Behavioural Brain Research:利用自动纤维束分割技术研究帕金森氏病中的局部白质异常

2020-08-01 MedSci原创 MedSci原创

白质(WM)结构的缺失与帕金森病(PD)的进展有关。目前的大多数方法都是基于感兴趣的皮层区域(ROIS)来识别关键的WM区域。然而,由于在灰色物质(GM)附近扩散各向异性低,这类ROI方法可能会受到挑

白质(WM)结构的缺失与帕金森病(PD)的进展有关。目前的大多数方法都是基于感兴趣的皮层区域(ROIS)来识别关键的WM区域。然而,由于在灰色物质(GM)附近扩散各向异性低,这类ROI方法可能会受到挑战,这可能会导致束识别的敏感性降低。本文提出了一种利用明显特征来定位PD中异常WM的自动WM分解方法,以提高WM束识别的准确性。作者认为,在束状束中,沿每根纤维的所有等距的位置都是束状截面。将束状截面的所有点作为节点,而束状体的纤维特性可以用向量表示,向量标记为轮廓。

方法:(1)数据预处理,(2)全脑束描记术 (3)全脑纤维分割 (4)异常纤维去除 ( 5)在感兴趣的族中计算纤维特征 和(6)统计分析

(1)对伪影进行预处理。(2)在每个合适的WM体素基础上进行全脑造影,使用UKF-血管造影算法。(3)建立的WM聚类图谱,对每个被试的全脑纤维进行了800次聚类,并从一个被试的样本中随机选取了所显示的聚类。(4)移走大幅度偏离束的平均位置的离群纤维 (5)在每个聚类中计算特征(6)进行统计检验,识别显著的差异域和聚类。采用Pearson实验研究临床指标与特异性纤维簇的关系。

结果:提出了一种从全脑血管造影中敏感地识别PD中异常WM束的方法。实验结果与最近的研究结果相吻合。在聚类层次识别出异常区域,并对这些集群进行注释。最后,作者发现13个半球簇和8个连合团簇在特定的簇群中局部区域差异显著,它们包含多纤维束(CB、EC、IoFF、SLF、TF、UF和CC)。 还确定了2组与认知功能相关的组、6组与运动功能相关的组和2组与抑郁状态相关的组。

原文链接:

Wang, J., et al., Investigation of local white matter abnormality in Parkinson’s disease by using an automatic fiber tract parcellation. Behavioural Brain Research, 2020. 394: p. 112805.

 



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