阿尔茨海默氏患者脑结构网络研究

发布时间：2017-10-14 16:24

  本文关键词：阿尔茨海默氏患者脑结构网络研究

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【摘要】：阿尔茨海默氏病（Alzheimer's disease,AD）是一种常发于老年人的神经退行性病变，而轻度认知障碍（mild cognitive impairment,MCI）具有发展为AD的高风险性。但目前尚无有效的治疗方法，因此，MCI/AD早期预防、诊断，以及延缓其病程的进展至关重要。然而，目前对MCI/AD的致病机理与过程仍然处于探索阶段，尚缺乏一种客观有效的生物学指标对AD进行早期预测与诊断。本研究利用神经影像学技术，分析AD、MCI与正常老年人（normal control,NC）的脑结构差异，寻求MCI/AD的影像学敏感性特征，，为MCI、AD的早期检测和诊断提供重要依据。 首先，应用基于体素形态学(voxel-based morphometry,VBM)分析法，比较NC、MCI与AD三组人群两两之间的脑区灰质差异，然后，利用图论构建脑网络，研究脑区之间的连接状况，包括模块与核心节点，并采用脑网络量化参数，如小世界属性、信息传输效率、最短路径长度等，明晰三组人群脑结构网络的差异性特征。 研究结果表明，和NC组相比较，MCI组在海马、海马旁回、嗅皮质、杏仁核等脑区发生显著萎缩；而AD组，除了上述脑区，在默认网络相关脑区、额叶和枕叶等全脑大范围出现萎缩。从NC到MCI，再发展为AD，患者记忆联想系统与视觉、听觉、运动系统以及默认网络等的连接逐步减弱，且所累及脑区范围逐步扩大，然而，枕叶相关脑区与其他脑区之间的连接逐步增强。其网络量化参数如网络特征路径长度、网络集群系数和小世界属性等，NC组最优、MCI组次之，AD组最差。 此外，论文还对MCI患者转化为AD前后的脑结构改变状况进行了初步研究，从MCI到MCI2AD(首次发现转化为AD)再到MCI2AD_latest(最近一次获取的MR影像)，脑区灰质萎缩呈现程度加深和范围扩大的变化趋势，三者网络的全局效率与小世界属性逐渐降低，但局部效率有所改善；且三者核心节点右侧内侧和旁扣带脑回表现出从有到无的变化趋势，患者默认网络呈现从完整到逐步被破坏的变化规律。MCI2AD_latest与MCI相比较，新增了右侧枕中回，右侧梭状回和右侧楔叶等属于枕叶的核心节点，结合横向分析中节点属性分析结果，进一步证明了AD相比NC，MCI，枕叶相关脑区的节点度中介性有所增强。
【关键词】：阿尔茨海默氏病 VBM 脑结构网络 小世界属性 核心节点
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R749.16;O157.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 AD 的神经影像学研究现状11-15
• 1.2.1 脑结构形态学11-12
• 1.2.2 基于脑网络的研究现状12-15
• 1.3 本研究的主要工作15-16
• 1.4 本论文组织结构16-18
• 第二章 脑结构与脑网络分析18-29
• 2.1 脑区与脑功能18-20
• 2.1.1 大脑的主要结构与功能18-19
• 2.1.2 大脑重要的功能系统19-20
• 2.2 体素形态学分析方法20-22
• 2.2.1 VBM20-21
• 2.2.2 统计分析21-22
• 2.3 脑网络构建22-29
• 2.3.1 脑网络及基于图论的复杂网络分析方法22-24
• 2.3.2 脑结构网络构建原理24-25
• 2.3.3 脑连接分析方法25-27
• 2.3.4 常用的网络属性参数27-28
• 2.3.5 脑网络属性和节点属性分析方法28-29
• 第三章 实验结果29-49
• 3.1 研究数据29
• 3.2 脑结构分析29-35
• 3.2.1 组间灰质体积差异横向分析29-32
• 3.2.2 组间灰质体积差异纵向分析32-35
• 3.3 脑结构网络分析35-49
• 3.3.1 脑结构网络组间横向分析35-44
• 3.3.2 脑结构网络组间纵向分析44-49
• 第四章 总结与展望49-52
• 4.1 总结49-51
• 4.2 展望51-52
• 参考文献52-56
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果56-57
• 致谢57-59
• 附件59

【参考文献】

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本文编号：1032050