简介:摘要目的基于磁敏感加权成像(susceptibility-weighted imaging,SWI)图像建立深度学习算法模型分析脑浅静脉(superficial cerebral veins,SCV)形态学参数与皮层下深部白质病变(deep white matter lesions,DWML)之间的关联。材料与方法招募健康志愿者364名,所有受试者行头颅常规序列及SWI扫描。随机选取其中200名受试者的SWI图像重建得到最小密度投影(minimum intensity projection,MinIP)图像,采用深度学习算法分析MinIP图像,建立SCV形态学特征的自动量化模型。采用该模型分析剩余164名受试者双侧大脑半球SCV的血管直径、曲率等形态学参数。根据有无皮层下DWML将164名受试者分为两组,分别为有皮层下DWML组(共53人)和无皮层下DWML (non-deep white matter lesions,N-DWML)组(共111人)。采用Mann-Whitney U检验对DWML组与N-DWML组的SCV形态学参数进行分析。对差异有统计学意义的指标和皮层下深部白质病变建立二元Logistic回归模型。结果用于分析SCV形态学特征的深度学习算法模型在训练集的平均准确率为98.19%,在验证集的平均准确率为98.02%,测试集的平均准确率为98.03%。双侧大脑半球SCV的各项量化指标在年龄及受教育年限的分布中差异均无统计学意义(P>0.05),但在性别中分布中差异有统计学意义,表现为男性双侧大脑半球SCV血管数量均显著多于女性(右侧P=0.004,左侧P<0.001)。DWML组和N-DWML组在双侧大脑半球的SCV直径及数量中差异均无统计学意义(P>0.05),DWML组的SCV曲率较N-DWML组显著增大(P<0.001)。右侧大脑半球SCV曲率与DWML的发生呈显著正相关(回归系数为2.035,P=0.015)。结论SCV形态学改变与DWML之间存在潜在关联,SCV曲率改变可能通过影响局部血流动力学改变从而导致DWML的发生。
简介:摘要目的探索功能脑网络拓扑属性在轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)患者中的改变及其应用价值。材料与方法共纳入28例MCI患者和15例正常对照(normal control,NC),采集所有受试者静息态功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI)的图像后,利用GRETNA (Graph Theoretical Network Analysis)软件对数据进行预处理及功能网络构建,然后利用图论分析方法计算网络拓扑属性,通过两独立样本t检验比较组间差异,并采用Boferroni多重比较校正方法对结果进行校正。结果与NC组相比,MCI组聚类系数(clustering coefficient,Cp)及局部效率(local efficiency,Eloc)均下降,下降最明显的脑区主要位于视觉及听觉功能相关脑区,差异具有统计学意义(P<0.05);MCI组的特征路径长度(shortest path length,Lp)缩短(P>0.05),全局效率(global efficiency,Eglob)升高(P>0.05),差异不具有统计学意义。结论MCI患者的Cp及Eloc较NC组明显下降,且以视觉及听觉功能相关的脑区下降最明显,其有可能成为MCI准确诊断的潜在生物标志物。
简介:摘要目的探索氢质子磁共振波谱(1H-magnetic resonance spectroscopy,1H-MRS)在轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)患者中双侧额叶白质代谢物变化及其应用价值。材料与方法前瞻性收集社区招募并经过筛选的 174名志愿者,经过神经心理学量表评估后分为MCI组及正常对照组(normal control,NC)。同时对其双侧额叶白质进行单体素1H-MRS扫描,利用LCModel软件自动计算双侧额叶白质主要代谢物的相对浓度。结合协方差分析、独立样本t检验及非参数曼-惠特尼U检验以比较两组间代谢物相对浓度差异,使用Pearson及Spearman相关分析法探索代谢物相对浓度与量表评分的相关性。结果老年受试者(≥60岁) MCI组左侧额叶白质谷氨酸及谷氨酰胺相对浓度较NC组增加(1.77±0.08、1.48±0.08;Z=2.640,P<0.05)。针对MCI组受试者量表得分进行分析,发现听觉词汇学习测验长延时记忆及再认得分与右侧额叶白质N-乙酰天门冬氨酸+N-乙酰天门冬氨酸谷氨酸(N-acetylaspartate and N-acetylaspartylglutamate,NAA+NAAG)呈负相关(r=-0.241、-0.342,P均<0.05);形状连线测试(shape trails test,STT)-A完成时间与左侧额叶白质NAA+NAAG呈负相关(r=-0.235,P=0.044);STT-A及STT-B完成时间均与右侧额叶白质肌醇呈正相关(r=0.379、0.398,P均<0.05)。结论1H-MRS代谢物改变有望作为临床上早期诊断MCI的参考依据。