目的采用低频振幅(amplitude of low frequency fluctuation,ALFF)、比率低频振幅(fractional amplitude of low frequency fluctuations,fALFF)和功能连接(functional connectivity,FC)方法探究原发性痛经(primary dysmenorrhea,PDM)...目的采用低频振幅(amplitude of low frequency fluctuation,ALFF)、比率低频振幅(fractional amplitude of low frequency fluctuations,fALFF)和功能连接(functional connectivity,FC)方法探究原发性痛经(primary dysmenorrhea,PDM)患者疼痛的中枢机制。材料与方法纳入31例PDM患者,所有受试者均接受经期与围排卵期双期静息态功能磁共振成像检查。计算ALFF、fALFF值,提取ALFF和fALFF值都有差异的脑区作为感兴趣区(region of interest,ROI),计算ROI与全脑体素的FC值。采用配对样本t检验比较PDM患者疼痛与无痛状态下ALFF、fALFF、FC值,并采用皮尔逊相关分析探索PDM患者ALFF、fALFF值与临床指标的关系。结果与非疼痛期比较,PDM患者在疼痛期显示左侧内侧额上回、右侧小脑Ⅱ区ALFF值显著升高,左侧岛叶ALFF值显著降低(双尾检验P<0.05,Alphasim校正,团块大小>176);PDM患者疼痛期的左侧背外侧额上回、左侧额下回三角部、右侧豆状核的fALFF值显著高于非疼痛期,左侧楔前叶的fALFF值显著低于非疼痛期(双尾检验P<0.05,Alphasim校正,团块大小>154)。随后,基于种子点的FC分析显示,左侧额上回为ALFF和fALFF值都有差异的脑区,相较于非疼痛期,疼痛期其与左侧小脑Ⅷ区的连接性降低(双尾检验P<0.05,Alphasim校正,团块水平>181);Pearson相关分析显示PDM患者疼痛期的左侧岛叶ALFF值与CMSS-t呈负相关(r=−0.400,P=0.026)。结论本研究揭示了PDM存在ALFF与fALFF的异常改变,并涉及多个脑网络,为帮助理解PDM的中枢机制提供新见解。展开更多
目的基于静息态功能磁共振成像(resting state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI)系统性探究帕金森病(Parkinson’s disease,PD)患者运动网络的功能连接(functional connectivity,FC)改变,并观察频率特异性FC模式。材料...目的基于静息态功能磁共振成像(resting state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI)系统性探究帕金森病(Parkinson’s disease,PD)患者运动网络的功能连接(functional connectivity,FC)改变,并观察频率特异性FC模式。材料与方法经过严格质控,最终前瞻性纳入28例PD患者与34例性别、年龄、受教育年限匹配的健康对照者。整合来自模板的双侧小脑(Ⅳ~Ⅴ、Ⅵ、Ⅷ小叶)、黑质、基底节(尾状核、壳核、苍白球)、丘脑、运动皮层(中央前回、中央后回、中央旁小叶)共计36个感兴趣区(regions of interest,ROI)组成PD特异性运动网络,使用常规低频(0.01~0.1 Hz)以及slow-3(0.073~0.198 Hz)、slow-4(0.027~0.073 Hz)、slow-5(0.01~0.027 Hz)子频段下的FC分别构建连边。经过基于网络的统计分析,探究频率特异性FC改变模式。使用Spearman偏相关分析观察异常FC与临床运动及认知评分的相关性。结果PD患者在常规低频下展现了广泛的FC减低。在P=0.01的连边阈值与P=0.05的子图阈值下,观察到包含22个ROI和29条连边的子图(P=0.017),其中网络间连接以丘脑-小脑-基底节为著,以及黑质-壳核、中央后回-小脑的连接。网络内连接主要集中于小脑双侧Ⅵ小叶间、双侧壳核间、双侧中央旁小叶与右侧中央后回。在P=0.05的连边与子图阈值下与常规低频对比,slow-4展现了更多的丘脑-基底节的FC改变。slow-5频段的特异连边主要集中在“小脑-黑质-基底节-丘脑”的网络间连接。slow-3频段未发现异常FC。常规低频下,丘脑-苍白球及壳核间FC与统一帕金森病评分量表第三部分(Unified Parkinson’s Disease Rating ScaleⅢ,UPDRS-Ⅲ)呈负相关(P_(corrected)=0.04及P_(corrected)<0.01)。结论PD患者表现了整合运动网络复杂且广泛的FC受损,并且具有频率特异性改变模式。包含“小脑黑质-基底节-丘脑-运动皮层”多环路的脑网络功能异常可能是PD运动障碍的神经病理学机制之一,而纹状体、丘脑等皮层下结构可能具有疾病诊断与监测的潜在生物学价值。展开更多
目的构建并验证多模态MRI图像3D卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)模型对肝纤维化(liver fibrosis,LF)分类的价值。材料与方法回顾性分析经病理证实为LF,并行肝脏3.0 T MRI检查的224例LF患者的T1WI、T2WI、表观扩散系数(a...目的构建并验证多模态MRI图像3D卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)模型对肝纤维化(liver fibrosis,LF)分类的价值。材料与方法回顾性分析经病理证实为LF,并行肝脏3.0 T MRI检查的224例LF患者的T1WI、T2WI、表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)图像,按8∶2的比例随机分为训练集和测试集。对图像进行预处理后,应用训练集图像对模型进行网络结构迭代训练,建立3D-CNN深度学习模型对无显著LF(S0~S1)、显著LF(≥S2)进行分类。经过优化的CNN由三个卷积层、三个池化层和两个全连接层组成。训练完成后,用测试集数据对CNN模型进行测试,使用准确度(accuracy,ACC)曲线、损失函数(loss)曲线及受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评价模型的性能。结果基于多模态MRI的3D-CNN深度学习模型在训练集中对LF分类的ROC曲线下面积(area under the curve,AUC)值为0.94,在测试集中的AUC为0.98。结论多模态3D-CNN深度学习模型可对无显著LF和显著LF进行分类,为LF的无创性评估提供更多选择。展开更多
文摘目的采用低频振幅(amplitude of low frequency fluctuation,ALFF)、比率低频振幅(fractional amplitude of low frequency fluctuations,fALFF)和功能连接(functional connectivity,FC)方法探究原发性痛经(primary dysmenorrhea,PDM)患者疼痛的中枢机制。材料与方法纳入31例PDM患者,所有受试者均接受经期与围排卵期双期静息态功能磁共振成像检查。计算ALFF、fALFF值,提取ALFF和fALFF值都有差异的脑区作为感兴趣区(region of interest,ROI),计算ROI与全脑体素的FC值。采用配对样本t检验比较PDM患者疼痛与无痛状态下ALFF、fALFF、FC值,并采用皮尔逊相关分析探索PDM患者ALFF、fALFF值与临床指标的关系。结果与非疼痛期比较,PDM患者在疼痛期显示左侧内侧额上回、右侧小脑Ⅱ区ALFF值显著升高,左侧岛叶ALFF值显著降低(双尾检验P<0.05,Alphasim校正,团块大小>176);PDM患者疼痛期的左侧背外侧额上回、左侧额下回三角部、右侧豆状核的fALFF值显著高于非疼痛期,左侧楔前叶的fALFF值显著低于非疼痛期(双尾检验P<0.05,Alphasim校正,团块大小>154)。随后,基于种子点的FC分析显示,左侧额上回为ALFF和fALFF值都有差异的脑区,相较于非疼痛期,疼痛期其与左侧小脑Ⅷ区的连接性降低(双尾检验P<0.05,Alphasim校正,团块水平>181);Pearson相关分析显示PDM患者疼痛期的左侧岛叶ALFF值与CMSS-t呈负相关(r=−0.400,P=0.026)。结论本研究揭示了PDM存在ALFF与fALFF的异常改变,并涉及多个脑网络,为帮助理解PDM的中枢机制提供新见解。
文摘目的采用动脉自旋标记(arterial spin labeling,ASL)、静息态功能磁共振成像(resting-state functional MRI,rs-fMRI)方法,探究认知储备(cognitive reserve,CR)在轻度认知障碍(mlid cognitive impairment,MCI)患者中影响认知功能的神经血管耦合机制。材料与方法本研究前瞻性收集40例MCI患者和26例性别、年龄相匹配的健康对照(healthy controls,HC),所有受试者均在3.0 T MRI机器采集ASL、rs-fMRI图像,所有受试者接受标准化神经心理学评估,包括蒙特利尔认知评估(Montreal Cognitive Assessment,MoCA)、简易精神状态检查(Mini-Mental State Examination,MMSE)、日常生活能力量表(Activity of Daily Living Scale,ADL)、听觉言语学习测验(Auditory Verbal Learning Test,AVLT)(中文版)、言语流畅性测验(Verbal Fluency Test,VFT)。所有受试者接受CR评估,根据两组受试者的教育程度、业余活动时间和工作经历生成认知储备指数问卷(Cognitive Reserve Index questionnaire,CRIq)评分。基于体素水平获取低频振幅(amplitude of low frequency fluctuations,ALFF)、比率低频振幅(fractionalALFF,fALFF)及脑血流量(cerebral blood flow,CBF),计算CBF/ALFF及CBF/fALFF比值,以评估神经血管耦合,并选择CBF/ALFF和CBF/fALFF存在显著组间差异的脑区作为ROI,进一步提取ROI平均值,与各认知功能及认知储备量表间进行相关性分析,以阐明CR、神经血管耦合和认知表现之间的关系。结果MCI组CRIq得分明显低于HC组(89.23±11.03 vs.98.70±12.75);在MCI及HC组中,CRIq得分与MoCA和AVLT得分均呈正相关(r=0.447,P=0.004;r=0.344,P=0.030;r=0.245,P=0.050;r=0.900,P<0.001);与HC相比,MCI患者双侧颞中回CBF/ALFF比值显著升高(双尾检验P<0.005,alphsim校正,团块大小>39),双侧眶部额下回、额中回CBF/ALFF比值显著降低(双尾检验P<0.005,alphsim校正,团块大小>93);双侧颞下回CBF/fALFF比值升高(双尾检验P<0.005,alphsim校正,团块大小>53)。此外,MCI组中,左侧眶部额下回CBF/ALFF比值与CRIq得分及MoCA、AVLT得分均呈负相关(r=-0.417,P=0.007;r=-0.336,P=0.034;r=-0.378,P=0.016)。结论CR较高的人群表现出更好的认知功能水平,且CR越高的MCI患者左侧眶部额下回CBF/ALFF比值越低,即出现了神经血管解耦合现象,表现出更严重的脑病理,但其尚能保持良好的认知功能,提示大脑的神经血管耦合和解耦合可能是CR在MCI患者中影响认知功能的一种潜在的神经机制。
文摘目的构建并验证多模态MRI图像3D卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)模型对肝纤维化(liver fibrosis,LF)分类的价值。材料与方法回顾性分析经病理证实为LF,并行肝脏3.0 T MRI检查的224例LF患者的T1WI、T2WI、表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)图像,按8∶2的比例随机分为训练集和测试集。对图像进行预处理后,应用训练集图像对模型进行网络结构迭代训练,建立3D-CNN深度学习模型对无显著LF(S0~S1)、显著LF(≥S2)进行分类。经过优化的CNN由三个卷积层、三个池化层和两个全连接层组成。训练完成后,用测试集数据对CNN模型进行测试,使用准确度(accuracy,ACC)曲线、损失函数(loss)曲线及受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评价模型的性能。结果基于多模态MRI的3D-CNN深度学习模型在训练集中对LF分类的ROC曲线下面积(area under the curve,AUC)值为0.94,在测试集中的AUC为0.98。结论多模态3D-CNN深度学习模型可对无显著LF和显著LF进行分类,为LF的无创性评估提供更多选择。
