基于fMRI数据的功能网络研究

发布时间：2017-08-23 00:26

  本文关键词：基于fMRI数据的功能网络研究

  更多相关文章： 精神分裂症 功能异常 功能磁共振成像 体素 集块

【摘要】：精神分裂症是一种严重的精神疾病,主要特征表现为精神活动与环境的不协调,具体表现有基本个性的改变以及情感、思维和行为等多方面出现障碍。目前关于这种疾病的确切发病原因仍然并不清楚,自从Friston提出精神分裂症的病理生理基础可能为脑功能整合不良,即连接异常假说以来,有大量的研究致力于对精神疾病的功能网络异常进行研究。不同于以往从脑区水平对功能磁共振成像(fMRI)数据功能网络的构建,本文拟从大尺度上全脑体素水平直接构建功能网络,对精神分裂症患者的医学影像数据进行研究。本文收集了在年龄与性别上无显著性差异的160名精神分裂症患者与151名对照组正常人的大脑静息态fMRI原始数据,对每一个被试预处理后的图像提取体素的时间序列,每个被试可提取到47636个体素,在这个基础上,我们构建全脑体素水平的功能连接,即可得到两两体素之间11亿多条连接。之后我们对这些功能连接进行显著性分析发现,这些连接所涉及的体素在空间上聚集成11块。这些集块主要分布在默认模式脑区,包括楔前叶,扣带回和内侧额上回;注意网络(attention network)脑区,主要包含额下回区域;以及丘脑和基底节等区域。这些区域之间的连接异常主要表现为病人的连接减弱,尤以默认网络与注意网络的连接缺失最为显著。默认网络内部表现为病人的连接增强。这些异常的功能连接与临床量表打分有较高的相关性并且能够比较好地实现精神分裂症患者与健康对照与的分类。论文最后还将体素水平的结果与脑区水平的结果进行了对比,发现在脑区水平下默认网络与注意网络的连接结果基本一致,但相比体素水平,脑区水平结果并没有发现默认网络内部的连接异常,以及基底节区域的连接异常,部分有意义的体素信息在脑区内取平均时损失了。
【关键词】：精神分裂症 功能异常 功能磁共振成像 体素 集块
【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R445.2;R749.3
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1. 绪论9-15
• 1.1 引言9-10
• 1.2 功能网络及其研究10-12
• 1.3 精神分裂症及其研究现状12-14
• 1.4 本文内容框架14-15
• 2. 研究方法及其理论介绍15-23
• 2.1 数据预处理15-16
• 2.1.1 样本信息15
• 2.1.2 图像采集和数据预处理15-16
• 2.2 全脑体素水平功能连接的构建16-17
• 2.3 显著性检验17-19
• 2.3.1 双样本t检验17-18
• 2.3.2 多重假设检验与FDR校正18-19
• 2.4 全脑关联分析19
• 2.5 集块水平的功能连接19-20
• 2.6 症状相关20
• 2.7 分类研究20-23
• 2.7.1 支持向量机基本思想20-21
• 2.7.2 分类性能度量21-23
• 3. 研究结果分析23-31
• 3.1 体素水平全脑关联分析23-25
• 3.2 异常的功能连接模式25-26
• 3.3 症状相关26-28
• 3.4 分类结果28
• 3.5 ROI水平功能连接结果对比28-31
• 4. 创新与总结31-35
• 4.1 论文创新31
• 4.2 结果分析31-35
• 参考文献35-43
• 附录43-45
• 致谢45-46

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本文编号：721941