基于VBM-DARTEL的AD脑萎缩特征检测方法

摘要：

探究阿尔茨海默病（Alzheimer disease，AD ）与轻度认知障碍（mild cognitive impairment，MCI）大脑灰质萎缩的特征，为AD的演化机制探索提供一种有意义的检测方法。方法基于体素形态学（voxel based morphometry，VBM）结合通过取幂李代数的微分同胚解剖配准（diffeomorphic anatomical registration through exponentiated lie algebra，DARTEL）方法，首先预处理了58例正常人（normal control，NC）、26例进展型 MCI（progressive MCI，PMCI）患者、46例稳定型 MCI（stable MCI， SMCI）患者和40例 AD 患者的 T1结构磁共振图像（magnetic resonance imaging，MRI ）数据，利用DARTEL的方法创建特异性模板，再利用变形场将三组灰质图像配准到 MNI 空间并通过调制以保证体素的总数量不变。最后采用双样本 t检验对 MNI 空间平滑后的图像数据进行统计学分析（P≤0.005，未校正）。结果相对于 NC 组，AD患者主要在双侧颞叶、双侧海马及海马旁回、双侧杏仁核、双侧脑岛、左侧枕中回、左侧楔前叶、左侧后扣带回存在严重萎缩。MCI患者大脑灰质的萎缩区域主要集中在双侧豆状壳核、左侧杏仁核和左侧海马区域。PMCI患者大脑萎缩区域主要分布在左侧杏仁核、左侧海马和左侧豆状壳核，而 SMCI患者大脑灰质未见显著萎缩。相对于 MCI，AD 患者在双侧颞叶、双侧海马、双侧楔前叶、双侧额中回、左侧后扣带回、左侧脑岛、右侧杏仁核、右侧海马旁回、右侧顶上回存在严重萎缩。相对于 AD，未发现 MCI患者大脑灰质出现明显萎缩区域。相对于 SMCI，PMCI 主要表现在左侧颞下回出现显著萎缩，而相对 PMCI，SMCI未发现显著萎缩。结论利用 VBM-DARTEL方法可实现 MRI 图像的精确配准以检测大脑灰质体积的微小改变，为 AD早期诊断提供可靠的影像学特征依据。

关键词：阿尔茨海默病、轻度认知障碍、VBM-DARTEL、大脑灰质

分类号：R318.04(医用一般科学)

资助基金：北京市自然科学基金4122018;首都医科大学基础临床科研合作课题13JL04，13JL49

在线出版日期：2014-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：228-233