基于核磁共振成像的阿爾茨海默癥腦網(wǎng)絡研究.pdf

1、基于核磁共振成像的阿爾茨海默癥腦網(wǎng)絡研究ResearchofBrainNetworkofAlzheimer，SDiseaseBasedontheMagneticResonanceImaging學科專業(yè)：生物醫(yī)學工程研究生：朱浩澤指導教師：楊春梅副教授周鵬副教授天津大學精密儀器與光電子工程學院二零一五年十二月摘要阿爾茨海默癥(A1zheimer’SDisease，AD)是一種可導致癡呆的嚴重神經(jīng)退行性疾病，多發(fā)于六十五歲以上的老年人。疾病

2、以記憶力缺失、注意力損害、執(zhí)行功能損害等認知功能退行為主訴，最終使患者失去生活自理能力乃至死亡。全球范圍內(nèi)，年齡大于60歲的老人中有13％需要長期護理，這其中大部分是阿爾茨海默癥患者，每年用于照顧這些患者的費用超過6000億美元。目前該病仍未能有效治療，其生理病理機制尚不清楚。因此采用磁共振影像技術研究其功能結(jié)構(gòu)的異常，具有重大科學價值和社會意義。本課題使用阿爾茨海默癥病人、遺忘型輕度認知障礙患者與正常老年人的核磁共振影像數(shù)據(jù)，分析三組

3、被試腦功能和灰質(zhì)結(jié)構(gòu)方面的變化，研究四個與疾病密切相關的腦網(wǎng)絡：默認模式網(wǎng)絡(DefaultModeNetwork，DMN)、背側(cè)注意網(wǎng)絡(DorsalAttentionNetwork，DAN)、執(zhí)行控制網(wǎng)絡(ExecutiveControlNetwork，ECN)和突顯網(wǎng)絡(SalienceNetwork，SN)。關注這些腦網(wǎng)絡的連接變化，結(jié)合病人的行為學信息，探索在阿爾茨海默癥中大腦的退行過程。本文主要包括以下三個方面：1)首先本文

4、針對默認模式網(wǎng)絡和背側(cè)注意網(wǎng)絡進行了研究，重點關注兩個網(wǎng)絡內(nèi)與網(wǎng)絡間功能連接變化以及這些變化與AD行為學異常間的聯(lián)系，證實了網(wǎng)絡內(nèi)的確實存在功能退行。而后對兩個網(wǎng)絡問的連接進行分析，發(fā)現(xiàn)兩個網(wǎng)絡間的連接模式也發(fā)生了異常，競爭性出現(xiàn)變化。2)執(zhí)行控制網(wǎng)絡和突顯網(wǎng)絡作為額頂葉系統(tǒng)的兩個子網(wǎng)絡，對默認模式網(wǎng)絡和背側(cè)注意網(wǎng)絡存在調(diào)節(jié)作用，所以進一步研究額頂葉系統(tǒng)在阿爾茨海默癥中的表現(xiàn)。通過功能連接分析，發(fā)現(xiàn)額頂葉系統(tǒng)也存在連接異常的表現(xiàn)。執(zhí)行控

5、制網(wǎng)絡內(nèi)的功能連接出現(xiàn)顯著性下降，且在遺忘型輕度認知障礙組已經(jīng)十分明顯：突顯網(wǎng)絡則在網(wǎng)絡間的連接方面顯示出代償性增強，說明額頂葉系統(tǒng)的內(nèi)部與外部連接模式均出現(xiàn)異常。3)在腦功能的分析之后，文中又研究了這些功能異常的腦網(wǎng)絡在結(jié)構(gòu)上是否存在問題。文中選擇對T1圖像進行了基于體素的形態(tài)測量學分析(VoxelBasedMorphometry，VBM)，該分析可以獲得每個體素中灰質(zhì)含量的信息，結(jié)果表明在對應腦網(wǎng)絡的位置出現(xiàn)了灰質(zhì)體積(GreyMa