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[2018年IEEE国际成像系统与技术会议(IST)-克拉科夫(2018.10.16-2018.10.18)] 2018年IEEE国际成像系统与技术会议(IST)——基于sMRI特征融合的轻度认知障碍皮层诊断系统
摘要: 阿尔茨海默?。ˋD)是最具代表性的中枢神经系统神经退行性疾病之一,美国患者统计超过500万人。文献表明,早期发现该疾病是科学家面临的主要障碍之一。这一诊断任务的困难源于多种原因,包括疾病对不同患者影响的差异性。本文旨在研究轻度认知障碍(MCI)——这种已被证实会增加罹患AD风险的认知损伤类型。通过研究,我们提出了一种基于皮层区域的计算机辅助诊断(CAD)系统,可用于AD的早期诊断。该目标通过分别可视化每个皮层区域的个性化MCI诊断来实现。为此,所提出的CAD系统分为四个主要阶段:1-预处理与皮层提??;2-皮层重建与基于形状的特征提??;3-特征融合;4-局部/区域诊断及后续的全局诊断步骤。系统评估显示了良好效果,在准确率、特异性和敏感性方面分别达到最高86.30%、88.33%和84.88%的性能表现。
关键词: 皮层区域、轻度认知障碍、阿尔茨海默病、特征融合、结构磁共振成像
更新于2025-09-23 15:22:29
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利用近红外成像技术评估视空间工作记忆负荷下的神经补偿机制
摘要: 阿尔茨海默病的特征是认知能力(尤其是工作记忆)的进行性衰退,而轻度认知障碍(MCI)则是其前驱阶段。普遍认为MCI阶段神经补偿功能尚存,但在阿尔茨海默病中已丧失。本研究采用功能性近红外光谱技术(fNIRS),通过一项新型视觉工作记忆(VSWM)任务探究递增任务负荷对诱导神经补偿的影响。鉴于双侧前额叶皮质(PFC)与VSWM及神经补偿的关联性,重点考察了该脑区。共招募31名健康对照者(HC)、12名MCI患者和18名轻度阿尔茨海默病患者(mAD)。虽然所有组别在行为表现(即得分)上均对递增任务负荷(1至3级)表现出敏感性,但仅MCI组显示出任务负荷对皮质反应(通过fNIRS测量)的显著影响。在较低任务负荷下,MCI组与HC组的双侧PFC激活无差异。仅在中等任务负荷时,MCI组才表现出以过度激活为特征的神经补偿。mAD组缺乏过度激活且各任务负荷下的表现显著更差,表明由于更严重的神经退行性变导致补偿功能丧失。本研究揭示了认知负荷理论与神经补偿机制的相互作用,实验证明通过该VSWM任务在适当认知负荷下诱导神经补偿具有可行性,这为开发针对痴呆人群的有效认知训练与康复方案提供了新思路。
关键词: 轻度认知障碍、视空间工作记忆、正常衰老、功能性近红外光谱技术、神经补偿、轻度阿尔茨海默病
更新于2025-09-12 10:27:22
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用激光光子"淋浴"大脑线粒体,能否稳定轻度认知障碍?
摘要: 现有大量证据表明,脑血流量(CBF)会随年龄增长而下降。从20岁到60岁,CBF预计下降约16%,此后以每年0.4%的速度持续降低。这种CBF下降会逐渐减少大脑的氧气/葡萄糖输送,从而降低脑细胞执行正?;疃璧腁TP能量产生。随着阿尔茨海默病血管风险因素(VRF)的出现,衰老过程中线粒体损耗或损伤导致的ATP产量减少会进一步恶化,这些风险因素会加速年龄相关的CBF下降和线粒体功能障碍,直至引发轻度认知障碍(MCI)。迄今为止,尚无任何药物或其他治疗方法能成功逆转、稳定或延缓MCI。在医学干预领域,一种非药物、非侵入性、耐受性良好、操作简便、无明显副作用且经济高效的治疗方法,可能首次实现过去几乎所有阿尔茨海默病治疗都未能达成的目标。该干预措施采用经颅红外脑刺激(TIBS),这是一种光生物调节(PBM)技术。PBM是利用激光或发光二极管发出的低强度光进行生物能量调节的非电离治疗手段,在帕金森病、抑郁症、脑外伤和卒中等多种神经系统疾病中显示出多样化的治疗效益。本简评探讨了衰老大脑慢性脑灌注不足导致的能量供应减少的影响。在此背景下,我们大学诊所计划开展一项针对MCI患者的随机安慰剂对照研究,评估TIBS的应用效果。
关键词: 慢性脑灌注不足、激光、三磷酸腺苷、脑血流量、阿尔茨海默病、轻度认知障碍、光生物调节、轴突运输、神经元能量、经颅红外脑刺激
更新于2025-09-12 10:27:22
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利用无创近红外光谱技术早期检测阿尔茨海默病
摘要: 轻度认知障碍(MCI)是一种以记忆损害为特征的认知疾病,患者罹患阿尔茨海默病(AD)的风险显著增高。因此对MCI与不同AD阶段进行分类是理解和治疗该疾病的基础。本研究旨在全面探究各受试组间的血流动力学反应模式,采用功能性近红外光谱技术(fNIRS)测量健康对照组(n=8)、MCI患者(n=9)、轻度AD患者(n=6)及中重度AD患者(n=7)在执行数字言语广度任务(DVST)时额叶与双侧顶叶皮层的信号,系统检测了各组受试者氧合血红蛋白(HbO)浓度变化。结果显示所有受试组均呈现异常的血流动力学反应模式,随着病情从MCI进展至中重度AD,所有感兴趣区域(ROI)均观察到HbO浓度更大且更陡峭的下降趋势。此外,所有fNIRS衍生指标与各ROI临床评分均呈显著正相关(R≥0.4,P<0.05)。这些发现证实了fNIRS用于AD早期检测的可行性,表明基于fNIRS的方法对探索AD进展机制具有重要价值。
关键词: 氧合血红蛋白、功能性近红外光谱技术、阿尔茨海默病、血流动力学反应、轻度认知障碍
更新于2025-09-09 09:28:46