基于脑功能网络的ad和mci分类研究

《基于脑功能网络的ad和mci分类研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：婆．刍蔓一日期：型!坚』：!里关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学

2、校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：罂纽日期：丝!垒』!!!导师签名：——建区l查．日期：兰Q!华：』!』兰万方数据0IlilllllitlllllIlllUlIllllllIIIllIlUlY2693613基于脑功能网络的AD和MCl分类研究摘要人脑是一个复杂的动力学系统，是大脑进行信息处理和认知表达的生理基础。探索大脑的组织结构与功能，有助于理解大脑的工作机制，对大脑相关病理学的研究都具有

3、重要意义。近年来，很多研究人员将复杂网络理论应用到脑认知的研究中，把每个脑区看作是网络中的一个节点，两个脑区间的连接看作边，可以将大脑抽象成一个复杂网络，通过分析网络中的属性，可以帮助人们理解大脑网络的运转机制，对神经类疾病的研究有很大意义。随着人口老龄化速度的加快，阿尔茨海默病日渐成为危害老年人健康的一个重要问题，该疾病是一种神经退行性疾病，发病率高，目前尚没有有效的治疗方法，通过干预其早期阶段．轻度认知障碍，可以延缓疾病进展。已有研究发现，阿尔茨海默病患者的脑功能网络存在异常，但是，对该疾病早期阶段脑网络拓扑属

4、性的变化，不同脑区划分情况对脑功能网络的影响情况，目前仍不清楚。本文从复杂网络的角度对阿尔茨海默病、晚期轻度认知障碍和早期轻度认知障碍及正常对照组进行了研究。主要工作如下：(D收集四组被试的静息态．fMRI数据和结构MRI数据，对这些原始数据进行必要的预处理，以降低噪音，提高数据质量。(2)采用AAL脑模板和Craddock脑模板对节点进行定义，提取fMRII万方数据数据的时间序列，分别构建所有被试的脑功能网络，提取网络中的节点属性，包括节点度，中间中心度和节点效率，计算节点属性的曲线下面积值。采用k-s检验方法选

5、择不同组之间存在显著差异的节点属性的曲线下面积值作为分类特征，运用支持向量机算法对进行了两组间分类。(3)对结构MRI图像进行预处理，得到调制后可以反映灰质体积变化的灰质图像，然后采用基于体素形态学方法对四组被试进行了差异分析，得到了四组之间具有差异的感兴趣区，提取这些感兴趣区的灰质体积，去除性别和年龄协变量后作为分类特征；选取行为学量表中的简明精神量表作为分类特征，进行了分类研究。(4)采用SVM分类方法对两种脑区划分情况下的曲线下面积特征和上述步骤得到的灰质特征和简明精神量表特征进行了分类。研究结果发现，只有脑

6、功能网络特征时，大脑划分的越细，正确率越高；加入灰质特征后，都能显著提高分类正确率；加入行为学量表特征后，分类正确率有提高，但都不明显；两种划分情况下，三种特征一起进行分类，分类效果最好。这意味着脑功能网络方法结合灰质和行为学量表可以对脑疾病进行研究，为临床诊断提供了辅助手段。关键宇：阿尔茨海默病，轻度认知障碍，脑功能网络，支持向量机，基于体素形态学方法II万方数据ClASSIFICATIOINRESEARCHOFBRAINF乙口呵CTIONALNETWORKINADANDMCIABSTRACTHumanb—rai

7、nisacomplexdynamicsystem，isthephysiologicalbasisofbraininformationprocessingandcognitiveexpression．Explorethestructureandfunctionofthebrain，helpstounderstandtheworkingmechanismofthebrain，hasgreatsignificancetothestudyofbrain-relatedpathologies．Inrecentyears，ma

8、nyresearchershaveappliedthecomplexnetworkstheoryinbraincognitionresearch．Eachbrainregionmgardsasanodeinanetwork，connectionbetweentwonodesareseenasaedge，braincarlbeabstractedintoaco