论文部分内容阅读
阿尔茨海默型老年痴呆症(Alzheimer’s Disease,AD)是一种神经系统退行性疾病。患者表现为近事记忆障碍,渐渐出现语言、情绪、认知等障碍,最终不能独立生活以致死亡[1]。目前全球AD患者有1780万人[2]。我国目前AD患者近600万人,每年死亡人数达105万[3]。AD的医药护理费用和社会影响相当巨大。仅北京一年的医疗花费就达15亿元。随着人类寿命增长,可以预见,AD将严重影响患者生活质量并将严重制约国民经济的发展。
目前医学影像学关于AD的研究主要通过测量早期好发部位海马的萎缩形态学指标[4-5],然而单纯测量对病理改变不敏感,可能错过早期诊断的绝佳时机。随着成像技术的发展,功能成像日趋成熟。研究表明AD早期后扣带回部位及颞叶、顶叶、额叶和枕叶白质等部位也存在着隐匿性异常[6,7]。近年来,欧美等发达国家开始将MR图像的纹理特征应用于医学临床。有研究报告对海马进行小波纹理分析来识别颞叶癫痫的正确率可以达到94%,优于形态学特征识别[8]。
在本研究中,我们将AD早期好发部位海马作为研究对象,同时研究扣带回和胼胝体以及颞、顶、额和枕叶白质的纹理特征。研究结果发现,在海马部位,AD患者的能量、灰度不均匀度、小波能量等参数在AD和对照(Normal Control,NC)组间存在显著性差异。在扣带回、胼胝体和颞叶、顶叶、额叶和枕叶白质部位,灰度共生矩阵、行程长矩阵、自回归模型及小波分析纹理参数在两组间存在显著性差异。
在本研究中,我们利用多元线性回归分析对AD患者扣带回和胼胝体及颞、顶、额和枕叶脑白质的纹理参数与简易精神状态检查(Mini-Mental StateExamination,MMSE)评分进行相关性研究。结果表明,后扣带回部位及顶叶白质的纹理参数与MMSE评分相关性更强,表明这两个部位病理改变可能表现更为严重,更能反映AD患者的认知功能障碍的严重程度。
本研究对海马部位纹理和线性形态学测度--侧脑室颞角宽度的相关性进行分析,结果显示左侧海马的行程不均匀度、灰度不均匀度及小波能量和左侧颞角宽度显著相关,表明纹理分析可能同线性测度侧脑室颞角宽度一样表现AD患者脑部病变,是一种比较可靠的描述AD病理改变的方法。
本研究以后扣带回、顶叶、左侧和右侧海马纹理参数作为特征向量,使用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)对AD和对照组进行模式识别,识别率分别为86.11%、82.86%、71.43%和78.57%。结合所有部位参数,识别结果最高为85.71%。结果表明在AD患者的分类识别中,除海马外,后扣带回和顶叶等白质部位对AD病变的影响也需要重视。
纹理分析技术在量化评价AD患者脑组织损伤程度时具有重要价值,为研究AD患者常规MRI上脑组织提供了新方法,有助于揭示AD的隐匿性病变。