【摘 要】
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短重复时间(repetition time,TR)的功能磁共振图像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)可以获取更多的图像信息,但是短TR(0.5s)图像的网络结构与经典TR(2s)图像的
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短重复时间(repetition time,TR)的功能磁共振图像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)可以获取更多的图像信息,但是短TR(0.5s)图像的网络结构与经典TR(2s)图像的网络结构之间的差异尚未清楚。同时,fMRI的网络属性容易受到不同频率段的影响,而短TR的fMRI在不同频率段之间的网络属性差异也不清楚。另外,短TR的fMRI为研究正常衰老的小世界脑网络变化提供了一种新的手段,有利于辅助计算机诊断脑病。本文采用图论理论分析图像,对20个年轻人采集两种不同TR(0.5 vs.2s)的静息态fMRI(Resting-state fMRI,R-fMRI),并计算图像的特征参数(聚类系数Cp,平均最短路径Lp,局部效率Eloc,全局效率Eg,γ,λ,σ)。同时,将短TR的fMRI图像的频率段(0.01-0.1Hz)平均分为五个子频率段,计算七个网络参数。另外,对20个老年人和20个年轻人采集高时间分辨率的R-fMRI和结构磁共振图像(structural MRI,sMRI),提取sMRI的局部灰质体积信息,计算以上七个参数和介数中心度bi。结果显示,与长TR的fMRI相比,短TR的fMRI的γ,σ,Cp,Eloc,Eg显著增大,λ,Lp显著减小。0.082-0.1Hz图像的σ,Eg比其余四个子频率图像的参数显著减小,Cp,Lp,Eloc比其余四个子频率图像的参数显著增大。老年人群fMRI的Cp与Eloc显著减小。老年人群fMRI的右侧颞下回的bi值显著下降;sMRI的右侧角回、枕上回的bi值显著下降。因此,短TR的R-fMRI能更好地反映脑网络的小世界属性;高频段的R-fMRI的小世界脑网络属性较弱;老年人群脑网络的局部性质有所下降;老年人群的长时记忆能力和视觉空间能力有所下降。
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