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阿尔茨海默症的多模态磁共振成像研究
隋秀超
学位类型工学博士
导师蒋田仔
2015-05-01
学位授予单位中国科学院研究生院
学位授予地点中国科学院自动化研究所
学位专业模式识别与智能系统
关键词阿尔茨海默症 轻度认知障碍磁共振成像生物标记 阿尔茨海默症 轻度认知障碍磁共振成像生物标记 多模态 。
摘要阿尔茨海默症 阿尔茨海默症 ,俗称 老年痴呆 老年痴呆 ,是最常见的 进行 性神经系统退行性 神经系统退行性 疾病 之一 , 主要 影响 患者的 患者的 记忆和执行 记忆和执行 等认知 功能 ;其疾病机理 ;其疾病机理 、早期诊断和预测 早期诊断和预测 早期诊断和预测 、生物标记 生物标记 研究等是科学长期关注的问题。本文利用多模态磁共振影像 研究等是科学长期关注的问题。本文利用多模态磁共振影像 研究等是科学长期关注的问题。本文利用多模态磁共振影像 研究等是科学长期关注的问题。本文利用多模态磁共振影像 研究等是科学长期关注的问题。本文利用多模态磁共振影像 研究等是科学长期关注的问题。本文利用多模态磁共振影像 ,考察了阿尔茨海 ,考察了阿尔茨海 ,考察了阿尔茨海 默症 不同疾病 不同疾病 阶段 的脑结构和功能变化,并且提出 结构和功能变化,并且提出 结构和功能变化,并且提出 脑功能 连接密度 可作为潜在 的生 物诊断 标记 辅助 检测高危 检测高危 人群,即 识别 轻度认知障碍患者。 轻度认知障碍患者。 轻度认知障碍患者。 通过对 多模态 多模态 磁共振影 磁共振影 像的融合分析 的融合分析 ,本文 探讨 了阿尔茨海默症中脑 阿尔茨海默症中脑 灰质萎缩皮层 灰质萎缩皮层 和白质纤维 和白质纤维 属性 的相互 的相互 关系,并 尝试探索 该疾病的 协同 退化 脑网络。本文 创新点总结 如下 : 首先, 利用结构磁共 利用结构磁共 振图像和扩 振图像和扩 散张量磁共振 散张量磁共振 图像 ,分析 了阿尔茨海默症中 阿尔茨海默症中 的 高危人群( 高危人群( 轻度认知障碍 )、轻度 阿尔茨海默症 、重度阿尔茨海默症 中灰质密度和白 质纤维完整性 的变化模式 。我们发现 。我们发现 灰质体积 损伤在 疾病早期 主要 局限于边缘系统, 到疾病后期 扩散到皮层的大部分区域 扩散到皮层的大部分区域 扩散到皮层的大部分区域 ;白质纤维完整性 白质纤维完整性 则在疾病早期 已呈现出全脑 已呈现出全脑 弥散性的损伤。相对 弥散性的损伤。相对 采用 单模态 、单个疾病阶段描述脑结构 疾病阶段描述脑结构 疾病阶段描述脑结构 的变化, 我们的结果 完 整给出了灰质和白的阶段性变化 给出了灰质和白的阶段性变化 给出了灰质和白的阶段性变化 模式 。我们的发现提示,白质 。我们的发现提示,白质 。我们的发现提示,白质 纤维 完整性变化出 完整性变化出 现更早,可能是敏感的诊断标记。 第二, 利用 静息功能磁共振 静息功能磁共振 图像,我们 对不同 中心的被试建立高分辨率( 中心的被试建立高分辨率( 中心的被试建立高分辨率( 体素 级)的全脑 的全脑 的全脑 脑功能 网络 ,计算功能连接密度得到 计算功能连接密度得到 计算功能连接密度得到 计算功能连接密度得到 计算功能连接密度得到 计算功能连接密度得到 计算功能连接密度得到 计算功能连接密度得到 计算功能连接密度得到 计算功能连接密度得到 每个 被试 全脑 的度分布 , 并且 通过 组间 对比得到了 对比得到了 对比得到了 对比得到了 对比得到了 可重复 可重复 可重复 的功能连接密度 功能连接密度 功能连接密度 功能连接密度 功能连接密度 功能连接密度 变化模式 变化模式 变化模式 变化模式 —— 阿尔茨海默症患者的短程 阿尔茨海默症患者的短程 阿尔茨海默症患者的短程 阿尔茨海默症患者的短程 阿尔茨海默症患者的短程 阿尔茨海默症患者的短程 阿尔茨海默症患者的短程 阿尔茨海默症患者的短程 阿尔茨海默症患者的短程 阿尔茨海默症患者的短程 阿尔茨海默症患者的短程 功 能连接 密度 在后扣带 、楔前叶 等区域减少, 区域减少, 在内侧 在内侧 额叶 、额中回等区域 额中回等区域 增加 ,长程 功能 连接 密度 在额叶等区域增加 在额叶等区域增加 ,并且 功能连接 功能连接 密度的 变化 与临床认知评分 与临床认知评分 显著 相 关。我们的结果 关。我们的结果 对于研究阿尔茨海默症的 对于研究阿尔茨海默症的 对于研究阿尔茨海默症的 疾病机理和代偿制提供了新证据。 疾病机理和代偿制提供了新证据。 疾病机理和代偿制提供了新证据。 疾病机理和代偿制提供了新证据。 同时 我们探索了 脑网络的功 能连接密度特征 作为早期诊断生物标记 的可能性 。 第三,本文 采用稀疏典型相关分析进行多模态 采用稀疏典型相关分析进行多模态 采用稀疏典型相关分析进行多模态 图像特征 融合分析, 融合分析, 发现 阿尔茨 海默症患者脑 海默症患者脑 灰质 皮层 和脑白质纤维连接 白质纤维连接 协同退化的子网络 协同退化的子网络 协同退化的子网络 ,对进一步认识阿尔茨 对进一步认识阿尔茨 对进一步认识阿尔茨 海默症 的脑结构 受损模式 提供了新视角。 综上,我们利用多模态的磁共振影像分析了 综上,我们利用多模态的磁共振影像分析了 综上,我们利用多模态的磁共振影像分析了 综上,我们利用多模态的磁共振影像分析了 综上,我们利用多模态的磁共振影像分析了 阿尔茨海默症 阿尔茨海默症 高危人群,不同阶 高危人群,不同阶 高危人群,不同阶 段的阿尔茨海默症脑 段的阿尔茨海默症脑 结构和功能变化 结构和功能变化 特征 。并采用多模态融合分析 并采用多模态融合分析 方法探索了 阿 尔茨海默症中 “脑皮层 -脑连接 ”协同受损模式。; 暂无
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.ia.ac.cn/handle/173211/11972
专题毕业生_博士学位论文
作者单位中国科学院自动化研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
隋秀超. 阿尔茨海默症的多模态磁共振成像研究[D]. 中国科学院自动化研究所. 中国科学院研究生院,2015.
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