静息态fMRI信号低频振幅中心变异的基本性质研究
发布时间：2021-06-27 16:40
低频振幅（amplitude of low frequency fluctuation,ALFF）已逐渐成为静息态功能磁共振成像（functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI）技术中探测人脑局部自发活动的重要指标。为增加统计力度以及提高结论的可推广性,越来越多的静息态fMRI研究将多中心数据进行融合。在多中心研究中,为了使不同研究中心之间的ALFF结果更可比,通常需要对ALFF图进行全脑标准化。然而,从数学上讲,全脑标准化存在明显的不足,即极有可能引入假阳性结果。目前关于全脑标准化的合理性和必要性还不是十分清楚。近来有研究表明全脑标准化可以极大地降低ALFF在不同中心之间的变异程度（简称中心变异）,但其具体机制尚未明确。本文采用千人功能连接组计划（1000 Functional Connectomes Project,FCP）数据集,以ALFF的中心变异为切入点,从空间分布和频率特性两方面揭示ALFF中心变异的基本特性,从而试图初步揭示全脑标准化减低ALFF中心变异的机制。在研究一中,我们着重从空间分布的角度研究ALFF中心变异的来源。结果显示,...
【文章来源】：辽宁师范大学辽宁省
【文章页数】：38 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ALFF指标中心变异方差分析结果
图 3.2 ALFF 中心变异的脑内空间模式。白质比灰质存在更强的中心变异，中心变异用 F 值表示，从绿色到红色，颜色越深表示 F 值越大。3.3.2 事后分析结果如上所述，方差分析结果表明，脑内白质ALFF中心变异明显大于灰质。以此为基础，FCP数据集不同中心之间，白质部分和灰质部分的变化趋势又是怎样的呢？导致白质中心变异大于灰质的原因又是什么？为了探究上述问题，我们分别随机选取白质体素6个，灰质体素6个。白质体素坐标分别为：（-20, 10, 31）、（22, 12, 27）、（29, -5, 15）、（37, -43, 15）、（-30, -4, 17）、（-33, -63, 9）；灰质体素坐标分别为：（-57, -36, 34）、（50, 15,30）、（-33, -51, 44）、（-28, -63, -16）、（35, 44, 3）、（3, 11, 49）。逐一计算以上12个体素在每个中心内的ALFF平均值，比较不同体素在中心之间的差异。结果如图 3.3所示，从整体上讲，灰质体素与白质体素在不同中心之间的变化趋势基本一致（灰质体素用蓝色线条表示，白质体素用红色线条表示），即灰质体素ALFF平均数大的中心往往白质体素的值也比较大（图 3.3）。我们又分别计
图 3.3 18 中心灰质和白质体素 ALFF 变化趋势图。图中以各中心 ALFF 均值点连线，其中灰质体素的 ALFF 变化趋势以蓝色折线表示，MNI 坐标分别为 G1 （-57, -36, 34）、G2 （50,15, 30）、G3（-33, -51, 44）、G4（-28, -63, -16）、G5（35, 44, 3）、G6（3, 11, 49）；白质体素的 ALFF 变化趋势以红色折线表示，MNI 坐标分别为 W1（-20, 10, 31）、W2（22, 12, 27）、W3（29, -5, 15）、W4（37, -43, 15）、W5（-30, -4, 17）、W6（-33, -63, 9）。六个白质体素的平均值和六个灰质体素的平均值之间计算相关值为 0.6901，相关显著（p<0.01）。3.4 讨论在本研究中，我们从空间分布角度对 ALFF 中心变异的来源进行分析。首先，我们重复出 Yan 等人(2013b)的结果，通过单因素方差分析对 FCP 数据集 18 个中心之间 ALFF 值的中心变异进行检验，我们发现 ALFF 在各中心之间存在明显的中心变异，并且采用全脑标准化可以有效减低中心变异。更重要的是，我们发现了ALFF 的中心变异在脑内并非均匀分布或者随机分布，而是呈现一定的规律性，即ALFF中心变异的分布存在脑区特异性。白质上ALFF的中心变异远远大于灰质（见图 3.2）。上述结果表明，白质相比于灰质对 ALFF 的中心变异贡献更大。由单因素方
本文编号：3253214
【文章来源】：辽宁师范大学辽宁省
【文章页数】：38 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ALFF指标中心变异方差分析结果
图 3.2 ALFF 中心变异的脑内空间模式。白质比灰质存在更强的中心变异，中心变异用 F 值表示，从绿色到红色，颜色越深表示 F 值越大。3.3.2 事后分析结果如上所述，方差分析结果表明，脑内白质ALFF中心变异明显大于灰质。以此为基础，FCP数据集不同中心之间，白质部分和灰质部分的变化趋势又是怎样的呢？导致白质中心变异大于灰质的原因又是什么？为了探究上述问题，我们分别随机选取白质体素6个，灰质体素6个。白质体素坐标分别为：（-20, 10, 31）、（22, 12, 27）、（29, -5, 15）、（37, -43, 15）、（-30, -4, 17）、（-33, -63, 9）；灰质体素坐标分别为：（-57, -36, 34）、（50, 15,30）、（-33, -51, 44）、（-28, -63, -16）、（35, 44, 3）、（3, 11, 49）。逐一计算以上12个体素在每个中心内的ALFF平均值，比较不同体素在中心之间的差异。结果如图 3.3所示，从整体上讲，灰质体素与白质体素在不同中心之间的变化趋势基本一致（灰质体素用蓝色线条表示，白质体素用红色线条表示），即灰质体素ALFF平均数大的中心往往白质体素的值也比较大（图 3.3）。我们又分别计
图 3.3 18 中心灰质和白质体素 ALFF 变化趋势图。图中以各中心 ALFF 均值点连线，其中灰质体素的 ALFF 变化趋势以蓝色折线表示，MNI 坐标分别为 G1 （-57, -36, 34）、G2 （50,15, 30）、G3（-33, -51, 44）、G4（-28, -63, -16）、G5（35, 44, 3）、G6（3, 11, 49）；白质体素的 ALFF 变化趋势以红色折线表示，MNI 坐标分别为 W1（-20, 10, 31）、W2（22, 12, 27）、W3（29, -5, 15）、W4（37, -43, 15）、W5（-30, -4, 17）、W6（-33, -63, 9）。六个白质体素的平均值和六个灰质体素的平均值之间计算相关值为 0.6901，相关显著（p<0.01）。3.4 讨论在本研究中，我们从空间分布角度对 ALFF 中心变异的来源进行分析。首先，我们重复出 Yan 等人(2013b)的结果，通过单因素方差分析对 FCP 数据集 18 个中心之间 ALFF 值的中心变异进行检验，我们发现 ALFF 在各中心之间存在明显的中心变异，并且采用全脑标准化可以有效减低中心变异。更重要的是，我们发现了ALFF 的中心变异在脑内并非均匀分布或者随机分布，而是呈现一定的规律性，即ALFF中心变异的分布存在脑区特异性。白质上ALFF的中心变异远远大于灰质（见图 3.2）。上述结果表明，白质相比于灰质对 ALFF 的中心变异贡献更大。由单因素方
本文编号：3253214
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