脑白质高信号人群脑血流异常研究及ASL分析系统构建
文献类型:学位论文
作者 | 任家骥 |
答辩日期 | 2020-07-29 |
文献子类 | 硕士 |
授予单位 | 中国科学院大学 |
授予地点 | 中国科学院自动化研究所 |
导师 | 刘勇 |
关键词 | 轻度认知障碍 白质高信号 动脉质子自旋标记成像 脑血流量 ASL图像处理工具 |
学位名称 | 工学硕士 |
学位专业 | 计算机技术 |
英文摘要 | 白质高信号(White Matter Hyperintensities, WMH)指大脑白质部分出现的异常信号,是脑小血管病的一种重要的影像学表现,伴有WMH的老年人常常伴有记忆、语言、视空间、执行、计算和理解判断等认知功能的损害,是认知障碍和痴呆的高危人群。 大量的研究表明WMH被试脑活动模式异常、脑血流量(Cerebral Blood Flow, CBF)降低并伴有脑结构的改变。基于功能磁共振影像发现WMH患者的功能网络异常广泛分布于额叶、颞叶、顶叶皮层中,而且在记忆和认知回路中存在部分反常的活跃区域。动脉质子自旋标记(Arterial Spin Labeling, ASL)成像技术是目前应用最为广泛的CBF数据的获取技术,可以反映CBF的变化情况。功能连接强度(Functional connectivity strength, FCS)是功能连接网络相关研究中的一个常用指标,可以反映大脑不同区域在神经活动中的一致性程度,而CBF代表着每100g组织每分钟流过的血液,可以刻画大脑活动活跃程度。CBF/FCS比被用来用于表征血管反应和大脑中的神经元活动之间的耦合性。本文主要关心的问题是寻找在伴随白质高信号的老年人群中FCS,CBF和CBF/FCS 有哪些异常模式及它们由于疾病导致的变化最明显的区域分布在哪些脑区。更进一步,探索这些异常模式是否与被试的认知、白质高信号的体积大小、白质高信号的空间位置有关。 为了回答上述问题,本研究纳入103例数据,其中健康对照组(Normal Controls, NC)48人,存在WMH但没有认知损害的被试42人(WMH-nCI组)和伴有认知损害的被试(WMH-MCI组)13人,并从体素、不同尺度的脑图谱探索WMH和认知损害是否会影响FCS、CBF,CBF和 FCS的耦合关系是否会出现异常并定位出现显著差异的区域分布。研究发现WMH-nCI、WMH-MCI组相对NC组均在下额叶、颞叶、楔前叶、扣带回及部分皮下核团出现显著的CBF衰减且WMH-MCI组的衰减范围大于WMH-nCI组,在额叶、枕叶、颞叶部分区域出现了FCS下降,在部分皮下核团出现了FCS上升。WMH-MCI组在颞叶、枕叶和皮下核团的部分区域出现CBF/FCS比值的显著下降。WMH-nCI在上额叶和上颞叶的小部分皮层出现了比值的上升。这些结果在不同尺度的脑图谱划分得到了验证。 鉴于目前缺乏简单易用的ASL处理工具,本文将ASL处理的相关代码进行梳理,添加了用户操作界面和显示界面,为ASL的处理工作提供了一个安装快捷,操作简单的简易工具,可以实现从机器上采集到的ASL数据的配准、计算、校正等处理工作,为ASL数据的使用提供便利。 |
语种 | 中文 |
页码 | 116 |
源URL | [http://ir.ia.ac.cn/handle/173211/40122] |
专题 | 毕业生_硕士学位论文 自动化研究所_脑网络组研究中心 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 任家骥. 脑白质高信号人群脑血流异常研究及ASL分析系统构建[D]. 中国科学院自动化研究所. 中国科学院大学. 2020. |
入库方式: OAI收割
来源:自动化研究所
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