基于FA模板上阿尔茨海默病磁共振图像的结构分析研究

发布时间：2020-02-20 10:41

【摘要】：第一部分基于不同FA模板的全脑体素分析方法可靠性的研究研究目的比较基于两种不同FA模板的全脑体素分析(VBA)方法的结果,了解该方法的可靠性,以期为脑白质的功能研究和相关疾病的诊治提供基础信息。研究方法选择27例健康成年志愿者,分为青年组(14例)和老年组(13例),行磁共振弥散张量成像扫描。首先使用DTIStudio软件对图像进行自动配准和张量计算,获取部分各向异性(FA)图,然后利用统计参数图(SPM8)软件对FA图进行配准、归一化、平滑等预处理,最后分别基于SPM8软件下产生的专用FA模板和本实验室自主开发的正常国人FA模板,对二组间的脑白质FA值进行全脑体素分析比较。以纤维束示踪的空间统计学(TBSS)方法和相关文献结果为标准,对以上比较结果进行验证。研究结果在基于SPM8产生的专用FA模板下,与青年组对比,老年组的双侧内囊前、后肢,左外囊,左额上回,左枕叶,右放射冠,右大脑脚底,右额中回,右额下回,右小脑中脚的FA值显著下降(P0.05, FWE corrected,簇错误率校正)；在基于正常国人FA模板下,老年组的左内囊后肢,左外囊,左额上回,左颞中回,左枕叶,右放射冠,右内囊前肢,右内囊后肢,右大脑脚底,右额中回,右额下回和胼胝体膝部的FA值相对于青年组显著下降(P0.05, FWE corrected);两种模板结果的不一致区域共有4个,即：左内囊前肢、右小脑中脚和左颞中回、胼胝体膝部,前两个区域出现在第一个模板中,后两个区域出现在第二个模板中,根据TBSS方法的激活区结果可得出左内囊前肢、右小脑中脚是假阳性,TBSS方法和相关文献结果支持第2个模板的结论。研究结论在采用VBA方法对脑白质进行分析时,基于正常国人FA模板有助于提高结果的客观性和可靠性。第二部分基于体素的阿尔茨海默病脑白质结构变化研究研究目的应用磁共振成像研究阿尔茨海默病患者的脑白质体积萎缩模式和脑白质的微观变化特点,以期为阿尔茨海默病的早期辅助诊断提供影像学指标。研究方法从ADNI数据库下载13例阿尔茨海默病患者的T1WI和DTI数据,另外选择年龄相似的13例正常老年人作为对照组,行T1WI和DTI扫描。首先,利用统计参数图(SPM8)软件和VBM8工具箱对T1图像进行预处理,再对阿尔茨海默病组和对照组的全脑白质体积进行基于体素的形态学分析。其次,使用DTIStudio软件对DTI图像进行自动配准和张量计算,获取部分各向异性(FA)图,然后引入国人FA模板,利用SPM8软件对FA图进行配准、归一化、平滑等预处理,对二组间的脑白质FA值进行全脑体素分析比较。研究结果与正常老年组比较,阿尔茨海默病组的双侧枕颞叶、豆状核、海马旁白质,左顶叶、小脑蚓,右扣带束后部等部位的白质体积萎缩,其差异具有统计学意义(P0.001,k90体素)；在基于FA模板下,阿尔茨海默病组的双侧穹窿、胼胝体膝部、胼胝体后部、小脑中脚,左上纵束、额叶、颞叶、丘脑等部位的FA值相对于正常老年组显著下降(P0.001,k5体素)。研究结论基于体素的形态学研究和在FA模板下的基于体素的全脑FA分析,能够比较全面、客观地发现阿尔茨海默病患者的脑结构异常区域。
【图文】：

胼胝体膝,箭头,方法,区域

rmal FA template ( Arrow(i)~ arrow? represent; ?left middle temporalebral peduncle,③left posterior limb of internal capsule,④left occipital lorior limb of internal capsule,⑥left superior frontal gyrus,⑦right middleright corona radiata,⑨right anterior limb of internal capsule,⑩丨eft egenu of corpus callosum, ?right inferior frontal gyrus)BSS方法时老年组和青年组FA值的比较方法所显示的老年组FA值显著下降的域中，在本实验我们只板结果出现不一致的区域。就这4个域而言，，TBSS方法所显示、胼胝体膝部，没有左内囊前肢、右小脑中脚，这和基于本实验常国人FA模板方法下的结果是一致的，如图3所示。

青年,膝部,模板,箭头

在基于ICBM的FA模板下，老年组和青年组相比出现的具有统计学意义的区域中，除了左颖中回外，其他的与正常国人FA模板的结果是一致的，如图4所/J、0mm图4基丁‘ICBM的FA模板卜?，老年组和青年}D相比FA值显著卜降的脑R分布轴状面（箭头①所指的区?域是胼服体膝部）Fig.4 Axial view of regional FA reductions between young and old groups based on theICB
【学位授予单位】：复旦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R749.16;R445.2

【参考文献】