孤独症大脑功能网络的静息态功能磁共振研究

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1、万方数据中图分类号I￡三!曼UDC硕士学位论文学校代码!Q533密级公开孤独症大脑功能网络的静息态功能磁共振研究BrainConnectivityNetworkinAutismUsingRestingStateFunctionalMagneticResonanceImaging作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：副指导教师：刘玉欢生物医学工程医学图像处理地球科学与信息物理工程学院喻罡副教授高燕华副主任医师论文答辩日期蛐答辩委员会主席墨≥二L蜀中南大学二。一四年五月万方数据学位论文原创性声明1籼籼啪砌㈣啪

2、眦叭m矾Y2687620本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：i!l玉遮日期：Ⅻ!丝年上月盟日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留

3、并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。导师签名J罐万方数据孤独症大脑功能网络的静息态功能磁共振研究摘要：功能磁共振成像(FunctionalMagneticResonanceImaging，fMRI)技术是一种非介入性的脑功能成像技术，能够快速的反映大脑功能活动，静息状态下获得的大脑活动信号具有重要的生理意义。孤独症作为一种神经障碍性疾病，其

4、发病率高，诊断方法主观性强，同时缺乏较好的治愈方法。因此，本文利用flVlRI技术检测孤独症患者的大脑功能区在静息状态下的活动情况，揭示孤独症患者和正常人大脑功能网络的差异，寻找功能障碍的相关区域，在临床和脑科学研究方面具有重要意义。将30名孤独症患者和30名正常人分为两组，无年龄、性别等显著性差异。对静息态功能磁共振数据进行预处理，然后将图像配准到标准空间，提取感兴趣脑区的时间序列信号。首先进行全脑网络分析，利用自动解剖图集(anatomicalautomaticlabeling，AAL)模板将大脑分为108个感兴趣区域

5、，提取各个脑区的时间序列信号，计算每对脑区之间的相关性。基于复杂网络理论，计算各种图论指标，进行统计分析。通过全脑网络分析，得至,J25个具有显著差异的脑区。构成局部大脑网络，进一步对两组数据进行局部网络分析。最后，比较两组数据缺省网络的拓扑差异。结果发现孤独症患者的全脑功能网络拓扑属性显著改变，聚类性显著降低，特征路径长度缩短，同时整体效率显著升高，局部效率降低，模块化和中介中心性指标也都降低。局部大脑网络拓扑属性与全脑网络拓扑属性的改变类似。与正常对照组相比，孤独症患者的整体效率升高，其他图论指标均降低。此外，局部网络

6、分析还发现了孤独症患者具有显著差异的脑区主要有额上回、眶额叶皮层、枕回等一些区域。孤独症患者的缺省网络同样具有较弱的功能连接。聚类性、特征路径长度、局部效率和中介中心性等图论指标也都低于正常人。综上所述，与正常对照组相比，孤独症患者的大脑网络的功能综合能力升高，而功能分离能力有所降低。孤独症患者大脑功能网络异常有助于揭示孤独症患者的脑功能变化规律，为临床诊断治疗，脑科学研究提供新的理论依据。关键词：fMRI；图论法；静息态；复杂网络分类号：R318Ⅱ万方数据BrainConnectivityNetworkinAutismU

7、singRestingStateFunctionalMagneticResonanceImagingAbstract：Functionalmagneticresonanceimaging(fMPa)technologyisanon．invasivebrainimagingtechniquethatcanquicklyreflectthefunctionalactivityinthebrain．Thebrainactivitysignalsinrestingstatehaveimportantphysiologicalsig

8、nificance．Autismisaneurologicaldisorderswithhighincidence．Itisshortofabettertreatmentanditsdiagnosisissubjectivity．Therefore，Inthisstudy，weinvestigatedt