检索结果-内蒙古大学图书馆

磁共振成像 2025年第3期16卷 116-121,132页

作者：杨凡徐莉刘威杨建中昆明医科大学第二附属医院精神科昆明650000 保山中医药高等专科学校临床医学院保山678000 新乡医学院第二附属医院心境一科新乡453002 浙江大学医学院附属第一医院精神卫生科杭州310000

抑郁症(major depressive disorder,MDD)的临床症状、治疗反应及病理机制表现出显著异质性,传统神经影像技术难以解析其复杂脑结构特征。基于皮层表面的形态学分析(surface-based morphometry,SBM)通过量化皮层厚度(cortical thickness,... 详细信息

抑郁症(major depressive disorder,MDD)的临床症状、治疗反应及病理机制表现出显著异质性,传统神经影像技术难以解析其复杂脑结构特征。基于皮层表面的形态学分析(surface-based morphometry,SBM)通过量化皮层厚度(cortical thickness,CT)、表面积(surface area,SA)及局部脑回指数(local gyrification index,LGI)等指标,为揭示MDD的神经生物学异质性提供了全新视角,本文系统综述了SBM在MDD研究中的关键进展,旨在为MDD的精准分型提供关键影像学生物标志。

关键词：抑郁症磁共振成像结构磁共振成像基于表面的形态学分析表面积

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基于表面形态学的ICPP女童皮质形态特征研究

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中国医学计算机成像杂志 2019年第2期25卷 117-121页

作者：程海泉瞿航王琼瑾王丹刘菲涤杜芳扬州大学附属医院影像科扬州大学附属医院儿科

目的:应用高分辨率MRI结构成像,结合基于表面的形态学测量方法,初步探讨特发性中枢性性早熟(ICPP)女童皮质发育情况。方法:选取2017年10月至2018年6月就诊于扬州大学附属医院的符合特发性中枢性性早熟诊断的女童20例及正常女童(NCs) 20... 详细信息

目的:应用高分辨率MRI结构成像,结合基于表面的形态学测量方法,初步探讨特发性中枢性性早熟(ICPP)女童皮质发育情况。方法:选取2017年10月至2018年6月就诊于扬州大学附属医院的符合特发性中枢性性早熟诊断的女童20例及正常女童(NCs) 20例,采用GE 750W 3.0T MR机采集高分辨T1脑结构像,结合基于表面的形态学测量法(SBM),应用SPM12软件和CAT12工具包进行数据预处理与统计学分析,提取ICPP女童双侧大脑皮质厚度,分析其发育特点。结果:ICPP组在右侧半球枕外侧回、梭状回及左侧顶上小叶、顶下小叶较对照组皮质增厚;在左侧半球颞上回、颞中回、颞下回及颞上沟附近区域较对照组皮质变薄。结论:研究结果显示性早熟女童相比较对照组出现了视听觉处理等脑区的皮质厚度改变,这提示性早熟可能出现了更早的皮质发育,并且范围更广。

关键词：磁共振成像特发性中枢性性早熟基于表面的形态学分析皮质厚度

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颞叶癫痫视空间工作记忆障碍皮质形态学研究进展

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中国神经精神疾病杂志 2021年第2期47卷 117-120页

作者：黄书蕾于云莉贵州医科大学附属医院神经内科贵阳550004

癫痫(epilepsy)为一种中枢神经系统疾病^([1])。其中患病率最高的是颞叶癫痫(temporal lobe epilepsy,TLE)^([2-3])。患者的多种认知功能受损,且记忆力损害最明显^([4])。近年研究发现,TLE患者存在视空间工作记忆(visuo-spatial working... 详细信息

癫痫(epilepsy)为一种中枢神经系统疾病^([1])。其中患病率最高的是颞叶癫痫(temporal lobe epilepsy,TLE)^([2-3])。患者的多种认知功能受损,且记忆力损害最明显^([4])。近年研究发现,TLE患者存在视空间工作记忆(visuo-spatial working memory,VSWM)障碍,使其日常生活能力受到干扰,但对VSWM损害的机制有待进一步研究^([5-6])。MRI技术研究伴认知功能障碍的TLE^([7]),发现其与大脑皮质的形态学变化关系密切^([8])。基于体素的形态学分析(voxel-based morphometry,VBM)和基于表面的形态学分析(surface-based morphometry,SBM)是常用的两种形态学分析方法,可对体素空间中灰质体积、白质体积、灰质密度等指标和皮层空间中皮质厚度、皮质表面积、脑沟深度、分形维度等指标进行分析^([9])。这些方法有助于TLE患者VSWM障碍的进一步探讨,致病机理的进一步研究,以及为临床治疗提供新的依据及方向。本文就TLE患者VSWM障碍、TLE皮质形态学的改变以及皮质形态学分析方法的应用进行综述。

关键词：颞叶癫痫视空间工作记忆皮质形态学基于体素的形态学分析基于表面的形态学分析

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多系统萎缩患者中基于体素形态学和基于表面形态学MRI的评估价值

多系统萎缩患者中基于体素形态学和基于表面形态学MRI的评估价值

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作者：曹城浩中国医科大学

学位级别：硕士

目的:多系统萎缩(multiple system atrophy,MSA)作为一种神经退行性疾病,被认为是恶性的帕金森综合征,随着疾病的发展,常伴有大脑结构的损伤。结构磁共振成像常被用来研究大脑结构的改变,并且已经成为神经系统领域重要的研究手段,其根... 详细信息

目的:多系统萎缩(multiple system atrophy,MSA)作为一种神经退行性疾病,被认为是恶性的帕金森综合征,随着疾病的发展,常伴有大脑结构的损伤。结构磁共振成像常被用来研究大脑结构的改变,并且已经成为神经系统领域重要的研究手段,其根据原理可分为基于体素的形态学分析和基于表面的形态学分析。目前两种形态学分析方法在针对MSA的研究中均有应用,然而由于两者原理不同,因而在结果上会表现出一些差异性。本研究拟对同一批患者分别采用两种形态学分析方法并对两者的结果进行比较评估,以探讨两种方法在临床研究中的适用性以及实用价值。材料方法:本研究选取37名在中国医科大学附属第一医院神经内科门诊就诊的MSA患者,并选取30名年龄、性别和受教育程度等相匹配的健康对照组(healthy control,HC)。对MSA组和HC组扫描得到的3DT1图像分别使用CAT12软件(基于体素的形态学分析方法)和Free Surfer软件(基于表面的形态学分析方法)来分析组间差异,并依据Desikan-Killiany脑图谱中的34个ROI将两种方法得到的结果提取出来进行事后分析检验以评估两者结果间的差异以及相关性。结果:对MSA组和HC组的分析显示,两种软件均检测出了MSA患者在大部分ROI脑区的皮层厚度萎缩,其中颞叶及边缘叶区域的皮层厚度萎缩最为明显。进一步分析发现两种方法得到的结果存在很强的相关性,但是CAT12软件得到的皮层厚度值整体上更高,差异最为明显的脑区主要在外侧前额叶、岛盖部、额下回三角部以及岛叶皮质,这表明两种方法间可能存在着系统误差。在用两种软件分别分析MSA组与HC组的皮层改变时,两者结果差异最为明显的脑区主要包括岛盖部皮质、颞下回、颞中回、颞上回以及边缘上回。结论:两种分析方法都能够可靠的检测MSA患者的大脑皮层结构改变。虽然两者存在着一定的系统误差,但是在资源有限的情况下,CAT12软件可以被当成是Free Surfer软件快速、可靠的代替方法。

关键词：多系统萎缩结构磁共振成像基于体素的形态学分析基于表面的形态学分析大脑皮层

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全面发育迟缓儿童脑形态学特征及其与临床症状相关性研究

全面发育迟缓儿童脑形态学特征及其与临床症状相关性研究

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作者：梁雅倩吉林大学

学位级别：硕士

目的:本研究结合使用基于体素的形态学分析(Voxel-based Morphometry,VBM)及基于表面的形态学分析(Surface-based Morphometry,SBM)两种技术探究全面发育迟缓(global developmental delay,GDD)患儿的脑形态学特征,并进一步探讨其与格里菲斯发育评估量表中文版(Griffiths development scales-Chinese edition,GDS-C)得分之间的相关性,从脑形态学角度发现潜在的脑影像标记物,为患者的及时诊断和早期干预治疗提供新的影像学依据。方法:本研究选择25例于2021年4月至2022年9月期间在吉林大学白求恩第一医院发育行为儿科门诊确诊为GDD的12-60个月儿童为病例组,被试者均进行GDS-C量表评估。对照组则是纳入2020年1月至2022年12月期间在吉林大学白求恩第一医院病历系统及放射线科PACS系统内选取的12-60个月发育水平正常(typically developing,TD)、首发高热惊厥且与患者组使用相同的GE 3.0T磁共振扫描仪进行3D-T1WI像扫描的儿童25例。联合使用VBM及SBM技术分析图像以发现患者组的脑灰质体积及皮层厚度的异常改变,对处理后的数据使用基于FWE(Family-wise error)的团块校正,P<0.001时认为差异有统计学意义。将上述GDD组存在差异的脑区的灰质体积及皮层厚度指标通过相关分析计算出与患者的GDS-C评分之间的相关性,最后结果以P<0.05认为差异具有统计学意义。结果:(1)GDD组与对照组相比在年龄、性别上不具有统计学差异(P>0.05)。(2)VBM结果显示GDD组较对照组在右侧辅助运动区、右侧内侧前额叶皮层、右侧颞上回、右侧脑岛、右侧颞极、右侧枕上回、右侧楔前叶及左侧小脑、左侧枕中回灰质体积增加(FWE校正,P<0.001)。未观察到有明确脑灰质体积减小的区域。(3)SBM结果显示GDD组的左侧距状旁回、右侧中央前回及双侧枕叶外侧的皮层厚度增加(FWE校正,P<0.001)。未观察到有明确皮层厚度减小的脑区。(4)相关性研究结果显示GDD组左侧小脑半球的灰质体积与量表中“运动”、“个人社会”、“听力语言”、“手眼协调”及“表现”水平得分均呈显著正相关。皮层厚度的改变与各分量表评分间均不具有相关性。结论:(1)VBM及SBM结果表明,相较于TD儿童,GDD儿童存在灰质体积及皮层厚度的异常变化,病变涉及了多个脑区,表明GDD的发生与多个脑区的异常密切相关,且这些灰质体积及皮层厚度的改变很可能会导致GDD患儿出现相应的临床症状。(2)相关性分析发现GDD患儿左侧小脑半球的灰质体积与GDS-C量表中多个得分均呈显著正相关。提示GDD患儿中左侧小脑半球可能存在一种代偿效应,即左侧小脑半球灰质体积越大,症状严重程度反而越轻。

关键词：基于体素的形态学分析基于表面的形态学分析全面发育迟缓脑形态学特征

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脊髓型颈椎病脑部形态与功能异常的MRI研究

脊髓型颈椎病脑部形态与功能异常的MRI研究

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作者：于清扬中国人民解放军海军军医大学

学位级别：博士

第一部分脊髓型颈椎病患者脑灰质的MRI形态学研究研究目的:本研究旨在利用结构磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)基于自动解剖标签脑图谱精确研究脊髓型颈椎病(Cervical Spondylotic Myelopathy,CSM)患者脑灰质体积及皮层特... 详细信息

第一部分脊髓型颈椎病患者脑灰质的MRI形态学研究研究目的: 本研究旨在利用结构磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)基于自动解剖标签脑图谱精确研究脊髓型颈椎病(Cervical Spondylotic Myelopathy,CSM)患者脑灰质体积及皮层特征的显著变化,并探索差异脑区与CSM患者临床变量的关系。研究方法: 本研究一共纳入66名CSM患者和76名相匹配的健康对照组,并进行MRI结构成像。采用基于体素的形态学分析(Voxel-based Morphometry,VBM)及基于表面的形态学分析(Surface-based Morphometry,SBM)方法分别解析CSM患者组灰质体积及皮层特征显著改变的脑区,评估差异脑区各项指标与病程、日本骨科学会(Japanese Orthopaedic Association,JOA)评分及其子项评分的相关性。结果: 与健康对照组相比,CSM患者组灰质体积在右侧小脑第8区,左侧颞中极等区显著降低,在双侧扣带回前部、左侧眶部额下回等区显著增高;皮层厚度在右侧额下回三角部显著减少;皮层表面积在右侧额中回前部、右侧额上回显著减少;脑沟回曲度在左侧颞极、右侧梭状回、右侧海马旁回显著降低;皮层曲率在左侧颞中回、左侧额中回后部、右侧中央后回、右侧额上回及右侧顶上回显著降低,在左侧缘上回、双侧额中回前部显著升高。相关性分析显示CSM患者组在部分差异脑区的灰质改变与部分临床参数存在显著相关性,其中联系最为紧密的是左侧颞中极的灰质体积及脑沟回曲度与病程呈负相关,同时该脑区灰质体积与JOA评分、上肢运动能力评分、感觉功能评分及膀胱控制能力评分呈正相关。结论: 研究结果提示,CSM患者较健康人群在脑灰质体积与皮层特征上存在显著改变的脑区,如右侧小脑第8区灰质体积的显著减少及双侧扣带回前部灰质体积的显著增加。并且在部分差异脑区(特别是左侧颞中极)的变化与CSM患者的病程及功能障碍程度存在密切联系,左侧颞中极的灰质体积及脑沟回曲度指标可能成为CSM的治疗靶点,可以通过针对性的恢复该特定脑区灰质结构来优化治疗效果。第二部分脊髓型颈椎病患者脑白质的MRI多扩散模型研究研究目的: 本研究旨在使用多b值扩散加权MRI序列解析出的多模型扩散技术精确研究CSM患者脑白质纤维束的显著变化,并探索差异白质纤维束与CSM患者临床变量的关系。研究方法: 本研究一共纳入44名CSM患者和44名相匹配的健康对照组,并进行多b值扩散加权MRI成像。采用纤维束示踪的空间统计分析(Tract-based Spatial Statistics,TBSS)方法分析CSM患者组扩散张量成像(Diffusion Tensor Imaging,DTI)、扩散峰度成像(Diffusion Kurtosis Imaging,DKI)、神经突方向离散度和密度成像(Neurite Orientation Dispersion and Density Imaging,NODDI)各项扩散指标显著改变的白质纤维束脑区,评估差异脑区各项指标与病程、JOA评分及其子项评分的相关性。结果: 与健康对照组相比,CSM患者组FA值在胼胝体辐射线额部、右侧额枕下束、左侧皮质脊髓束显著降低;RD值在胼胝体辐射线额部、左侧扣带回、双侧上纵束显著升高;FK值在右侧下纵束、右侧上纵束显著降低;RK值在左侧扣带回、右侧额枕下束、左侧下纵束、双侧额枕下束显著降低;NDI值在左侧扣带回,右侧前丘脑放射冠显著降低;ODI值在右侧钩束显著升高。相关性分析显示CSM患者组在部分差异脑区的白质纤维束改变与部分临床参数存在显著相关性,其中左侧扣带回RD/RK/NDI值均发生显著改变,且RK值与JOA评分及膀胱控制功能评分呈正相关,NDI值与JOA评分、上肢运动功能评分及感觉功能评分呈正相关。结论: 研究结果提示,CSM患者较健康人群在脑白质纤维束上存在显著改变的脑区。并且在部分差异脑区(特别是左侧扣带回)的变化与CSM患者的病程及功能障碍程度存在密切联系,左侧扣带回白质纤维束的RK/NODDI指标可能成为CSM的潜在影像学标志物,有助于开发定制化的康复计划,以及评估疾病治疗情况。第三部分脊髓型颈椎病患者脑功能的MRI图论和动态连接研究研究目的: 本研究旨在使用图论分析及动态功能连接(Dynamic Functional Connectivity,d FC)技术深入探讨CSM患者脑功能网络的显著变化,并探索功能网络变化与CSM患者临床变量的关系。研究方法: 本研究一共纳入60名CSM患者和60名相匹配的健康对照组,并进行血氧水平依赖功能(Blood Oxygenation Level Dep

关键词：脊髓型颈椎病基于体素的形态学分析基于表面的形态学分析日本骨科学会评分脊髓型颈椎病扩散张量成像扩散峰度成像神经突方向离散度和密度成像基于纤维束示踪的空间统计分析脊髓型颈椎病血氧水平依赖功能磁共振成像图论分析动态功能连接

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进食障碍脑结构MRI研究进展

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国际医学放射学杂志 2022年第4期45卷 431-435页

作者：李卫华唐利荣张鹏王振常(审校) 首都医科大学附属北京友谊医院放射科北京100050 首都医科大学附属北京安定医院临床心理中心国家精神心理疾病临床医学研究中心

进食障碍(ED)谱系疾病是一组严重的精神类疾病,常见类型为神经性厌食症(AN)、神经性贪食症(BN)、暴食障碍(BED)。ED与脑结构重塑有关,结构MRI包括基于体素的形态学分析(VBM)、基于表面的形态学分析(SBM)和扩散张量成像(DTI),可用于观察... 详细信息

进食障碍(ED)谱系疾病是一组严重的精神类疾病,常见类型为神经性厌食症(AN)、神经性贪食症(BN)、暴食障碍(BED)。ED与脑结构重塑有关,结构MRI包括基于体素的形态学分析(VBM)、基于表面的形态学分析(SBM)和扩散张量成像(DTI),可用于观察脑灰质形态学和白质微观改变。综述多种结构MRI技术在AN、BN、BED中的研究进展,以期揭示ED的神经病理学机制,为治疗提供新思路。

关键词：进食障碍结构磁共振成像基于体素的形态学分析基于表面的形态学分析扩散张量成像

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老年人反应时变异性增加的脑功能及结构基础

老年人反应时变异性增加的脑功能及结构基础

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作者：陈娟深圳大学

学位级别：硕士

背景:衰老导致认知功能下降。以往认知神经科学研究多采用集中量（如算数平均数）考察认知老化。然而,越来越多的研究表明认知功能缺陷也体现在加工的波动性方面,表现为行为观测指标（如反应时）的变异性增高。反应时变异性（reaction t... 详细信息

背景:衰老导致认知功能下降。以往认知神经科学研究多采用集中量（如算数平均数）考察认知老化。然而,越来越多的研究表明认知功能缺陷也体现在加工的波动性方面,表现为行为观测指标（如反应时）的变异性增高。反应时变异性（reaction time variability,RTV）是指反应时在试次间表现出的波动性,反映了加工过程的不稳定性。反应时变异性通常用反应时的标准差来测量。在此基础上,近年来研究者越来越多地采用对反应时数据进行指数高斯函数拟合的方法来考察反应时变异性。指数高斯包含3个参数,其中sigma和tau作为变异性指标,mu表示平均反应时。已有研究表明认知老化导致反应时变异性增高,但其脑功能及结构基础尚未明确,尤其是基于指数高斯函数拟合参数所进行的脑机制研究更是寥寥。目的:本研究旨在采用反应时的指数高斯分布,结合功能像任务态磁共振和结构像磁共振的技术手段,考察老年人反应时变异性增大的脑机制。方法:研究一招募100名认知正常老年人和70名大学生,计算反应时标准差(RTSD),并采用DISTRIB工具包对受试者在Flanker任务中的反应时分布进行指数高斯拟合并提取变异性参数sigma和tau,比较老年人和大学生的反应时变异性差异。任务态磁共振数据采用个体水平分析、组水平分析及ROI分析,比较老年人和大学生在Flanker任务不一致与一致条件下的大脑激活差异及其与反应时变异性指标的相关关系。研究二采用CAT12与Freesurfer工具包,对老年人和大学生的结构像数据进行基于体素的形态学分析（voxel-based morphometry,VBM）及基于表面的形态学分析（surface-based morphometry,SBM）,考察老年人和大学生在灰质体积和皮层厚度上的组间差异,并采用一般线性模型考察其与反应时变异性的关系。结果:研究一的结果显示,在Flanker不一致、一致条件下,老年人的RTSD与sigma均显著高于大学生,两组受试者在tau值上未显示显著差异,反应时变异性与平均反应时呈显著正相关关系。相较于大学生,老年人在Flanker不一致、一致条件下,任务正网络脑区的激活更强,后扣带回激活更弱。在不一致条件下,老年人的RTSD与左侧额中回的激活强度呈显著正相关,sigma与左侧中央前回的激活程度呈显著正相关,大学生的sigma与右侧顶下小叶的激活程度呈显著负相关。研究二的结果显示,相较于大学生,老年人在双侧额上回、额中回、额下回、顶下小叶、枕下回、中央前回、前扣带回、后扣带回、楔前叶的灰质体积均减少,在双侧楔前叶、前扣带回、额上回,左侧额中回、枕下回、中央前回,右侧后扣带回、顶下小叶、额下回皮层厚度减少。在大学生组中,其左侧额上回、左侧额下回、左侧后扣带回、右侧楔前叶的灰质体积越大,右侧后扣带回皮层厚度越大,反应时变异性越小。老年人反应时变异性与相关脑区的灰质体积及皮层厚度的相关不显著。结论:老年人在Flanker任务中表现出反应时变异性增加的特征,主要体现为其在RTSD及指数高斯参数sigma上的增大,且老年人平均反应时越长,反应时变异性越大,这提示RTSD及sigma可以较好地反映老年人的注意控制效率。老年人反应时变异性增大与其额中回、中央前回的激活增强有关,与大脑灰质体积/皮层厚度的减少无显著相关。这提示老年人大脑的代偿机制,即老年人在执行认知任务时过度激活大脑额中回、中央前回以执行认知任务,但同时过度使用认知资源损害其持续性注意表现。不同于老年人,大学生反应时变异性增大与顶下小叶的激活减弱有关,提示大学生反应时变异性增大与注意控制表现下降而引发的注意涣散有关。

关键词：反应时变异性任务态磁共振基于体素的形态学分析基于表面的形态学分析指数高斯

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非共病未治疗的社交焦虑障碍患者的脑皮质结构研究

非共病未治疗的社交焦虑障碍患者的脑皮质结构研究

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作者：张勋四川大学

学位级别：硕士

目的:既往研究发现恐惧和焦虑相关脑区的功能活动和灰质体积异常可能与社交焦虑障碍(social anxiety disorder,SAD)的病理生理学机制相关。然而,既往结构研究大多利用基于体素的形态学分析在灰质体积层面研究SAD内在机制,很少有研究同... 详细信息

目的:既往研究发现恐惧和焦虑相关脑区的功能活动和灰质体积异常可能与社交焦虑障碍(social anxiety disorder,SAD)的病理生理学机制相关。然而,既往结构研究大多利用基于体素的形态学分析在灰质体积层面研究SAD内在机制,很少有研究同时利用具有不同神经生物学意义的皮层厚度和皮层表面积等指标对SAD患者皮质结构进行更深入的探究;此外,既往大部分研究由于受到诸如疾病共患和/或抗精神病治疗等混杂因素的影响,致使研究结果存在较大异质性。因此,本研究旨在使用基于表面的形态学分析方法探究非共病未治疗的SAD患者的脑皮质形态学改变和结构协变异常及其与临床特征的关联。材料和方法:本研究招募了32位非共病未治疗的SAD成年患者和32位人口统计学相匹配的健康对照进行3.0-特斯拉高分辨率结构磁共振图像(即三维T1加权图像,3D-T1WI)扫描和临床资料采集。我们利用软件Free Surfer分别测定了包括皮层厚度和皮层表面积在内的皮质形态学指标,并基于全脑顶点水平统计分析两组人在上述指标的差异;然后提取有显著性组间差异脑区的皮层厚度/皮层表面积均值进行灰质结构协变分析,并用Snedecor’s方法进行组间比较,从而探究SAD患者脑区间结构协变模式的改变;同时我们以年龄和性别作为协变量将脑形态学指标与临床资料进行偏相关分析。结果:与健康对照组相比,SAD患者呈现皮层厚度减小而皮层表面积增大,涉及脑区几乎对称性分布于前额叶,包括双侧背外侧、背内侧和腹内侧前额叶以及右侧眶额叶;同时,我们观察到SAD患者左侧颞上回的皮层表面积增大。此外,SAD患者上述结构异常脑区间结构协变普遍增强,尤其是前额叶内部协调性较对照组异常增强。相关分析则揭示了患者左侧前额叶表面积与病程呈负相关。结论:既往气球模型假说指出,皮层切向拉伸可能导致皮层形态学特征呈现分离性改变,进而影响皮层的信息处理能力,因此本研究关于前额叶皮层形态学特征呈现分离性改变以及颞上回皮层扩张的发现可能揭示了这些脑区功能重组的形态学改变基础,反映了这些结构在SAD的病理生理学和神经生物学机制中的重要作用,为深入理解SAD的神经机制以及进一步确定SAD生物标记提供了新的证据。

关键词：社交焦虑障碍结构磁共振成像基于表面的形态学分析皮层厚度皮层表面积结构协变气球模型

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脑深部核团定量磁敏感图直方图分析及皮层SBM分析在阿尔茨海默病中的应用价值初步探讨

脑深部核团定量磁敏感图直方图分析及皮层SBM分析在阿尔茨海默病...

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作者：花孙雨苏州大学

学位级别：硕士

第一部分脑深部核团定量磁敏感图直方图分析在阿尔茨海默病中的应用价值研究目的:基于定量磁敏感图(quantitative susceptibility mapping,QSM),探讨脑深部核团磁化率值的直方图特征对阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)的诊断效... 详细信息

第一部分脑深部核团定量磁敏感图直方图分析在阿尔茨海默病中的应用价值研究目的:基于定量磁敏感图(quantitative susceptibility mapping,QSM),探讨脑深部核团磁化率值的直方图特征对阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)的诊断效能,并评价其与患者临床评分的相关性。材料与方法:收集2020年9月至2021年11月苏州大学附属第二医院神经内科诊断的AD患者23例(AD组);同期,招募与AD组性别、年龄匹配的健康志愿者27例作为对照(healthy control,HC组)。AD患者参照适用于中国人群的阿尔茨海默病筛查和诊断框架,并结合简易精神状态检查量表(Minimum Mental State Examination,MMSE)评分<24 分、蒙特利尔认知评估量表(Montreal cognitive assessment,MoCA)评分≤22分入组。所有受试者均行颅脑MRI扫描,包括轴位的Ti加权成像(T1 weighted imaging,T1WI)、轴位与矢状位的 T2加权成像(T2 weighted imaging,T2WI)、轴位的弥散加权成像(Diffusion weighted imaging,DWI),以及矢状位的全脑T1加权三维磁化快速准备梯度回波序列(3DT1WI-MPRAGE)与重建定量磁敏感图所需的相位图和幅值图。在经重建后得到的QSM图上勾画苍白球(globus pallidus,GP)、尾状核头部(head of caudate nucleus,hCN)、壳核(putamen,PUT)、黑质(substantianigra,SN)、红核(red nucleus,RN)及齿状核(dentate nucleus,DN)的全体积 ROI(region of interest),再将AD组与HC组的ROI与原始QSM图导入A.K.软件进行直方图特征提取,得到包括平均值、最大值、最小值、方差、均方根、极差、平均绝对偏差、均匀性、熵、峰度、偏度、10%分位数、中位数、90%分位数、四分位数间距在内的15个直方图指标。采用独立样本t检验或Mann-Whitney U检验比较AD组与HC组在六对深部脑核团的各直方图指标间的差异,对组间差异具有统计学意义的直方图指标逐一进行单因素分析,并将筛选出的指标纳入二元多因素逻辑回归分析,最终筛选出最佳的两指标联合模型。采用受试者工作特征(receiveroperating characteristic,ROC)曲线法评价组间有差异的直方图指标与联合模型的诊断效能,以曲线下面积(area under the ROC curve,AUC)、敏感度与特异度来衡量。采用Spearman相关分析,分析AD组六组核团各磁化率值直方图指标与MMSE、MoCA评分间的相关性。结果:AD组与HC组间共有32个直方图指标存在统计学差异,包括GP磁化率值的平均值、最大值、最小值、方差、均方根、极差、熵、10%分位数、中位数、90%分位数、四分位数间距;PUT磁化率值的平均值、最大值、最小值、方差、10%分位数、90%分位数;hCN磁化率值的平均值、最大值、最小值、中位数、极差、方差;SN磁化率值的平均值、最小值与10%分位数;RN磁化率值的平均值、最大值、中位数与熵;DN磁化率值的最小值与极差。上述指标均具有较好的诊断效能(AUC>0.50),其中PUT磁化率值的最小值(AUC=0.87,灵敏度=75%,特异度=96%)与GP磁化率值的极差(AUC=0.84,灵敏度=86%,特异度=84%)具有最佳的诊断效能,最佳截断值分别为-70ppb及720ppb。GP磁化率值的极差、PUT磁化率值的最小值、hCN磁化率值的最大值相较于其对应的核团磁化率平均值而言,具有更好的诊断效能(P=0.013;P=0.029;P=0.044)。单因素及多因素逻辑回归分析显示GP磁化率值的极差与PUT磁化率值的最小值联合模型,具有最佳的诊断效能,模型AUC为0.90,准确率为84%,敏感度为87%,特异度为89%。AD组中与MMSE评分相关性最强的直方图指标是PUT磁化率值的均匀性,两者呈显著负相关(r=-0.481,P=0.020)。所有直方图指标与MoCA评分均未见明显相关性(P>0.05)。结论:基于定量磁敏感图的脑深部核团磁化率值直方图特征对AD与健康受试者的鉴别有着较好的诊断效能,提示核团磁化率值直方图分析所反映的核团内铁沉积的分布特征,对AD患者的鉴别可提供一定积极的帮助。PUT磁化率值的均匀性与MMSE评分相关,提示直方图参数对于AD的病情评估可能存在积极意义。第二部分基于表面的形态学分析在阿尔茨海默病患者中的应用价值研究目的:采用基于皮层表面的形态学分析(

关键词：阿尔茨海默病磁共振成像铁沉积定量磁敏感图阿尔茨海默病磁共振成像皮层复杂度基于表面的形态学分析

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