基于磁共振的腦結(jié)構(gòu)功能網(wǎng)絡(luò)分析方法應(yīng)用研究.pdf

1、近年來人們對(duì)大腦內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和生理機(jī)制的研究已經(jīng)越來越成為了科研上的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，磁共振成像技術(shù)（MRI）的不斷成熟，可以更好地用于大腦內(nèi)部結(jié)構(gòu)的探測和研究。從網(wǎng)絡(luò)層面分析人腦的內(nèi)在連接關(guān)系和結(jié)構(gòu)特性可以從宏觀上更好的理解大腦的工作原理和生理機(jī)制。利于基于圖論的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析方法對(duì)疾病大腦網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析以此來探測疾病對(duì)大腦網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和組織結(jié)構(gòu)的改變可以有助于對(duì)疾病的研究。早發(fā)精神分裂癥（EOS）是一種因腦組織結(jié)構(gòu)和功能紊亂而引起的疾病，目前從網(wǎng)

2、絡(luò)層面來研究這種疾病患者的大腦結(jié)構(gòu)特性還不是很多。本文以磁共振數(shù)據(jù)為背景，利用基于圖論的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析方法對(duì)早發(fā)精神分裂癥患者的大腦結(jié)構(gòu)與功能網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析研究。
　　首先，利用EOS患者和正常對(duì)照組的彌散張量成像（DTI）數(shù)據(jù)和功能磁共振數(shù)據(jù)（fMRI）分別構(gòu)建了大腦的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和功能網(wǎng)絡(luò)，在此基礎(chǔ)上利用小世界網(wǎng)絡(luò)模型，研究了被試的大腦結(jié)構(gòu)和功能網(wǎng)絡(luò)的連接狀態(tài)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩組被試的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和功能網(wǎng)絡(luò)均表現(xiàn)出了小世界網(wǎng)絡(luò)的特性，不僅如此

3、，患者組的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)小世界拓?fù)鋵傩灾笜?biāo)、聚合系數(shù)指標(biāo)、局部效率指標(biāo)相對(duì)于正常對(duì)照組有明顯的升高，而網(wǎng)絡(luò)的全局強(qiáng)度有明顯的降低，這意味著早發(fā)精神分裂癥患者結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)態(tài)性受到了破壞，內(nèi)部的結(jié)構(gòu)可能受損。
　　其次，本文不僅計(jì)算和統(tǒng)計(jì)了網(wǎng)路的整體指標(biāo)還對(duì)網(wǎng)絡(luò)的局部拓?fù)鋵傩灾笜?biāo)進(jìn)行了計(jì)算統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)患者結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)在三角部額下回、枕上回、中央后回、頂上回、角回、顳橫回、顳上回區(qū)域相對(duì)于對(duì)照組有明顯升高的節(jié)點(diǎn)特征路徑長度；節(jié)點(diǎn)效率在三角部