基于静息态fMRI的EMCI和AD脑功能网络研究

发布时间：2020-07-18 12:36

【摘要】：大脑是一个复杂的系统,不同脑区神经活动之间相互作用。对脑功能网络的研究,一方面有助于探索大脑神经活动机制,另一方面,对探索大脑相关疾病的发病机理具有重要的应用价值和意义。阿尔兹海默症是一种神经系统疾病,目前缺乏有效的应对措施和治疗手段。早期轻度认知障碍患者是老年痴呆症的高发人群,对这部分人脑功能网络的研究,为临床上阿尔兹海默症的提前预警和辅助诊断提供了重要依据。本文分析了38例正常人(NC)、25例阿尔兹海默症(AD)患者和42例早期轻度认知障碍(EMCI)被试静息态下的功能磁共振成像数据,并借助复杂网络理论分析了它们脑功能网络之间的差异,最后结合网络参数在支持向量机下对三组被试做了初步的分类预测,具体研究工作如下:(1)脑功能网络建模与阈值选取策略。利用皮尔逊偏相关来度量脑区之间的功能连接关系,且正负相关性都考虑在内。阈值选取上,采用了相对阈值法与绝对阈值法,并将两种方法的效果进行了对比;(2)网络指标计算与分析。本研究计算了2个全局网络属性和4个网络节点属性。基于全局网络属性我们分析比较了三组被试的小世界网络性质。文中计算了节点属性在等间隔阈值下的曲线下面积,并以积分结果作为分类特征。(3)分类预测及特征提取方法。为了得到有显著差异的脑区的网络参数,利用t检验和k-s检验的方法进行特征筛选,然后在SVM下对疾病进行了识别,以网格搜索法进行参数寻优,计算留一法交叉验证下的分类准确率。结果表明,无论选取哪种阈值策略,与NC组相比,AD患者的小世界属性有所下降,而EMCI组的小世界性质增强了。分类准确率理想情况下都在80%以上,从分类效果来看,相对阈值法优于绝对阈值法,基于t检验的分类准确率普遍高于k-s检验结果。
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R749.16;O157.5
【图文】：

像、功能以及影像 3 种复杂的因素[20]，加快了过大量的研究发现，血液动力学的变化跟神信息时，相应脑区的脑神经活动会增强，脑区会消耗氧气和葡萄糖等能量物质，而这些血红素来进行运输，所以，大脑功能区域的血液中的血氧的浓度会随之发生改变，进一变化，又由于氧合血红蛋白与去氧血红蛋白也能被磁共振造影侦测出来，从而判断哪些磁共振信号发生一定的改变，信号的变化强成像又称为血氧水平依赖成像。人脑某一横

图 2.2 大脑结构及功能分布图明确，其中，额叶区主管思维与计划，与个体的情感需求相关。顶叶脑叶，主管的感觉包括疼痛、触摸、品尝等，此外，这个脑叶还负责的功能。颞叶区是听觉中枢，主管一切听觉相关的活动，同时，影响枕叶是视觉中枢，主管视觉并加工视觉信息。I 及诊断er Disease 的缩写，中文全称是阿尔茨海默氏病，最早于 1906 年由德 提出[22]，是生活中常见的老年痴呆病的主要病因。这是一种中枢神经病，该疾病严重破坏人类智力和认知功能，临床症状为记忆力严重下早期轻度认知障碍（Early Mild Cognition Impairment，EMCI）是正常过渡状态，临床表现为记忆力轻度损害但不足以导致痴呆，EMCI 患

研究生学位论文 第三章 复第三章 复杂网络理论基础本拓扑指标表示体网络，一定包含两个不可或缺的要素：节点集与边集。其中 M=|E|。边集中的每条具体边一定与节点集中的两个顶点相对连的顶点 i 和 j，i、j 的连边没有方向，我们称这种图为无向图如果图中的任意一条连边都是有方向的，则称之为有向图（dire的连接关系如图 3.1，

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本文编号：2760898