亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        靜息態(tài)低頻振幅異常對精神分裂癥患者識別研究

        2021-03-04 09:27:50蔡秋藝陳昱璨李建林趙正凱王燕
        磁共振成像 2021年10期
        關鍵詞:梭狀丘腦腦區(qū)

        蔡秋藝,陳昱璨,李建林,趙正凱,王燕

        精神分裂癥(schizophrenia,SZ)是一種多因素導致的嚴重精神障礙,臨床常表現為情感、思維以及行為異常,精神活動與環(huán)境不協(xié)調[1]。然而SZ患者在進行常規(guī)磁共振檢查時通常沒有任何顯著的異常,因此我們無法通過常規(guī)的磁共振檢查來對該疾病進行確診。

        隨著檢查技術的進步,功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)技術被應用于腦科學的研究,該技術通過監(jiān)控大腦血流量的改變來研究腦功能的改變。其中低頻振幅(amplitude of low frequency fluctuation,ALFF)作為一種功能性指標已被用于探索神經精神疾病靜息態(tài)區(qū)域腦活動,ALFF通過檢測特定低頻范圍(0.01~0.10 Hz)內自發(fā)血氧水平依賴信號波動的局部同步總功率反映該腦區(qū)局部活動的強弱[2,3],從而探討精神疾病患者腦功能的改變[4]。先前研究發(fā)現SZ患者中央后小葉、中央旁小葉ALFF明顯降低,在雙側尾狀回、額內側上回ALFF顯著增加[4]。此外,隨著機器學習研究的發(fā)展,越來越多的研究致力于通過機器學習算法尋找精神疾病的生物標記[5,6]。目前已有多種差異指標應用于SZ患者的識別[7,8],但尚未有報道使用ALFF差異單獨作為識別SZ患者的研究。

        綜上,本研究以SZ患者為研究對象,探究SZ患者組ALFF與健康對照組的組間差異,研究該差異能否識別SZ患者,并探索該差異作為SZ特異性生物標記的可能性。

        1 對象和方法

        1.1 研究對象

        本研究為回顧性研究,所用數據是由卓越生物醫(yī)學研究中心(Center of Biomedical Research Excellence,COBRE)提供的,該研究是在新墨西哥大學健康科學中心人類受試者研究審查委員會(Human Subjects Research Review Committee,HRRC)審查和完全批準后進行的。包括72位SZ患者(58名男性,18~65歲)和74位年齡性別相匹配的健康對照志愿者(51名男性,18~65歲)。兩組入組人員的一般資料對比,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。

        1.1.1 精神分裂癥患者組

        納入標準:SZ患者組所有患者均符合《美國精神障礙診斷與統(tǒng)計手冊》第四版(Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders,Fourth Edition,DSM-Ⅳ)中關于SZ的診斷標準,均接受多種抗精神病藥物治療(1個月內無藥物變化)。

        排除標準:①患有器質性疾病及其他精神疾?。虎? min以上意識喪失的腦外傷;③智力遲鈍;④近期藥物濫用或依賴史;⑤一生中有一次以上的抑郁發(fā)作史,近6個月內有抑郁或抗抑郁藥使用史,一生中抗抑郁藥使用史1年以上。且所有參與者在掃描前至少1小時內沒有吸煙。

        1.1.2 健康對照組

        納入標準:健康對照組所有志愿者經體格檢查確認健康,無精神疾病家族史。

        排除標準:符合DSM-Ⅳ軸I精神障礙診斷標準的任何精神疾病或有精神障礙家族史;其余同SZ患者組排除標準。

        所有受試者均完成了韋氏成人閱讀測驗(Wechsler Test of Adult Reading,WTAR)、韋氏智力簡表(Wechsler Abbreviated Scale of Intelligence,WASI)、煙堿依賴法格斯特羅姆測驗(Fagerstrom Test for Nicotine Dependence,FTND)和尿藥篩查。此外,采用陽性和陰性綜合征量表(Positive and Negative Syndrome Scale,PANSS)、卡爾加里抑郁量表(Calgary Depression Scale)和臨床整體印象量表(Clinical Global Impression,CGI)對SZ患者進行評分。

        1.2 數據處理

        使用數據處理助手軟件包(http://www.restfmri.net)對功能圖像進行預處理,步驟如下:①去除前10個時間點;②時間層校正及頭動校正,剔除水平移動大于3 mm或旋轉移動>3°的被試,本步驟未排除受試者;③fMRI數據配準到3D T1WI模板上,標準化到標準空間;④以FWHM為6 mm的平滑核進行空間平滑;⑤減小低頻漂移的趨勢(0.01~0.10 Hz);⑥回歸協(xié)變量,包括Friston 24運動參數[9],白質信號和腦脊液信號;⑦削峰,在3dDespike中實現(http://afni.nimh.nih.gov/afni)[10]。

        靜息態(tài)ALFF采用DPARSF軟件計算:①對每個體素的時間序列進行快速傅里葉變換,將時域信號轉換為頻域信號以得到功率譜;②對功率譜進行開方運算,得到信號的振蕩幅度;③計算0.01~0.10 Hz內每個體素的功率譜平均值:④對全腦所有體素的功率譜平均值進行標準化,即得到ALFF值。

        1.3 統(tǒng)計分析

        采用SPM軟件對SZ患者組和健康對照組的ALFF數據進行雙樣本t檢驗,年齡性別等變量被當作協(xié)變量送入統(tǒng)計模型。結果用GRF(體素水平P<0.001,簇水平P<0.05)校正,得到差異有統(tǒng)計學意義的區(qū)域。

        選取兩組間差異腦區(qū)的頂點坐標,以6 mm為半徑畫ROI,提取該區(qū)域的平均值。以此為特征,構建線性SVM分類器,采用留一交叉驗證的方法來計算模型的分類準確度。Golland等[11]提出的置換檢驗可用來評估得到的分類準確率是否具有統(tǒng)計顯著性。同時,我們計算和這些差異區(qū)域的ALFF的平均值,與臨床量表(IQ,PANSS等)之間的皮爾遜相關系數。

        2 結果

        2.1 人口統(tǒng)計學與心理測量結果

        如表1所示,SZ患者組與健康對照組在年齡、受教育年限及父母受教育程度差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),兩組在智商(IQ)上差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05),表明SZ患者存在認知缺陷。表2為SZ患者組臨床特點。

        表1 精神分裂癥患者組與健康對照組在人口學和量表得分的差異比較

        表2 精神分裂癥患者組的臨床特點

        2.2 ALFF的組間差異

        相對于健康對照組,SZ患者組的患者ALFF值增高的腦區(qū)包括右側梭狀回、左側顳下回、左側內側額上回、左側尾狀核;ALFF值減低的腦區(qū)包括雙側丘腦、右側中央后回(圖1,表3)。將上述存在差異腦區(qū)的ROI信號作為特征納入SVM分類器進行建模與分類,最終的分類準確度為73.13%,AUC=0.8491(圖2),5000次置換檢驗顯示準確度與AUC的P值均<0.05。差異區(qū)域的ALFF和臨床量表表現出顯著的相關性,表明這些區(qū)域ALFF的異常不依賴于癥狀嚴重程度,可能是與精分發(fā)病機制相關。

        表3 精神分裂癥患者組與健康對照組ALFF存在顯著差異的腦區(qū)

        圖1 精神分裂癥患者組與健康對照組比較ALFF存在顯著差異的腦區(qū),紅色顯示為精神分裂癥患者組較健康對照組ALFF值增高有統(tǒng)計學意義的腦區(qū),藍色顯示為精神分裂癥患者組較健康對照組ALFF值降低有統(tǒng)計學意義的腦區(qū)。深藍-淺藍、黃色-紅色對應t值從大至小。

        圖2 支持向量機分類的ROC曲線

        3 討論

        本研究通過對SZ患者組與健康對照組的ALFF分析發(fā)現,SZ患者與健康對照相比存在多個ALFF異常的腦區(qū)。其中SZ患者ALFF顯著增高的腦區(qū)是右側梭狀回、左側顳下回、左側內側額上回、左側尾狀核;ALFF顯著降低的腦區(qū)是雙側丘腦及右側中央后回。這些結果證明了SZ患者存在自發(fā)活動異常的腦區(qū)。且通過機器學習模型的構建,證明了這些異??梢宰鳛樽R別SZ患者的生物標記。

        3.1 精神分裂癥患者ALFF增高的腦區(qū)

        梭狀回被證明與面部識別和表情識別有關,先前的研究表明,梭狀回的自發(fā)活動增加可能會導致SZ患者幻視的增加,并產生一些知覺問題,且右側梭狀回較于左側梭狀回在感覺與知覺紊亂中發(fā)揮著更重要的作用[12,13],這與本研究的發(fā)現一致。顳下回同梭狀回作用一致,均與物體和人臉的識別有關[14]。此外,顳葉功能改變與SZ的幻覺妄想癥狀有關[15],顳下回ALFF的增加可能與幻覺的出現有關[16]。尾狀核和內側前額葉是SZ患者功能連接改變最明顯的區(qū)域[17-20]。其中內側前額葉是組成默認網絡(default mode network,DMN)的重要區(qū)域[21]。先前的研究表明SZ患者的默認網絡存在異常,我們的研究與既往報道一致[22-24]。默認網絡被認為與心理狀態(tài)以及情緒處理任務相關,默認網絡的自發(fā)活動增加可能與過度的自我參照以及注意力和工作記憶的障礙有關[25]。

        3.2 精神分裂癥患者ALFF下降的腦區(qū)

        丘腦作為大腦生理活動的重要節(jié)點在信息處理中起著關鍵的作用,同時丘腦也是構成SZ的功能和結構通路的一部分[26-28]。先前已有研究表明SZ患者丘腦與其他腦區(qū)的功能連接減少[29]。丘腦自發(fā)活動的異常與SZ患者認知障礙癥狀出現相關[30,31]。中央后回屬于初級軀體感覺運動皮層[32]。Wang等[4]研究發(fā)現中央后回ALFF降低,且該腦區(qū)自發(fā)活動的異常與SZ患者認知障礙有關,本研究結果與該研究一致。

        3.3 差異特征表現出較好的區(qū)分能力

        本文進一步利用這些差異區(qū)域的ALFF值,構建分類模型,看這些區(qū)域的ALFF值能否很好地區(qū)分出SZ患者和健康對照。結果發(fā)現以此構建的特征能夠較好地區(qū)分健康對照和SZ患者(分類準確度73.13%,AUC=0.8491),較高的AUC表明模型具有較好的可靠性。分類準確度較低的原因可能有兩方面:第一,構建模型的樣本數較小,后續(xù)訓練樣本增加之后,模型的性能可能會進一步提升;第二,精分表現出結構功能等多模態(tài)的異常。研究證明SZ患者在皮質-小腦-紋狀體-丘腦回路存在功能連接的異常[33],與本文研究一致。此外,SZ患者不僅表現出功能的異常,還表現出結構的異常,SZ患者灰質體積在外側前額葉皮質、顳外側皮質、顳極和腦島等部位降低[34]。融合多模態(tài)特征構建分類模型,一直是神經影像研究領域的難點和熱點。僅依靠單一模型,分類準確度有限,我們接下來的研究將融合結構和功能特征構建模型,得到分類性能更好的模型。

        本研究發(fā)現,SZ患者靜息態(tài)下存在包括默認網絡在內的多個腦區(qū)的功能活動的異常,SZ患者在早期階段可能已出現紋狀體-丘腦-默認網絡環(huán)路的異常。而SZ患者認知障礙及幻覺的出現可能與這些腦區(qū)的功能異常有關,這些腦區(qū)的ALFF異??梢詾镾Z患者的診斷提供依據。且以差異腦區(qū)為分類特征進行機器學習得到了較好的分類效果,提示差異結果可作為識別SZ患者的可能標記物。

        本研究為橫斷層面的研究,不能對經過藥物治療的SZ患者做出評估,因此還需要進一步的研究,進行隨訪或納入治療緩解后的實驗組,以期對SZ患者診斷、治療及預后評估提供依據。

        作者利益沖突聲明:全體作者均聲明無利益沖突。

        猜你喜歡
        梭狀丘腦腦區(qū)
        孤獨癥譜系障礙腦梭狀回靜息態(tài)功能性磁共振動態(tài)腦功能連接的時間變異性研究
        倒置濾膜法測定水質中產氣莢膜梭狀芽孢桿菌
        分析儀器(2022年6期)2022-12-27 02:53:12
        纖維母細胞生長因子3對前丘腦γ-氨基丁酸能抑制性軸突的排斥作用
        “糞便藥丸”可治腸道感染
        科學大觀園(2022年4期)2022-02-22 21:29:15
        腦自發(fā)性神經振蕩低頻振幅表征腦功能網絡靜息態(tài)信息流
        人丘腦斷面解剖及磁共振圖像三維重建
        電針“百會”“足三里”穴對IBS 模型大鼠行為及丘腦中CGRP mRNA 表達的影響
        說謊更費腦細胞
        丘腦前核與記憶障礙的研究進展
        七氟烷對幼鼠MAC的測定及不同腦區(qū)PARP-1的影響
        精品亚洲国产日韩av一二三四区| 国产成人久久综合热| 精品国产品欧美日产在线| 91中文字幕精品一区二区| 国产日韩厂亚洲字幕中文| 国产av无码专区亚洲av毛网站| 亚洲国产精品久久久久久久| 亚洲AV日韩AV高潮喷潮无码| 日韩精品一区二区亚洲观看av| 国产成人精品亚洲日本在线观看| 18禁超污无遮挡无码免费游戏| 亚洲男人堂色偷偷一区| 中文字幕精品人妻丝袜| 国产亚洲精品第一综合另类| 国产精品免费久久久久软件| 啪啪网站免费观看| 日本淫片一区二区三区| 天天爽夜夜爽人人爽| 亚洲gv白嫩小受在线观看| 成美女黄网站18禁免费| 中文字幕一区二区三区四区| 久久99国产精一区二区三区| 特级黄色毛片视频| 超短裙老师在线观看一区二区| 情爱偷拍视频一区二区| 国产一女三男3p免费视频 | 91精品国产91热久久p| 国产在线一区二区三区不卡| 国产激情艳情在线看视频| 国产精品天天狠天天看| 欧美xxxxx精品| 三区中文字幕在线观看| 久久久www成人免费精品| 亚洲一级无码片一区二区三区| 一区=区三区国产视频| 国产成人无码a在线观看不卡| 无码中文字幕人妻在线一区二区三区| 国产男女乱婬真视频免费| 国产自拍在线观看视频| 毛片a级毛片免费观看| 亚洲欧美日韩精品中文乱码|