青少年吸烟者结构脑网络的可控性分析

1

作者 丁静静 董芳 +6 位作者 王宏德 袁凯 程永欣 王娟 马宇欣 薛婷 喻大华 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第1期182-193,共12页

目的基于控制和脑网络理论来探讨青少年吸烟者结构脑网络的可控性变化,考察可控性指标是否可以作为预测青少年吸烟者睡眠情况的有力因子。方法在内蒙古科技大学筛选出50例青少年吸烟者和51例健康对照者。基于弥散张量成像(DTI)构建每例... 目的基于控制和脑网络理论来探讨青少年吸烟者结构脑网络的可控性变化,考察可控性指标是否可以作为预测青少年吸烟者睡眠情况的有力因子。方法在内蒙古科技大学筛选出50例青少年吸烟者和51例健康对照者。基于弥散张量成像(DTI)构建每例受试者的基于各项异分数(FA)加权矩阵的结构脑网络。依据控制和脑网络理论计算平均可控性和模态可控性。采用双样本t检验进行组间差异比较,采用Pearson相关性分析对存在组间差异脑区的平均可控性和模态可控性与Fagerström尼古丁依赖测试(FTND)进行相关性分析。选取可控性得分在前10%的节点作为超级控制器,最后采用反向传播(backPropagation,BP)神经网络来预测青少年吸烟者的匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)。结果吸烟组的背外侧额上回、辅助运动区、豆状核壳、豆状苍白球脑区的平均可控性,以及眶部额下回、辅助运动区、回直肌、后扣带回的模态可控性,均与健康对照组有显著性差异(P<0.05);吸烟组右侧辅助运动区(SMA.R)的平均可控性与FTND呈正相关(r=0.3801,P=0.0065),模态可控性与FTND呈负相关(r=0.3292,P=0.0196);利用可控性指标预测青少年PSQI睡眠指数时,平均可控性的预测效果(R=0.72281)要优于模态可控性的预测效果(R=0.60226)。结论青少年吸烟者结构脑网络的可控性存在异常,其可控性指标可以有效预测其睡眠情况,可为评估其认知功能损伤提供影像依据。 展开更多

关键词 青少年吸烟者 结构脑网络 可控性 反向传播神经网络

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基于随机分块模型的结构脑网络连接优化 被引量：1

2

作者 李荣荣 郭浩 陈俊杰 《计算机工程与设计》 北大核心 2017年第8期1997-2001,共5页

针对传统的结构脑网络构建以及分析方法缺乏对网络中连接的可信程度的验证,且在现有的研究中对结构脑网络进行优化的方法存在缺陷,介绍一种基于随机分块模型的算法,对结构脑网络中的连接可靠性进行量化评价,作为基础对网络结构进行优化... 针对传统的结构脑网络构建以及分析方法缺乏对网络中连接的可信程度的验证,且在现有的研究中对结构脑网络进行优化的方法存在缺陷,介绍一种基于随机分块模型的算法,对结构脑网络中的连接可靠性进行量化评价,作为基础对网络结构进行优化。利用网络中节点间的模块化结构,以及节点间是否存在连接依赖于节点在网络中起到的作用这两个属性,将节点分为模块,迭代多次,直到节点发挥其最大作用为止。通过与真实网络相比较,验证该方法是否可以应用在结构脑网络。结果表明,在不同的网络稀疏度情况下,使用该算法优化后的网络的正确边的比率,均远高于原有的方法说明该方法对结构脑网络的优化有显著效果。 展开更多

关键词 结构脑网络 标记神经元比例 随机分块模型 连接可信度 符号检验 正确率

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威尔逊病患者结构脑网络的破坏 被引量：1

3

作者 殷红曦 朱龙 王艳昕 《中医药临床杂志》 2021年第11期2169-2175,共7页

目的:探究WD患者的认知功能与大脑网络的全局拓扑属性之间是否存在相关性。方法:对20例威尔逊病患者和15例健康对照者进行扩散张量成像(Diffusion tensor imaging,DTI)。用图论方法构建和分析全脑结构网络,研究其全局网络指标(包括小世... 目的:探究WD患者的认知功能与大脑网络的全局拓扑属性之间是否存在相关性。方法:对20例威尔逊病患者和15例健康对照者进行扩散张量成像(Diffusion tensor imaging,DTI)。用图论方法构建和分析全脑结构网络,研究其全局网络指标(包括小世界属性和网络效率)的组间差异,以及全脑网络网络指标与MoCA量表评分的相关性。结果:同正常人相比较,威尔逊病患者表现出结构脑网络的破坏,其特征是集聚系数和特征性路径长度增加,全局效率和局部效率降低。且特征性路径长度与MoCA量表评分呈负相关,全局效率和局部效率与MoCA量表评分呈正相关。结论:威尔逊病患者的结构脑网络有朝正则网络转变的趋势,使得威尔逊病患者大脑网络全局和局部信息传输能力均下降,表明威尔逊病患者结构脑网络受到破坏。特征性路径长度与MoCA量表评分呈负相关,全局效率和局部效率与MoCA量表评分呈正相关,这表明威尔逊患者结构脑网络的破坏与其认知功能的损伤存在明显的相关性。 展开更多

关键词 威尔逊病 扩散张量成像 结构脑网络 小世界属性 认知功能

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帕金森病轻度认知障碍患者脑结构网络改变与肠道菌群的关系

4

作者 铁子慧 何培坤 +3 位作者 李彦颐 段青蕊 聂坤 王丽娟 《实用医学杂志》 CAS 北大核心 2024年第24期3438-3445,共8页

目的通过神经影像学、肠道微生物学等技术探究帕金森病轻度认知障碍(PD-MCI)患者脑结构网络与肠道菌群的关系,以及其对认知功能的影响。方法纳入PD-MCI组29例和PD认知正常组(PD-NC)17例,收集磁共振T1加权像和弥散张量成像进行图论分析,... 目的通过神经影像学、肠道微生物学等技术探究帕金森病轻度认知障碍(PD-MCI)患者脑结构网络与肠道菌群的关系,以及其对认知功能的影响。方法纳入PD-MCI组29例和PD认知正常组(PD-NC)17例,收集磁共振T1加权像和弥散张量成像进行图论分析,以及粪便样本进行16s DNA分析。偏相关分析比较差异菌与差异结构网络属性以及与认知量表评分的相关性,后行中介效应分析。结果PD患者的Prevotellaceae菌、Alloprevotella菌和UCG-10的丰度与语言和记忆力认知域呈正相关,而UCG-010的丰度与执行功能呈负相关,肠道菌群也与多个差异脑结构网路节点特性有关;进行中介效应分析显示,Prevotellaceae菌对于逻辑记忆的影响受到右侧岛盖部额下回的节点度的调节(IE=0.074,95%CI:0.21~0.001,P=0.046)。结论PD患者差异菌的丰度、脑结构网络与MCI的相关性分析和中介效应分析发现Prevotellaceae菌可能与MCI关联的特定脑结构网络有关,提示肠道菌群可能通过脑-肠轴介导脑网络改变影响认知功能。 展开更多

关键词 帕金森病 轻度认知障碍 脑结构网络分析 肠道微生物

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年龄相关性听力损失患者脑结构网络拓扑属性与认知的相关性

5

作者 王雨 徐丹丹 +3 位作者 黄明明 管竹春 李彦 余晖 《中国医学影像学杂志》 CSCD 北大核心 2024年第10期982-987,共6页

目的利用图论研究年龄相关性听力损失(ARHL)患者脑结构网络拓扑属性变化,探讨ARHL患者脑结构网络改变与认知的关系。资料与方法对2022年10月—2023年10月安顺市人民医院31例ARHL患者和27例健康对照者行扩散张量成像扫描及认知量表测试,... 目的利用图论研究年龄相关性听力损失(ARHL)患者脑结构网络拓扑属性变化,探讨ARHL患者脑结构网络改变与认知的关系。资料与方法对2022年10月—2023年10月安顺市人民医院31例ARHL患者和27例健康对照者行扩散张量成像扫描及认知量表测试,基于图论分析脑网络拓扑属性改变,全局属性包括小世界属性、聚类系数、特征路径长度、全局效率、局部效率、网络同配性;局部属性包括节点集群系数、节点最短路径、节点效率、节点局部效率、节点中心度、节点介数中心度;并探讨异常脑网络拓扑属性与认知的相关性。结果与对照组相比,ARHL组特征路径长度增加,全局效率、局部效率减小(t=3.08、-3.15、-3.30,P均<0.01);右眶部额下回节点最短路径增加,左背外侧额上回、双侧眶部额下回、左内侧额上回节点效率减低,左背外侧额上回、左顶上回、左楔前叶节点中心度降低(t=-4.74~5.19,P均<0.001)。ARHL组蒙特利尔认知评估量表评分与特征路径长度呈负相关(r=-0.390),与全局效率(r=0.390)、左楔前叶节点中心度(r=0.466)呈正相关(P均<0.05);ARHL组简易精神状态检查评分与特征路径长度(r=-0.473)呈负相关,与全局效率(r=0.473)、局部效率(r=0.408)、左楔前叶中心度(r=0.363)呈正相关(P均<0.05)。结论ARHL患者脑网络拓扑属性存在异常,异常脑区主要分布于额叶和顶叶,其中左楔前叶的异常改变可能在认知功能障碍的形成中起关键作用。 展开更多

关键词 年龄相关性听力损失 扩散张量成像 脑结构网络 图论分析

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基于图论的分裂型人格障碍多加权脑结构网络研究 被引量：1

6

作者 齐守良 张波 +1 位作者 李萌 伍建林 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1093-1098,共6页

基于图论方法分析分裂型人格障碍(SPD)患者与健康对照在脑结构网络局部和全局参数上的差异.根据 Brainnetome 脑图谱将大脑皮层划分为246 个脑区利用扩散加权图像重建脑白质神经纤维束构建以神经纤维束条数、密度、长度和优化的密度为... 基于图论方法分析分裂型人格障碍(SPD)患者与健康对照在脑结构网络局部和全局参数上的差异.根据 Brainnetome 脑图谱将大脑皮层划分为246 个脑区利用扩散加权图像重建脑白质神经纤维束构建以神经纤维束条数、密度、长度和优化的密度为加权方式的脑结构网络.计算网络节点参数和全局参数通过假设检验找出具有显著性差异的脑区.结果发现 SPD 患者与健康人的脑结构网络在全局参数上无显著性差异在节点参数上 6 个脑区存在显著性差异差异脑区在位置上显示出左右脑不对称性在功能上与认知、情感和感知高度相关.研究结果可为疾病诊断治疗提供重要参考. 展开更多

关键词 分裂型人格障碍 结构脑网络 扩散加权成像 图论 脑白质神经纤维束

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早产儿与足月儿脑结构网络属性与模块化特征对比研究 被引量：3

7

作者 金超 胡亚杰 +7 位作者 李贤军 王苗苗 李彦彦 程燕南 王小玗 陶星星 赵慧芳 杨健 《磁共振成像》 CAS CSCD 2018年第6期411-416,共6页

目的探讨早产与足月儿脑结构网络属性与模块化特点,并进行对比分析。材料与方法对20例早产儿(胎龄,30~37孕周)与22例足月儿(胎龄,37~42孕周)进行3D磁共振T1加权成像扫描,利用新生儿脑解剖学图谱将整个大脑划分为122个区域,对其中64个灰... 目的探讨早产与足月儿脑结构网络属性与模块化特点,并进行对比分析。材料与方法对20例早产儿(胎龄,30~37孕周)与22例足月儿(胎龄,37~42孕周)进行3D磁共振T1加权成像扫描,利用新生儿脑解剖学图谱将整个大脑划分为122个区域,对其中64个灰质脑区进行脑容积二值网络构建,计算并比较网络属性与模块化特征。结果两组脑网络属性均具有小世界属性;相较足月儿,早产儿集群系数与局部效率显著降低(P<0.05),且模块化结构不规则。结论早产儿与足月儿脑结构网络具有小世界属性,但早产儿脑局部信息传递效率低,模块化结构分散,提示其脑区间信息整合能力发育迟缓或异常。 展开更多

关键词 早产儿 足月儿 脑容积 脑结构网络 模块化特征 磁共振成像

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基于图论分析的血管性认知障碍患者的脑结构网络拓扑属性研究

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作者 张颖颖 谭文莉 +7 位作者 姜程洋 徐春阳 王立 陈义磊 龚志刚 黄炎文 王辉 康英杰 《中国中西医结合影像学杂志》 2023年第3期275-278,309,共5页

目的:采用DTI及图论分析方法,探讨血管性认知障碍(VCI)患者脑结构网络全局拓扑属性改变,及其与认知功能的相关性。方法:纳入20例VCI患者(VCI组)和20例健康志愿者(对照组)分别行DTI扫描和认知能力评估。基于图论的方法构建全脑结构网络,... 目的:采用DTI及图论分析方法,探讨血管性认知障碍(VCI)患者脑结构网络全局拓扑属性改变,及其与认知功能的相关性。方法:纳入20例VCI患者(VCI组)和20例健康志愿者(对照组)分别行DTI扫描和认知能力评估。基于图论的方法构建全脑结构网络,计算全局网络拓扑属性,2组脑结构网络拓扑属性差异行两独立样本t检验,将VCI组中与对照组差异有统计学意义的指标与蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评分行相关性分析。结果:2组均具有小世界属性,相比对照组,VCI组的Eg和局部效率(Eloc)均下降,而最短路径(Lp)增加(均P<0.05)。VCI组Eg和Eloc均与MoCA评分呈正相关(r=0.544,0.516;均P<0.001),Lp与MoCA评分呈负相关(r=-0.576,P<0.001)。结论:VCI患者脑结构网络受到破坏,表现为网络的全局和局部传输能力下降,以及网络信息传输速度变慢,并与认知能力下降存在显著的相关性;结构网络拓扑属性的改变可能是VCI患者认知受损的原因之一。 展开更多

关键词 血管性认知障碍 扩散张量成像 结构脑网络 网络拓扑属性 认知功能

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基于DTI的早期帕金森病伴抑郁患者脑结构网络拓扑属性分析 被引量：2

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作者 苟露斌 张维 +6 位作者 郭大静 李传明 钟维佳 周治明 石新琳 陈婷 孙冬 《第三军医大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第22期2087-2092,共6页

目的 探讨早期帕金森病（Parkinson’s disease,PD）伴抑郁患者脑结构网络的拓扑属性变化。方法 纳入PPMI数据库中84例早期原发性PD患者,其中帕金森病伴抑郁（depression in PD,d-PD）患者28例,帕金森病不伴抑郁（no depression in PD,n... 目的 探讨早期帕金森病（Parkinson’s disease,PD）伴抑郁患者脑结构网络的拓扑属性变化。方法 纳入PPMI数据库中84例早期原发性PD患者,其中帕金森病伴抑郁（depression in PD,d-PD）患者28例,帕金森病不伴抑郁（no depression in PD,nd-PD）患者56例,分别进行扩散张量成像（diffusion tensor imaging,DTI）和T_1加权（T_1WI）结构成像扫描,构建每个患者的FA加权脑结构网络,采用图论方法分析脑结构网络全局的和节点的拓扑属性,对具有统计学意义的全局属性、节点属性与GDS-15评分进行相关性分析。结果 与nd-PD患者比较,d-PD患者脑结构网络的全局效率和局部效率明显降低,并与GDS-15评分呈负相关（P 〈0. 05）;特征路径长度明显增加,与GDS-15评分呈正相关（P 〈0. 05）;两组患者均为小世界网络,但两组间小世界属性参数差异具有统计学意义（P 〈0. 05）,与GDS-15评分无明显相关性（P〉 0. 05）。d-PD患者前额皮质、楔前叶、海马、基底神经节以及小脑部分脑区的节点度明显低于nd-PD患者（P 〈0. 05,FDR校正）,除右侧眶部额中回及右侧丘脑外,上述节点的节点度与GDS-15评分呈负相关（P 〈0. 05）。结论 d-PD患者存在脑结构网络拓扑属性的异常,并与抑郁症状严重程度相关;前额皮质、楔前叶、海马、小脑等在d-PD的神经病理机制中具有重要作用。 展开更多

关键词 扩散张量成像 抑郁 帕金森病 脑结构网络 拓扑

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首发抑郁症患者静息态脑结构网络的变化及其意义 被引量：2

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作者 陈旭丹 胡孝朋 +2 位作者 陶龙香 梁振 余永强 《安徽医科大学学报》 CAS 北大核心 2016年第2期222-226,共5页

目的探讨抑郁症患者两大脑半球脑结构网络与正常对照者间的差异。方法选取33例首发抑郁症患者及25例性别、年龄及受教育年限相匹配的正常对照者进行功能磁共振扫描,分析两组受试者脑结构网络之间的差异以及这些脑区间距离与汉密尔顿评分... 目的探讨抑郁症患者两大脑半球脑结构网络与正常对照者间的差异。方法选取33例首发抑郁症患者及25例性别、年龄及受教育年限相匹配的正常对照者进行功能磁共振扫描,分析两组受试者脑结构网络之间的差异以及这些脑区间距离与汉密尔顿评分(HAMD)之间的相关性。结果与对照组相比,抑郁症组右侧眶部额下回与后扣带回、右侧后扣带回与海马旁回、右侧梭状回与楔前叶的脑结构网络间距离显著增加(P<0.005),右侧海马旁回与苍白球的脑结构网络间距离明显缩短(P<0.005),相关分析结果提示这4对脑区间距离与HAMD评分两两相关。结论抑郁症患者多对脑区结构网络存在异常,在抑郁症的发病机制中发挥重要作用。 展开更多

关键词 抑郁症 弥散张量成像 脑结构网络

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基于图论的胶质瘤患者脑结构网络分析 被引量：2

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作者 刘明航 攸娜 +3 位作者 杨晨轩 赵恺 赵悦 许百男 《解放军医学院学报》 CAS 北大核心 2023年第5期481-488,共8页

背景胶质瘤是颅内十分常见的恶性肿瘤,具有很强的侵袭性,既往研究表明胶质瘤的存在不仅会对病变周围造成损害,还会对肿瘤范围以外的其他远隔部位造成功能损害。对大脑网络的研究,可帮助临床医师对胶质瘤患者的手术预期及预后作出更精准... 背景胶质瘤是颅内十分常见的恶性肿瘤,具有很强的侵袭性,既往研究表明胶质瘤的存在不仅会对病变周围造成损害,还会对肿瘤范围以外的其他远隔部位造成功能损害。对大脑网络的研究,可帮助临床医师对胶质瘤患者的手术预期及预后作出更精准的判断。目的研究不同部位胶质瘤患者脑网络拓扑属性的改变,探讨由肿瘤病变引起与大脑功能变化相关的结构网络重塑。方法纳入解放军总医院第一医学中心神经外科2018年1月-2020年12月收治的113例胶质瘤患者,采集所有受试者核磁共振扫描的弥散张量成像后,采用Mrtrix3软件对数据进行处理并构建大脑结构网络,通过GRETNA软件基于图论方法计算网络拓扑属性,观察不同位置肿瘤对脑结构网络的影响。结果额叶、颞叶、顶叶胶质瘤三组间的全局最短路径长度(the shortest path length,Lp)、聚类系数(clustering coefficient,Cp)、全局网络效率(network efficiency,Eg)、局部效率(local efficiency,Eloc)表现出现统计学差异,与额叶、颞叶胶质瘤组相比,顶叶胶质瘤组的全局拓扑属性表现为升高(P<0.05),与其他脑区节点网络属性指标相比,肿瘤所在脑区的节点介数中心性(betweenness centrality,NBc)、度中心性(degree centrality,NDc)、全局效率(nodular global efficiency,NEg)升高,节点最短路径长度(nodular shortest path length,NLp)下降,差异有统计学意义(P<0.05)。结论不同脑叶位置胶质瘤的网络拓扑属性发生了变化,全局属性和局部节点属性均表现出脑结构网络连接性改变。 展开更多

关键词 脑结构网络 胶质瘤 肿瘤位置 神经重塑

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男性精神分裂症患者脑结构网络小世界属性研究 被引量：1

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作者 李影 陈建淮 +2 位作者 阎锐 花玲玲 姚志剑 《临床精神医学杂志》 2014年第4期220-222,共3页

目的:探讨男性精神分裂症患者脑结构网络小世界属性的特点。方法:对21例男性精神分裂症患者(患者组)进行弥散张量成像扫描(DTI),利用解剖学自动标记模板(AAL)将整个大脑划分为90个区域,采用纤维分配连续跟踪(FACT)方法构建脑结构二值网... 目的:探讨男性精神分裂症患者脑结构网络小世界属性的特点。方法:对21例男性精神分裂症患者(患者组)进行弥散张量成像扫描(DTI),利用解剖学自动标记模板(AAL)将整个大脑划分为90个区域,采用纤维分配连续跟踪(FACT)方法构建脑结构二值网络;并与23名健康男性(对照组)比较。结果:两组脑结构网络均具有小世界属性(P=0.47);患者组平均最短路径长度较对照组显著增加(P=0.001),经FDR校正主要位于右侧颞中回、左侧楔叶、右侧枕中回、左侧扣带回后部、右侧颞上回颞极、右侧颞中回颞极(P均<0.001)。结论:男性精神分裂症患者脑结构形式和信息处理模式都具有小世界属性;但不同脑区间信息传递路径变长,提示其脑结构网络信息传递能力和脑区间信息整合能力受损。 展开更多

关键词 精神分裂症 弥散张量成像 脑结构网络 小世界属性

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一种与N-Back诱发脑力疲劳相关的特异性脑电网络结构 被引量：3

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作者 孟桂芳 许敏鹏 +3 位作者 张春翠 何峰 綦宏志 明东 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期143-149,共7页

探究脑力疲劳引起的静息态脑电网络结构的改变,以及体力疲劳的引入对脑力疲劳相关脑电网络的影响。分别以2-back实验和功率自行车诱发脑力、体力疲劳,采集10名被试脑力疲劳前后以及体脑疲劳前后4种状态下20个导联的静息脑电信号(EEG),... 探究脑力疲劳引起的静息态脑电网络结构的改变,以及体力疲劳的引入对脑力疲劳相关脑电网络的影响。分别以2-back实验和功率自行车诱发脑力、体力疲劳,采集10名被试脑力疲劳前后以及体脑疲劳前后4种状态下20个导联的静息脑电信号(EEG),进行偏定向相干因果性分析。对被试的脑电网络连接逐个进行威尔科克森符号秩检验,选择PDC值显著性大于阈值的连接赋为1,构建出二值化脑电网络。通过对疲劳前后脑电网络的比较与拆分计算,提取出一个N-back实验下与脑力疲劳相关的特异性脑电网络结构,该网络以额区的FP2导联为中枢节点,呈现出由全脑所有导联指向FP2的规律。在脑力疲劳和体脑疲劳两种疲劳状态下,该网络的连接形式基本保持一致,连接系数分别是4.060 3和4.142 1,没有发生显著改变,所以是一种相对独立、稳定并与脑力疲劳密切相关的功能网络。该方法和结果有望为研究脑力疲劳和探索体脑疲劳交互影响机制提供一个新的视角。 展开更多

关键词 脑电网络结构 脑力疲劳 体脑疲劳 静息态 偏定向相干

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基于弥散张量成像及图论分析法的孤独症谱系障碍患者脑结构网络研究进展 被引量：2

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作者 褚瑶 陈淼淼 +1 位作者 于昊 陈月芹 《磁共振成像》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期99-102,118,共5页

孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder, ASD)是一类以社交、情感互动障碍以及狭隘兴趣、刻板行为为基本特征的神经发育障碍性疾病,发病机制尚不明确。目前临床诊断主要基于对其行为及症状的观察,具有一定主观性且对于早期不典型患... 孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder, ASD)是一类以社交、情感互动障碍以及狭隘兴趣、刻板行为为基本特征的神经发育障碍性疾病,发病机制尚不明确。目前临床诊断主要基于对其行为及症状的观察,具有一定主观性且对于早期不典型患者具有一定困难。既往研究表明ASD脑结构网络的异常可能是其发病机制之一,可通过弥散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI)技术结合图论分析法来定量评估。作者总结发现ASD脑结构网络的全局属性、部分节点属性以及富人俱乐部组织、左右大脑半球偏侧化存在异常,并且这些异常与生长发育及临床症状密切相关,其中部分研究结果异质性较明显,未来或可通过多模态MRI针对不同生物亚型的ASD患者进行大样本、纵向研究,以获得更稳定、可靠的研究成果。本文就近年来基于DTI及图论分析法的ASD患者脑结构网络的最新研究进展进行综述,旨在为深入了解ASD的神经病理学机制、寻找有助于临床早期诊断的神经影像学标记物提供参考。 展开更多

关键词 孤独症谱系障碍 磁共振成像 弥散张量成像 脑结构网络 图论

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基于弥散张量成像的脑结构网络增龄性变化研究 被引量：1

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作者 黄干 姚旭峰 +1 位作者 于同刚 黄钢 《医学影像学杂志》 2019年第9期1441-1445,共5页

目的基于弥散张量成像及纤维束追踪技术构建大脑结构网络,研究大脑结构网络增龄性变化。方法分别构建30例青年人和30例老年人的脑结构网络。运用图论分析方法,计算脑结构网络的全局以及局部网络拓扑参数,定量分析年龄对大脑网络全局特... 目的基于弥散张量成像及纤维束追踪技术构建大脑结构网络,研究大脑结构网络增龄性变化。方法分别构建30例青年人和30例老年人的脑结构网络。运用图论分析方法,计算脑结构网络的全局以及局部网络拓扑参数,定量分析年龄对大脑网络全局特性及局部特性变化的影响。结果研究显示人脑结构网络具有小世界属性,脑网络全局特征参数与年龄具有强相关性(P<0.05),平均节点度、局部效率以及全局效率随年龄增长呈明显下降趋势,而平均聚类系数和平均最短路径长度呈上升趋势。脑网络局部特性与大脑全局特性的变化具有一致性,其中右侧楔前叶、左侧颞中回、双侧前扣带和旁扣带脑回、双侧内侧和旁扣带脑回、左侧梭状回、左侧舌回、左侧距状裂等脑区存在显著老化现象。结论大脑网络信息传输效率随年龄的增长而降低,整体机能随年龄增长呈下降趋势,但在局部脑区有着不同的老化机制。 展开更多

关键词 弥散张量成像 脑结构网络 图论分析 磁共振成像

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基于KL散度的轻度认知功能障碍患者的个体脑结构网络研究

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作者 吕旻 丁皓 +1 位作者 张雪君 张敬 《天津医科大学学报》 2020年第1期13-17,共5页

目的:探究正常老龄化人群和易转化为阿尔茨海默症(AD)的轻度认知功能障碍(MCI)患者个体化脑结构网络指标的差异。方法:本实验选取ADNI公共数据库中178例正常老龄者和170例易转化为AD的MCI患者(随访9年内)的脑结构影像数据,运用基于KL散... 目的:探究正常老龄化人群和易转化为阿尔茨海默症(AD)的轻度认知功能障碍(MCI)患者个体化脑结构网络指标的差异。方法:本实验选取ADNI公共数据库中178例正常老龄者和170例易转化为AD的MCI患者(随访9年内)的脑结构影像数据,运用基于KL散度的个体化脑形态相似度网络并结合图论的方法,分别比较脑网络指标差异。结果:本研究结果表明:(1)与随机网络相比,易转化为AD的MCI患者组和正常老龄化对照组的脑结构网络在所有稀疏度阈值范围内都具有较高的聚类系数(γ>>1)和近似相等的特征路径长度(λ≈1),并且两组都满足典型的小世界属性(σ>>1);(2)通过双样本t检验分析,与正常老龄对照组相比,小世界属性在稀疏度阈值0.3~0.5的范围内,易转化为AD的MCI患者组的小世界性σ显著减低(P<0.006,多重比较校正),而在0.1~0.25的范围内无明显差异;患者组标准化的聚类系数γ和特征路径长度λ在全部稀疏度阈值的范围内均呈现显著减低(P<0.006,多重比较校正);聚类系数Cp和特征路径长度Lp相比正常对照组呈现显著减低(P<0.006,多重比较校正)。(3)通过双样本t检验分析,与正常老龄对照组相比,在全部稀疏度阈值范围内,易转化AD的MCI患者组的全局效率Eg和局部效率Eloc均呈现显著减低(P<0.006,多重比较校正)。结论:(1)本方法能够呈现个体化脑结构的“小世界”拓扑属性,这为个体化精准诊疗提供新思路;(2)在全局水平,患者组存在小世界性、聚类系数、特征路径长度、全局效率和局部效率的显著减低,提示该疾病患者的脑结构网络向随机化转变。基于KL散度的个体化脑形态相似度网络的小世界性和网络效率有可能作为潜在的生物学标记用来监测MCI转化的疾病过程。 展开更多

关键词 基于体素的形态学分析 KL散度 脑结构网络 轻度认知功能障碍 阿尔茨海默神经影像倡议

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基于弥散张量成像技术的脑白质病变患者认知功能障碍与脑结构网络变化的关系

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作者 高文蓝 周连姬 +3 位作者 钟玲玲 黄水兰 何奇檀 覃浩强 《分子影像学杂志》 2023年第3期532-536,共5页

目的探究基于磁共振弥散张量成像技术的脑白质病变患者认知功能障碍与脑结构网络变化的关系。方法纳入2017年1月~2022年5月我院120例脑白质病变患者作为研究对象,根据神经心理学评估结果将患者分为认知功能正常组(n=48)、轻度认知功能... 目的探究基于磁共振弥散张量成像技术的脑白质病变患者认知功能障碍与脑结构网络变化的关系。方法纳入2017年1月~2022年5月我院120例脑白质病变患者作为研究对象,根据神经心理学评估结果将患者分为认知功能正常组(n=48)、轻度认知功能障碍组(n=44)和痴呆组(n=28),所有患者接受3.0T磁共振检查,测量白质高信号体积,并行弥散张量成像,构建脑结构网络。比较3组患者脑室旁、深部及总白质高信号体积,脑结构网络参数[全局效率、局部效率、最短路径、集聚系数、标准化聚类系数(γ)、近似标准特征路径长度(λ)、小世界属性值(σ)],并采用Pearson相关性分析脑结构网络参数与蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评分的相关性。结果认知功能正常组、轻度认知功能障碍组、痴呆组的脑室旁、深部白质高信号体积及总体积均依次增加,差异有统计学意义(P<0.05);痴呆组全局效率、局部效率、集聚系数、γ、λ、σ均小于认知功能正常组和轻度认知功能障碍组,最短路径大于认知功能正常组和轻度认知功能障碍组,差异有统计学意义(P<0.05);Pearson相关性分析显示,MoCA评分与最短路径呈负相关关系,与全局效率、局部效率、集聚系数、γ、λ、σ呈正相关关系(P<0.05)。结论脑白质病变患者认知功能障碍与白质高信号体积及脑结构网络属性改变有关。 展开更多

关键词 脑白质病变 磁共振弥散张量成像 认知功能障碍 脑结构网络

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基于弥散张量成像的脑白质结构网络相关研究进展

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作者 张羽萍 《社会科学前沿》 2021年第4期1017-1022,共6页

脑白质结构网络系统中大量的神经元或是神经元集群间的拓扑结构使得大脑的结构和功能具有复杂性,这在脑区间的信息传递起到关键作用。其中,相较功能网络和效率网络来说,结构网络主要以神经纤维结构连接层面作为大脑认知的基础。因此,基... 脑白质结构网络系统中大量的神经元或是神经元集群间的拓扑结构使得大脑的结构和功能具有复杂性,这在脑区间的信息传递起到关键作用。其中,相较功能网络和效率网络来说,结构网络主要以神经纤维结构连接层面作为大脑认知的基础。因此,基于弥散张量成像数据所构建的大脑结构网络至今依然是学者们研究的重点。现阶段国内外对脑白质结构网络的相关研究,在某种程度上可以辅助许多脑疾病的预测和诊断。本文回顾了近期DTI技术、神经纤维束跟踪技术在人脑白质结构网络构建方面的相关研究与成果,并对该领域的新兴研究点进行了展望。 展开更多

关键词 脑白质结构网络 弥散张量成像 小世界属性

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未服药注意缺陷/多动障碍儿童的个体形态学脑网络研究 被引量：3

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作者 燕子 陈颖茜 +5 位作者 戴艳 刘美娜 张洪宇 赵静 杨智云 苏舒 《中国神经精神疾病杂志》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期675-680,共6页

目的探究未服药注意缺陷/多动障碍(attention-deficit/hyperactivity disorder,ADHD)儿童个体形态学脑网络的拓扑属性差异及与其临床症状的相关性。方法纳入41例6~13岁未服药ADHD患儿及40名年龄、性别相匹配的典型发育(typically develo... 目的探究未服药注意缺陷/多动障碍(attention-deficit/hyperactivity disorder,ADHD)儿童个体形态学脑网络的拓扑属性差异及与其临床症状的相关性。方法纳入41例6~13岁未服药ADHD患儿及40名年龄、性别相匹配的典型发育(typically developing,TD)儿童,采用注意力划消测试评定ADHD患儿的注意力缺陷程度。基于高分辨T1加权图像构建个体形态学脑网络,采用图论方法分析脑网络拓扑属性,并采用偏相关探究网络特征与注意力缺陷症状的关系。结果与TD组比较,ADHD组脑灰质网络全局效率降低,特征路径长度增加(P<0.05)。在节点属性上,ADHD组的节点局部效率和节点中心度在左侧梭状回和右侧颞横回均较TD组降低(P<0.05,FDR校正)。ADHD组左侧梭状回的节点局部效率与注意力划消测试总分呈正相关(r=0.106,P=0.038,FDR校正)。结论ADHD的个体灰质脑网络表现为较低全局效率和较长的特征路径长度,提示该网络拓扑特征转变为“较弱的小世界”模式。ADHD异常的节点连接主要集中在执行控制、基底节和默认网络区域,与注意力缺陷相关。 展开更多

关键词 注意力缺陷/多动障碍 T1加权 结构脑网络 拓扑特征 网络节点 灰质 图论

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基于DTI的胶质瘤患者手术前后脑网络特性分析 被引量：2

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作者 薛莉 陶玲 +2 位作者 钱志余 俞宙 孙金洋 《北京生物医学工程》 2017年第2期139-145,共7页

目的利用弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)技术构建胶质瘤患者手术前后全脑结构网络和半脑结构网络,基于图论知识对脑网络参数进行定量研究及对比分析,探究胶质瘤及肿瘤切除手术对患者脑网络拓扑特性的影响。方法构建健康对... 目的利用弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)技术构建胶质瘤患者手术前后全脑结构网络和半脑结构网络,基于图论知识对脑网络参数进行定量研究及对比分析,探究胶质瘤及肿瘤切除手术对患者脑网络拓扑特性的影响。方法构建健康对照组、胶质瘤患者组手术前后全脑和半脑结构网络,定量分析两组大脑结构网络拓扑特性及网络参数,比较分析手术对患者全脑及半脑网络特性的影响。结果从全脑角度看,患者术后各全局网络参数较正常人均有所降低,但是小世界特性却有所增强,患者各全局参数在术前术后均无显著差异,患者术后的全脑局部参数明显低于术前;在半脑结构网络中,手术前后半脑全局参数无明显差异,而术后半脑全局参数明显低于术前。结论手术使得脑结构网络的局部脑区发生损伤,但并未对患者全脑及半脑全局参数造成显著影响,研究证实了人类大脑的代偿机制以及功能重组。该研究方法可对胶质瘤患者术后的疾病发展状况以及手术治疗效果评价提供帮助。 展开更多

关键词 弥散张量成像 胶质瘤 脑结构网络 切除手术 网络拓扑属性

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