1、基于核磁共振成像的阿爾茨海默癥腦網(wǎng)絡(luò)研究ResearchofBrainNetworkofAlzheimer，SDiseaseBasedontheMagneticResonanceImaging學(xué)科專業(yè)：生物醫(yī)學(xué)工程研究生：朱浩澤指導(dǎo)教師：楊春梅副教授周鵬副教授天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)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(dǎo)致癡呆的嚴(yán)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(rèn)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(zhǎng)期護(hù)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(fèi)用超過6000億美元。目前該病仍未能有效治療，其生理病理機(jī)制尚不清楚。因此采用磁共振影像技術(shù)研究其功能結(jié)構(gòu)的異常，具有重大科學(xué)價(jià)值和社會(huì)意義。本課題使用阿爾茨海默癥病人、遺忘型輕度認(rèn)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(gè)與疾病密切相關(guān)的腦網(wǎng)絡(luò)：默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)(DefaultModeNetwork，DMN)、背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)(DorsalAttentionNetwork，DAN)、執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)(ExecutiveControlNetwork，ECN)和突顯網(wǎng)絡(luò)(SalienceNetwork，SN)。關(guān)注這些腦網(wǎng)絡(luò)的連接變化，結(jié)合病人的行為學(xué)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(gè)方面：1)首先本文

4、針對(duì)默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)和背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了研究，重點(diǎn)關(guān)注兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)與網(wǎng)絡(luò)間功能連接變化以及這些變化與AD行為學(xué)異常間的聯(lián)系，證實(shí)了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的確實(shí)存在功能退行。而后對(duì)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)問的連接進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)間的連接模式也發(fā)生了異常，競(jìng)爭(zhēng)性出現(xiàn)變化。2)執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)和突顯網(wǎng)絡(luò)作為額頂葉系統(tǒng)的兩個(gè)子網(wǎng)絡(luò)，對(duì)默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)和背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)存在調(diào)節(jié)作用，所以進(jìn)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(luò)內(nèi)的功能連接出現(xiàn)顯著性下降，且在遺忘型輕度認(rèn)知障礙組已經(jīng)十分明顯：突顯網(wǎng)絡(luò)則在網(wǎng)絡(luò)間的連接方面顯示出代償性增強(qiáng)，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(luò)在結(jié)構(gòu)上是否存在問題。文中選擇對(duì)T1圖像進(jìn)行了基于體素的形態(tài)測(cè)量學(xué)分析(VoxelBasedMorphometry，VBM)，該分析可以獲得每個(gè)體素中灰質(zhì)含量的信息，結(jié)果表明在對(duì)應(yīng)腦網(wǎng)絡(luò)的位置出現(xiàn)了灰質(zhì)體積(GreyMa