結(jié)構(gòu)磁共振數(shù)據(jù)的腦模式分析.pdf

1、人腦作為人類智能的載體，其復雜程度遠遠超過自然界其他物體。人類在探索腦的道路上取得了很大的成就，對腦結(jié)構(gòu)和功能的認識也不斷進步。歐美日等發(fā)達國家制定了相應的腦科學計劃，我國的“973”計劃也包括了腦功能和腦重大疾病的基礎研究。目前，磁共振成像（MRI）技術(shù)憑借其無創(chuàng)性、無放射性以及便于跟蹤調(diào)查等綜合優(yōu)勢，已成為了臨床診斷和科學研究中不可或缺的技術(shù)手段。MRI中的3維結(jié)構(gòu)像具有空間分辨率高以及能精確定位等特點，在對腦疾病的診斷中能夠提供有

2、效的證據(jù)。隨著社會不斷發(fā)展，患腦疾病的人數(shù)越來越多。腦疾病中精神類疾病和部分神經(jīng)類疾病普遍缺乏客觀的診斷標準和方法，因此尋找輔助該類疾病診斷的生物學標志有十分重要的意義。本文是在973項目課題（基于磁共振的腦網(wǎng)絡研究）以及國家自然科學基金（三維圖像特征提取及應用）的基礎上開展的研究。
　　帕金森?。≒D）是世界上很常見的神經(jīng)性退化疾病，對 PD的研究也是一直沒有停止。本文對45個非癡呆的帕金森病人和40個性別、年齡匹配的正常人的結(jié)

3、構(gòu)磁共振成像（sMRI）數(shù)據(jù)進行分析。對數(shù)據(jù)的分析分別采用了單變量統(tǒng)計學方法和多變量模式分析方法。
　　單變量統(tǒng)計學方法是采用基于體素形態(tài)學（VBM）方法對兩類樣本的全腦體素進行顯著性分析。病人灰質(zhì)濃度顯著減少的區(qū)域主要集中在殼核和小腦，表明這兩個區(qū)域在PD神經(jīng)生理學中是非常重要的。此外，帕金森病人在丘腦、豆狀核、直回、額上回以及顳葉上回的灰質(zhì)濃度顯著降低了。結(jié)果表明帕金森病會導致全腦結(jié)構(gòu)上的變化，尤其是在殼核和小腦的結(jié)構(gòu)變化最為

4、顯著。
　　許多文獻對殼核進行了多方面的研究，然而對小腦并沒有進行系統(tǒng)的研究。在本文中采用支持向量機（SVM）結(jié)合VBM的多變量模式分析（MVPA）方法，對帕金森病人小腦灰質(zhì)濃度進行分析。采用小腦灰質(zhì)濃度作為特征，對病人和正常人進行分類，通過留一交叉驗證法在個體水平上可以達到98.8％的識別率，表明分析小腦對PD的診斷也是很有幫助的。小腦中有異常的區(qū)域分布在右小腦的Crus I內(nèi)側(cè)、左小腦的第八小葉，第三蚓體、第八蚓體和右小腦的C

5、rus I外側(cè)。其中在右小腦的Crus I內(nèi)側(cè)、左小腦的第八小葉，第三蚓體的灰質(zhì)濃度降低了，而在第八蚓體和右小腦的Crus I外側(cè)灰質(zhì)濃度增加了。此外，我們也發(fā)現(xiàn)有異常的小腦灰質(zhì)區(qū)域主要分布在默認網(wǎng)絡和額頂控制網(wǎng)絡，表明小腦的這兩個網(wǎng)絡在PD中扮演著非常重要的角色。
　　本文對3維結(jié)構(gòu)磁共振數(shù)據(jù)的分析，對我們進一步了解腦功能和結(jié)構(gòu)是很有幫助的。并且對腦疾病的預防和治療提供一定的理論基礎，在人們認識腦和保護腦的研究過程中發(fā)揮了一定的