DTI三維重建和MRS多體素重建在阿爾茨海默病中的應(yīng)用.pdf

1、阿爾茨海默癥（AD）是老年人最?；嫉陌V呆類(lèi)疾病，但到目前為止還沒(méi)有有效的治療方法，因此AD的早期診斷非常重要。輕度認(rèn)知障礙(MCI)被認(rèn)為是正常老化與AD的中間狀態(tài)，MCI患者有很大可能發(fā)展為AD。本文研究磁共振波譜(MRS)技術(shù)和彌散張量成像(DTI)技術(shù)在AD和MCI中的應(yīng)用。
　　MRS是一種無(wú)創(chuàng)的神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)，可用于多種神經(jīng)變性疾病的活體腦組織代謝物濃度的定性及定量測(cè)定。運(yùn)用多體素MRS技術(shù)觀察海馬組織代謝物濃度變化情況

2、是AD和MCI鑒別診斷的重要工具。已有研究表明，與正常老年人相比，AD和MCI患者海馬區(qū)N-乙酰天門(mén)冬氨酸(NAA)和肌酸復(fù)合物(Cr)的比值降低，肌醇(mI)和Cr的比值、mI和NAA的比值升高。本文研究基于海馬多體素MRS技術(shù)的AD和MCI的自動(dòng)識(shí)別方法。采集32例AD病人、30例MCI病人和42例正常老年人的海馬區(qū)多體素磁共振波譜數(shù)據(jù)，提取NAA/Cr、mI/Cr、mI/NAA的值作為輸入特征創(chuàng)建支持向量機(jī)(support vec

3、tor machine，SVM)自動(dòng)分類(lèi)模型，對(duì)數(shù)據(jù)集樣本所屬類(lèi)別進(jìn)行預(yù)測(cè)并給出分類(lèi)準(zhǔn)確性等評(píng)價(jià)指標(biāo)。創(chuàng)建的SVM多分類(lèi)模型能夠?qū)D患者、MCI患者和正常老年人三類(lèi)人群的海馬多體素磁共振波譜數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)識(shí)別，分類(lèi)準(zhǔn)確率達(dá)到86.54％。因此，海馬磁共振波譜對(duì)AD和MCI的早期診斷具有重要意義，基于磁共振波譜的SVM分類(lèi)模型的分類(lèi)結(jié)果能夠?yàn)锳D和MCI的早期診斷提供輔助信息。
　　研究表明AD病人和MCI患者除腦灰質(zhì)萎縮外，其腦白

4、質(zhì)纖維束也存在不同程度的損傷和變性。DTI是目前唯一可在活體顯示人腦白質(zhì)纖維束的無(wú)創(chuàng)性探測(cè)手段。DTI利用組織中水分子的彌散特性來(lái)反映髓鞘緊密度和完整性等纖維束特性，各向異性分?jǐn)?shù)(FA)和平均彌散率(MD)是DTI中評(píng)價(jià)腦白質(zhì)完整性的重要參數(shù)之一。本文通過(guò)對(duì)25例AD患者、29例MCI患者和34例正常對(duì)照老年人(NC)使用Achieva3.0T TX磁共振進(jìn)行DTI掃描，進(jìn)行基于纖維束空間統(tǒng)計(jì)(TBSS)分析、基于纖維束模板的DTI參數(shù)

5、分析和基于自動(dòng)纖維量化（AFQ）方法的纖維參數(shù)分析。TBSS分析發(fā)現(xiàn)，與NC組比較，MCI組和AD組的纖維束FA值降低，其中AD組FA值降低區(qū)域更廣泛?；诶w維束模板分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與NC組相比，AD病人有多組纖維束的平均FA值降低、平均MD值升高;MCI患者平均FA值降低、平均MD值升高的纖維束分布比AD病人小。AFQ分析方法發(fā)現(xiàn)，AD病人和MCI患者的白質(zhì)損傷并不廣泛分布于整條纖維束上，而是分布在纖維束的特定區(qū)段上;與NC組相比，AD