影像与基因特征分析方法在阿尔茨海默病中的研究进展

阿尔茨海默病(AD)是一种最常见的神经退行性疾病,且已有研究证实其表型易受遗传因素的影响。近年来,随着多模态脑成像和高通量基因组学在医学影像中广泛应用,通过数据挖掘、数学建模等方法,探索影像与基因的关联分析已成为新的热点。目前,用影像与基因特征联合分析来研究AD,并在AD的早期诊断、分类和预后分析等方面该技术的应用已经取得了重大的进展。首先对影像与基因特征分析技术进行概述,然后阐述了统计学及机器学习方法在影像与基因特征联合分析中的应用,最后对该技术的发展前景进行了展望。     

磁共振弥散张量成像的阿尔茨海默病脑白质特征

目的 基于弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)脑白质特征探寻阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的特异性影像标志物。方法 选用公开数据集ADNI中43例AD、187例轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)和145例正常对照(normal control,NC)的T1加权的结构磁共振图像(magnetic resonance imaging,MRI)和DTI数据,基于解剖图谱的分析法计算不同脑区的各向异性分数(fractional anisotropy,FA)、平均扩散率(mean diffusivity,MD)、轴向扩散率(axial diffusivity,DA)和径向扩散率(radial diffusivity,DR),采用单因素方差分析评价全脑及脑区的弥散特征值,寻找特异性脑区,并与MMSE和CDR-SB评分进行Pearson关联。结果AD组特异性脑区均出现FA值下降,而MD、DA、DR值升高。特异性脑区有FA值7个,MD值14个,DA值11个,DR值18个。双侧扣带(海马)的MD值、右扣带(海马)的DA值和左扣带(海马)的DR值与MMSE评分均呈负相关;双侧扣带(海马)的MD值、胼胝体膝部DA值、双侧扣带(海马)的DA和DR值与CDR-SB评分均呈正相关。结论DTI脑白质特征能反应人脑白质的变化,其中AD组脑白质结构变化明显,且其特异性脑区可作为AD诊断的影像标志物。