基于FDG-PET的個體網(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.pdf

1、隨著現(xiàn)代腦影像技術(shù)和度量大腦進程的大數(shù)據(jù)分析快速發(fā)展，研究者們越來越想揭示人類大腦的結(jié)構(gòu)和功能。他們希望通過研究人類行為和心理活動的機制，改變?nèi)祟惿窠?jīng)活動的效率，同時加深對神經(jīng)精神類疾病的研究和治療。阿爾茨海默病(Alzheimer's Disease,AD)是最為常見的癡呆癥狀之一，其嚴重影響了中老年人的健康和生活質(zhì)量。截至目前，人們對阿爾茨海默病的成因知之甚少，神經(jīng)影像學(xué)最近的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)AD患者隨著病情的發(fā)展腦結(jié)構(gòu)和神經(jīng)元活性會發(fā)

2、生改變，同時腦網(wǎng)絡(luò)的拓撲屬性與正常人存在顯著差異。
　　本文旨在從個體腦代謝網(wǎng)絡(luò)的研究視角尋找AD患者腦網(wǎng)絡(luò)拓撲屬性的異常特征，以尋求AD早期診斷的新思路。本研究中使用18F-脫氧葡萄糖正電子發(fā)射斷層掃描（18F-FDG-PET）數(shù)據(jù)創(chuàng)造性地構(gòu)建基于立方體劃分的個體腦代謝網(wǎng)絡(luò)。分析了AD和正常被試腦代謝網(wǎng)絡(luò)的連接和節(jié)點度等屬性的組間差異的顯著性水平，并通過機器學(xué)習(xí)方法來評估所提出的特征用于AD早期診斷的可行性。所做的主要工作包含以

3、下幾個方面：
　　（1）統(tǒng)計分析了AD患者和正常對照組體素級和立方體劃分下的節(jié)點平均葡萄糖代謝率差異顯著性水平。其中AD患者有顯著代謝減退的相關(guān)腦區(qū)主要在顳中回、顳下回、后扣帶回、楔前葉和角形腦回。
　　（2）本研究中創(chuàng)造性地構(gòu)建基于立方體劃分的個體腦代謝網(wǎng)絡(luò)，統(tǒng)計分析了AD患者和正常對照組腦代謝網(wǎng)絡(luò)的連接和節(jié)點度等屬性的組間差異的顯著性水平。計算了腦代謝網(wǎng)絡(luò)的拓撲屬性參數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)AD患者出現(xiàn)長程連接減弱短程連接增強的趨勢