.3 持久同調(diào)性差異分析
5.3 實(shí)驗(yàn)討論
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所取得的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]18F-FDG PET/CT顯像評估鼻咽癌治療后療效的價(jià)值[J]. 伍日照,黃斌豪,周錦俊,梁杏菊. 當(dāng)代醫(yī)學(xué). 2020(10)
[2]2019年中國腦科學(xué)研究進(jìn)展[J]. 胡志安,何超. 第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(05)
[3]急性顱腦損傷診斷中磁共振與CT技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值分析[J]. 范宏偉. 實(shí)用醫(yī)學(xué)影像雜志. 2020(01)
[4]磁共振彌散加權(quán)成像技術(shù)在腦梗死診斷中的應(yīng)用價(jià)值[J]. 黃飛. 中國現(xiàn)代藥物應(yīng)用. 2020(04)
[5]腦部動(dòng)脈自旋標(biāo)記MRI灌注成像技術(shù)的臨床應(yīng)用范圍[J]. 李相生,石進(jìn). 中華老年心腦血管病雜志. 2020(02)
[6]拖延的大尺度腦網(wǎng)絡(luò)效用連接模式:基于多態(tài)格蘭杰因果模型分析[J]. 陳志毅,蘇緹,張榮,許婷,周凡,楊雅琪,馮廷勇. 中國科學(xué):生命科學(xué). 2020(01)
[7]磁共振成像的基本原理及在鼻部疾病診療中的應(yīng)用[J]. 鄧潔,楊智云,史劍波. 中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志. 2019(11)
[8]情緒記憶增強(qiáng)效應(yīng)的腦功能機(jī)制相關(guān)研究[J]. 陳翠,陳湛愔. 中國實(shí)用神經(jīng)疾病雜志. 2019(14)
[9]首發(fā)輕中度抑郁癥患者治療前后腦任務(wù)態(tài)功能磁共振研究[J]. 宋筱蕾,穆新暖,于美霞,張文杰,王濱. 臨床放射學(xué)雜志. 2019(07)
[10]七氟烷和地氟烷對發(fā)育中大腦神經(jīng)元可塑性的影響[J]. 石寶序,邵安勝. 醫(yī)藥導(dǎo)報(bào). 2019(07)
博士論文
[1]基于多模態(tài)核磁技術(shù)探討太極拳聯(lián)合tDCS對MCI患者認(rèn)知功能影響的神經(jīng)機(jī)制研究[D]. 徐穎.福建中醫(yī)藥大學(xué) 2019
[2]基于多模態(tài)影像數(shù)據(jù)的腦網(wǎng)絡(luò)研究[D]. 趙維.湖南師范大學(xué) 2019
[3]持久同調(diào)與共形映射下三維點(diǎn)云的特征表示研究[D]. 況立群.中北大學(xué) 2018
[4]基于FDG-PET腦代謝網(wǎng)絡(luò)的正常人性別差異及癌癥并抑郁患者腦網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓淖兊难芯縖D]. 方雷.山東大學(xué) 2017
碩士論文
[1]基于局部差異的最小生成樹功能腦網(wǎng)絡(luò)分類研究[D]. 李舒婷.太原理工大學(xué) 2019
[2]ApoE基因型對阿爾茨海默病功能腦網(wǎng)絡(luò)影響的研究[D]. 李婷.太原理工大學(xué) 2019
[3]基于格蘭杰因果分析的MCI腦網(wǎng)絡(luò)分類研究[D]. 崔會芳.太原理工大學(xué) 2019
[4]多層復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)在精神分裂癥分類中的應(yīng)用研究[D]. 陳謙山.太原理工大學(xué) 2019
[5]創(chuàng)造性思維與大腦半球間結(jié)構(gòu)及功能連接的關(guān)系研究[D]. 吳欣然.西南大學(xué) 2019
[6]高焦慮個(gè)體威脅性刺激注意偏向的腦功能網(wǎng)絡(luò)屬性研究[D]. 劉慶.燕山大學(xué) 2018
[7]基于縱向FDG-PET個(gè)體代謝腦網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及輕度認(rèn)知障礙轉(zhuǎn)化預(yù)測研究[D]. 趙煜.蘭州大學(xué) 2018
[8]穴位磁刺激亞健康失眠腦網(wǎng)絡(luò)整體與個(gè)體差異性分析[D]. 吳霞.河北工業(yè)大學(xué) 2017
[9]基于隨機(jī)分塊模型的結(jié)構(gòu)腦網(wǎng)絡(luò)連接評價(jià)的研究[D]. 李榮榮.太原理工大學(xué) 2017
[10]基于FDG-PET的個(gè)體網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法及其在阿爾茨海默癥診斷中的特性研究[D]. 南懷良.蘭州大學(xué) 2017
本文編號:3676956
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