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静息态fmri评估酒精注射急性期恒河猴脑功能改变

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中国医学影像技术 2016年第7期32卷 995-999页

作者：丁兆明王海宝余永强程文文束宏敏安徽医科大学第四附属医院影像科安徽合肥230000 安徽医科大学第一附属医院放射科安徽合肥230022

目的采用静息态fmri基于分数低频振荡幅度(fALFF)算法评价酒精急性期恒河猴脑功能改变。方法分别对7只雄性健康恒河猴于给予酒精前(对照组)及10min后(酒精组)行静息态fmri扫描,采用fALFF算法获得两组fALFF值存在差异的脑区。结果静息态... 详细信息

目的采用静息态fmri基于分数低频振荡幅度(fALFF)算法评价酒精急性期恒河猴脑功能改变。方法分别对7只雄性健康恒河猴于给予酒精前(对照组)及10min后(酒精组)行静息态fmri扫描,采用fALFF算法获得两组fALFF值存在差异的脑区。结果静息态下,酒精组fALFF值低于对照组的脑区为右枕叶、右侧颞中回、左侧中央后回、右侧楔叶/距状沟、右侧额上回、后扣带回及小脑、丘脑(P<0.01);酒精组fALFF值高于对照组的脑区包括双侧额上回、双侧颞下回、右侧中央前回、楔前叶、后扣带回、左侧海马、双侧岛叶及脑干、小脑、右侧基底核(P均<0.01)。结论酒精急性期恒河猴脑功能的改变具有全脑效应。

关键词：酒精功能磁共振成像静息态fmri 恒河猴

经耳甲表皮迷走神经刺激术治疗首发、未服药抑郁症患者的静息态fmri研究

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经耳甲表皮迷走神经刺激术治疗首发、未服药抑郁症患者的静息态fM...

作者：易思婕中南大学

学位级别：硕士

目的:本研究用ALFF、fALFF及Re Ho方法研究ta VNS后MDD患者的脑活动,了解ta VNS是否调节MDD患者的神经活动。方法:本研究纳入25名MDD患者及29名HCs,并评估相关临床量表。MDD患者ta VNS前行第一次全脑rs-f MRI扫描,在双侧耳甲区ta VNS持... 详细信息

目的:本研究用ALFF、fALFF及Re Ho方法研究ta VNS后MDD患者的脑活动,了解ta VNS是否调节MDD患者的神经活动。方法:本研究纳入25名MDD患者及29名HCs,并评估相关临床量表。MDD患者ta VNS前行第一次全脑rs-f MRI扫描,在双侧耳甲区ta VNS持续30min及8周后分别进行第二次及第三次rs-f MRI扫描。HCs仅行基线rs-f MRI扫描。基线、ta VNS后4周及8周用17-HAMD量表评估MDD患者抑郁程度,HCs仅行基线量表评估。比较MDD患者与HCs脑功能改变,及MDD患者在ta VNS前后脑功能改变。将功能改变值与量表评分行相关分析。结果:与HCs相比,MDD患者fALFF存在显著差异。MDD患者ta VNS后广泛脑功能降低,与MDD患者本身异常脑区重叠。8周ta VNS后MDD患者HAMD量表评分降低。相关分析示ta VNS后MDD患者MCC及SMA的Re Ho变化与HAMD评分变化相关。结论:与HCs相比,MDD患者枕颞叶及小脑fALFF显著增高,ta VNS后脑功能降低。表明感觉运动、边缘系统、视觉及情绪调节相关的脑区可能在ta VNS治疗MDD的神经机制方面发挥作用。图15幅,表8个,参考文献167篇

关键词：经耳甲表皮迷走神经刺激术抑郁症首发未服药区域同质性低频振幅低频振幅分数静息态fmri

基于隐马尔可夫模型的静息态fmri数据分析

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基于隐马尔可夫模型的静息态fMRI数据分析

作者：王建华辽宁师范大学

学位级别：硕士

功能磁共振成像(functional Magnetic Resonance Imaging,f MRI)是一种基于血液氧合信号(BOLD信号)间接测量大脑神经活动的技术,可用于识别大脑中的空间分布网络,为脑功能检测提供了高效、快捷的先进技术.当被试保持清醒、放松、并且避... 详细信息

功能磁共振成像(functional Magnetic Resonance Imaging,f MRI)是一种基于血液氧合信号(BOLD信号)间接测量大脑神经活动的技术,可用于识别大脑中的空间分布网络,为脑功能检测提供了高效、快捷的先进技术.当被试保持清醒、放松、并且避免有任何特定思维活动时的状态称为静息态,被试处于静息状态下的脑功能成像技术被定义为静息态f MRI.静息态f MRI反应了人脑自发活动,有研究表明,人脑自发活动具有高度组织性.隐马尔可夫模型可用于模拟大脑活动,f MRI信号(观察序列)是由一系列隐藏状态(状态序列)生成的,该状态序列构成了一个马尔可夫链.近年来,基于隐马尔可夫模型的静息态f MRI数据分析,广泛应用于精神分裂症,自闭症,阿尔兹海默症,大脑老化等多个领域.但是多数研究是对多被试串接数据进行分析,而忽略了被试特异性的影响,并且没有考虑不同网络的重叠效应,忽略了网络特异性的影响.本文分别针对被试特异性和网络特异性进行了研究分析.本文首先利用变分贝叶斯算法解决隐马尔可夫模型学习问题,通过多次迭代估计模型参数,得到隐藏状态的转移概率,初始概率,条件概率;然后,利用Viterbi算法解决隐马尔可夫模型预测问题,解码隐藏状态序列;接着,利用Kullback Leibler距离绘制自由能变化曲线,找到最优状态数,重点分析最优状态数时的情况;最后,建立混合效应模型计算隐状态序列对应的时间参数的组内相关系数,探究基于隐马尔可夫模型的静息态f MRI数据分析的重测信度.本文的研究内容主要分为两部分,一是被试特异性研究,对单被试数据建模,发现不同被试的状态存在差异,说明单被试研究具有必要性.通过计算时间参数的组内相关系数,探究单被试的重测信度,结果显示单被试重测信度良好,说明单被试研究具有可行性.二是网络特异性研究,考虑大脑不同网络活动存在叠加效应,对单网络数据建模,结果显示单网络重测信度良好,说明单网络研究具有可行性.

关键词：隐马尔可夫模型静息态fmri 变分贝叶斯组内相关系数

基于动态低频振幅方法的飞行员静息态fmri研究

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现代计算机 2022年第2期28卷 44-49页

作者：徐开俊肖成坤陈曦杨泳陈锡硼王泉川中国民用航空飞行学院广汉618300

探讨了动态低频振幅法(dynamic amplitude of low frequency fluctuation,dALFF)在民用航空运输飞行员静息状态脑功能评价及飞行员课程开发中的应用价值。通过招募26名民航飞行员以及学历、性别、年龄与之相匹配的23名普通职业者进行磁... 详细信息

探讨了动态低频振幅法(dynamic amplitude of low frequency fluctuation,dALFF)在民用航空运输飞行员静息状态脑功能评价及飞行员课程开发中的应用价值。通过招募26名民航飞行员以及学历、性别、年龄与之相匹配的23名普通职业者进行磁共振成像扫描,计算被试者大脑的动态低频振幅指标并进行组间对比。发现飞行员与普通职业者的动态低频振幅(dALFF)值有明显的差异(P<0.01,GRF校正),具体差异脑区为飞行员的左三角部额下回、右额中回、右中央后回三个脑区相较健康对照组降低。研究表明了经过长期的飞行训练,飞行员在躯体感觉相关的脑区的活动变异性减低。

关键词：飞行员动态低频振幅静息态fmri

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静息态fmri的时间移位分析

静息态fmri的时间移位分析

作者：秦勤杭州师范大学

学位级别：硕士

静息态功能磁共振影像(rs-fmri)的操作简单,具有无创伤性,通过分析fmri得到的血氧水平依赖(BOLD)信号,我们可以估计大脑的血液动力学情况。和传统灌注方法动态磁敏感对比增强灌注加权成像(DSC-PWI)和动脉自旋标记(ASL)相比,静息态fmri... 详细信息

静息态功能磁共振影像(rs-fmri)的操作简单,具有无创伤性,通过分析fmri得到的血氧水平依赖(BOLD)信号,我们可以估计大脑的血液动力学情况。和传统灌注方法动态磁敏感对比增强灌注加权成像(DSC-PWI)和动脉自旋标记(ASL)相比,静息态fmri方法不需要注射对比剂,没有潜在副作用,具有高的时间分辨率和空间分辨率。之前有研究将急性中风患者静息态fmri数据进行时间移位分析(time-shift analysis, TSA),研究结果显示,对于急性缺血性中风患者,大脑中BOLD信号相对于参考信号有延迟的区域和DSC-PWI中MTT延长的区域很相似。证明可以使用静息态功能磁共振方法来反映大脑的灌注状况。研究目标有二：一是利用高时间分辨率的静息态fmri数据建立正常人脑细微差别的延迟图;二是把它作为病人研究的参考。本论文包括两个研究。一是使用静息态功能磁共振方法描绘国际神经影像数据共享计划数据库人脑血流灌注分布。该研究使用TR(repetition time)=645毫秒快速采样参数采集健康人脑静息态fmri数据,使用时间移位分析(TSA)处理数据,结果发现,时间延迟主要对称分布于脑室附近及白质区域,脑脊液的延迟值大于白质延迟值,该研究和以往的研究一致。基于第一个研究健康被试数目过少的不足,我们进行了第二个研究,该研究使用98名健康被试的静息态fmri数据,TR=720毫秒,时间移位分析结果同研究一一致,我们相信静息态fmri作为一种非侵入性的技术,会更广泛的应用于脑血管疾病的诊断中。

关键词：脑灌注静息态fmri 时间移位分析动态磁敏感对比增强灌注加权成像动脉自旋标记多频带fmri

静息态fmri评估急性酒精暴露对恒河猴脑功能的影响

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静息态fMRI评估急性酒精暴露对恒河猴脑功能的影响

作者：丁兆明安徽医科大学

学位级别：硕士

目的采用静息态fmri(fALFF、Reho)评价酒精急性期恒河猴脑功能改变。材料与方法恒河猴(M,n=7),无酒精接触史。所有被试均进行2次相同的fmri扫描,每次间隔1周以上,实验采取给酒精前后自身对照。具体过程如下,将被试麻醉,先进行一次BOLD... 详细信息

目的采用静息态fmri(fALFF、Reho)评价酒精急性期恒河猴脑功能改变。材料与方法恒河猴(M,n=7),无酒精接触史。所有被试均进行2次相同的fmri扫描,每次间隔1周以上,实验采取给酒精前后自身对照。具体过程如下,将被试麻醉,先进行一次BOLD序列扫描,以获取基础静息态数据作为对照,然后按0.44g/kg的剂量静脉推注酒精(40°伏特加,用生理盐水稀释一倍),然后按给药后10min、28min、46min三个时间点再进行3次BOLD序列扫描。利用DPARSF及SPM12软件对图像进行处理,得到给酒精前后各组全脑fALFF、Re Ho。结果1.各组间(0期、Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期)总体比较fALFF差异显著的脑区为:右侧中央后回、右岛叶、小脑、左侧海马旁回、双侧额下回、右枕叶、锲前叶、左侧缘上回,差异均有统计学意义(P均<0.05)。2.给酒精后fALFF值减低的脑区为:双侧额上回、右侧额下回、右侧梭状回、右侧角回、双侧颞上回、右枕叶、左侧外侧沟、左侧中央后回、左侧楔状叶、左侧丘脑、左侧岛叶、前扣带回。差异有统计学意义(P均<0.05)。3.给酒精后fALFF值增高的脑区为:右侧额下回、右侧颞中回。差异有统计学意义(P值均<0.05)。4.各组间Reho值比较差异显著的脑区为:双侧额下回、左侧尾状核、右侧颞上回、右侧海马旁回、右侧枕下回、左侧颞中回、右侧锲前叶及中脑,差异有统计学意义(P值均<0.05)。5.给酒精后Reho值减少的脑区为:右侧额上回、锲状叶、左枕叶,差异有统计学意义(P值均<0.01)。6.给酒精后Reho值增加的脑区为:右侧额下回、中后扣带回、右侧中央前回、右侧锲前叶、右侧胼胝体压部,差异有统计学意义(P值均<0.01)。结论急性期酒精对全脑产生广泛而显著的影响,总体表现为抑制作用,主要涉及默认网络、奖赏及情绪加工系统、视听皮层。灵长类动物模型对临床药物研究具有参考价值。

关键词：酒精静息态fmri 恒河猴

轻度认知障碍患者有氧舞蹈干预后认知功能和静息态fmri低频振幅的改变

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中国康复医学杂志 2019年第4期34卷 378-385页

作者：张玲王彤朱奕吴婷吴含王石艳祁鸣南京医科大学第一附属医院放射科南京210029 南京医科大学第一附属医院康复医学中心南京医科大学第一附属医院神经内科南京大学医学院附属鼓楼医院康复医学科浙江省人民医院康复医学科

目的:本研究针对于轻度认知障碍患者(MCI)采用一套自主编制有氧舞蹈进行干预,探讨其对患者认知功能和静息态fmri低频振幅(ALFF)的影响。方法:将38例MCI患者随机分组:训练组(19例)和对照组(19例)。分别接受不同干预方式。对于训练组,给... 详细信息

目的:本研究针对于轻度认知障碍患者(MCI)采用一套自主编制有氧舞蹈进行干预,探讨其对患者认知功能和静息态fmri低频振幅(ALFF)的影响。方法:将38例MCI患者随机分组:训练组(19例)和对照组(19例)。分别接受不同干预方式。对于训练组,给予有氧舞蹈进行干预,共3个月;对照组则以健康教育为主,周期与训练组相同。期间所有患者均未接受任何药物治疗。在接受干预前对所有患者进行评分,了解他们的认知情况,评估工具为认知功能量表,同时进行静息态fmri扫描,干预结束后再次进行评分和扫描。了解患者脑功能活动情况,根据低频振幅图像结果进行分析。结果:训练组干预完成后,认知功能量表结果显示训练组的简易精神状态评分、蒙特利尔认知评估量表、韦氏逻辑记忆和符号数字模式测试评分显著改善,与干预前相比差异显著。两组患者干预前后韦氏逻辑记忆评分皆发生变化,其中以训练组更为明显,相比有显著差异(P静息态fmri扫描结果显示,训练组干预前后发生明显变化,其双侧额颞叶、前扣带回、内嗅及海马旁皮层的ALFF值显著增高(P静息态fmri为评估有氧训练对认知功能的影响提供了一种量化方法。

关键词：轻度认知障碍有氧舞蹈认知功能静息态fmri 低频振幅阿尔茨海默病

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静息态fmri的图像处理与应用研究

静息态fMRI的图像处理与应用研究

作者：赵雯典中南大学

学位级别：硕士

摘要：功能磁共振成像是一种安全、无创的大脑研究工具。静息态fmri因其简单的实验设计、简单的操作以及无需受试者完成特定任务即能观测受试者脑的白发活动,使之非常适合用于研究临床疾病,特别是神经性疾病。论文以SCA-3与SPG-4这两种... 详细信息

摘要：功能磁共振成像是一种安全、无创的大脑研究工具。静息态fmri因其简单的实验设计、简单的操作以及无需受试者完成特定任务即能观测受试者脑的白发活动,使之非常适合用于研究临床疾病,特别是神经性疾病。论文以SCA-3与SPG-4这两种临床症状相似的遗传性神经性疾病为研究对象,旨在利用静息态fmri研究这两种疾病对大脑功能的影响,从而为这两种疾病的神经功能学研究提供线索。论文首先对静息态fmri分析中的预处理部分进行研究,包括结构像的自动分割和生理噪声去除。论文首先对静息态fmri分析中的预处理部分进行研究,包括结构像的自动分割和生理噪声去除。针对结构像分割时容易出现的边缘定位模糊以及分割结果受噪声影响问题,提出了一种新的自动分割方法。通过对模拟图像与真实图像不同层切面的分割实验证明：相对于传统模糊水平集方法和小波包方法,该方法能够实现更加准确的分割。论文在分析了心跳和呼吸所引起的生理噪声对于静息态fmri研究结果影响的基础上,使用回溯图像校正方法以建立生理噪声模型,并且进行仿真实验,实验结果表明该方法能够有效地减少生理噪声对原信号的影响。然后,论文采集了SCA-3和SPG-4两种疾病患者以及正常健康人群在静息态下的脑fmri数据,并且使用局部一致性方法和低频振幅方法对0.01-0.08Hz频率段的数据进行统计分析。统计结果发现,与正常人相比,两种疾病患者大脑的低频振幅以及局部一致性均存在比较显著的异常：例如左脑岛、左枕中回等脑区;而左海马、左后扣带回等脑区在两种疾病之间存在显著的差异。同时,ReHo方法与ALFF方法所得的统计结果在如右小脑、左豆状壳核等脑区也表现出一致性,提示了存在差异的重要脑区。不仅如此,分析结果中异常脑区的广泛分布也提示出这两种疾病的神经生理机制很可能是由于大脑功能网络出现异常,而不是单一脑区的异常。从而也证明了利用静息态fmri方法对这两种疾病进行研究是行之有效的。图19幅,表12个,参考文献61篇。

关键词：静息态fmri 图像分割生理噪声建模局部一致性方法

基于静息态fmri相位同步的ADHD儿童脑网络研究

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中国生物医学工程学报 2020年第3期39卷 265-270页

作者：徐杰王训恒厉力华杭州电子科技大学生命信息与仪器工程学院杭州310018

探索相位同步和复杂网络方法在注意缺陷多动障碍(ADHD)脑网络机制研究中的应用,选取135例ADHD患者和102例正常对照作为研究对象。以这237例被试的功能磁共振图像时间序列作为研究数据,利用相位同步分析方法获得脑区间的连接关系,并在此... 详细信息

探索相位同步和复杂网络方法在注意缺陷多动障碍(ADHD)脑网络机制研究中的应用,选取135例ADHD患者和102例正常对照作为研究对象。以这237例被试的功能磁共振图像时间序列作为研究数据,利用相位同步分析方法获得脑区间的连接关系,并在此基础上构建脑网络。然后,利用复杂网络的局部效率指标评估静息态脑功能,并采用多元线性回归和方差分析等统计方法,分析ADHD患者和正常对照在静息态下脑区的局部效率可能存在的差异。结果表明,ADHD患者与正常对照在年龄、性别、量表分值(注意力和自制力)、3种智商值(语言智商、操作智商和总智商)等方面均无统计学差异,在诊断和头动参数上有显著差异(P静息态下,ADHD患者和正常对照在左侧中央前回、尾状核、丘脑等脑区的局部效率差异可能与患者尾状核、丘脑等特定脑区的功能异常有关,也可能与患者注意和执行有关的神经网络损伤有关。

关键词：注意缺陷多动障碍(ADHD) 相位同步局部效率静息态fmri