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一種檢測養(yǎng)血清腦丸改善認知功能的腦網(wǎng)絡(luò)分析方法與流程

文檔序號:12720710閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種檢測養(yǎng)血清腦丸改善認知功能的腦網(wǎng)絡(luò)分析方法,其特征是包括以下步驟:

(1)實驗設(shè)計:采用靜息態(tài)fMRI實驗,以亞健康人群為研究對象;

(2)采集靜息狀態(tài)下的fMRI數(shù)據(jù);

(3)針對采集到的fMRI數(shù)據(jù)進行預(yù)處理;

(4)節(jié)點、邊的定義及閾值的選擇;

(5)選擇傳統(tǒng)腦網(wǎng)絡(luò)分析方法對fMRI數(shù)據(jù)進行分析;

(6)選擇頻繁子圖挖掘方法對fMRI數(shù)據(jù)進行分析;

(7)分析、比較并整合兩種方法的結(jié)果,得到養(yǎng)血清腦丸改善認知功能的神經(jīng)機制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測養(yǎng)血清腦丸改善認知功能的腦網(wǎng)絡(luò)分析方法,其特征是所述步驟(1)還包括以下步驟:

(1.1)篩選符合要求的亞健康人員組成一組;

(1.2)對入組的亞健康人員進行第一次靜息態(tài)fMRI掃描和認知測評,記錄第一次靜息態(tài)fMRI掃描和認知測評結(jié)果;

(1.3)對入組亞健康人員進行藥物干預(yù);

(1.4)干預(yù)結(jié)束后對入組亞健康人員進行第二次靜息態(tài)fMRI掃描和認知測評,記錄第二次靜息態(tài)fMRI掃描和認知測評結(jié)果。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測養(yǎng)血清腦丸改善認知功能的腦網(wǎng)絡(luò)分析方法,其特征是所述步驟(2)的具體方法為:使用德國西門子公司生產(chǎn)的3T全身磁共振成像系統(tǒng),收集被試的全腦fMRI數(shù)據(jù),采集回波平面成像序列,橫斷位從下到上隔層掃描,32層,層厚=4毫米,層間隔=0毫米,脈沖重復(fù)時間TR=2500毫秒,脈沖回波時間TE=30毫秒,采集矩陣=64×64,翻轉(zhuǎn)角度FA=90度,掃描視野FOV=240mm,針對每個被試,采集212個時間點,掃描持續(xù)時間8分57秒。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測養(yǎng)血清腦丸改善認知功能的腦網(wǎng)絡(luò)分析方法,其特征是所述步驟(3)還包括以下步驟:

(3.1)所有的預(yù)處理操作都是使用統(tǒng)計參數(shù)圖SPM軟件包完成;

(3.2)為避免磁共振機器每個session啟動時的勻場效應(yīng)及受試者初入環(huán)境的不適應(yīng)可能對結(jié)果造成一定影響,刪除每個被試每個session前十幀功能圖像;

(3.3)剔除fMRI數(shù)據(jù)中頭部挪動幅度超過2.5mm或三維旋轉(zhuǎn)角度超過2.5°的被試;

(3.4)針對fMRI數(shù)據(jù)進行層間時間校正;

(3.5)針對fMRI數(shù)據(jù)進行頭動校正;

(3.6)針對fMRI數(shù)據(jù)進行空間標準化處理;

(3.7)利用4mm半寬高的高斯核函數(shù)對fMRI數(shù)據(jù)進行空間平滑處理;

(3.8)利用0.01-0.08Hz頻率區(qū)間對fMRI數(shù)據(jù)進行時域濾波;

(3.9)針對fMRI數(shù)據(jù)進行回歸頭動參數(shù)和腦脊液平均信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測養(yǎng)血清腦丸改善認知功能的腦網(wǎng)絡(luò)分析方法,其特征是所述步驟(4)還包括以下步驟:

(4.1)節(jié)點的定義:使用標準腦解剖圖譜AAL模板作為腦節(jié)點的定義方法,對全腦進行區(qū)域級別的節(jié)點定義,共定義90個節(jié)點;

(4.2)邊的定義:使用皮爾遜相關(guān)系數(shù)作為網(wǎng)絡(luò)中邊的定義,對于所得到的每個腦的時間序列,進行多元線性回歸,以去除頭動影響,之后,利用所得到的殘差,兩兩之間進行皮爾遜相關(guān)計算,得到90×90的關(guān)聯(lián)矩陣,最后,根據(jù)預(yù)先設(shè)定的閾值,將關(guān)聯(lián)矩陣轉(zhuǎn)化為二值的鄰接矩陣;

(4.3)閾值的選擇:使用稀疏度S進行閾值設(shè)置,稀疏度為網(wǎng)絡(luò)中實際存在的邊數(shù)與網(wǎng)絡(luò)中可能存在的最大邊數(shù)的比值。利用小世界屬性這一腦網(wǎng)絡(luò)的基本特性進行閾值空間的設(shè)定,以滿足在保證小世界屬性的同時最大程度的去掉偽連接,根據(jù)此規(guī)則,計算得到閾值空間為S∈(5%,40%),隨后的網(wǎng)絡(luò)分析均在此空間中進行,且間隔設(shè)置為0.01。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測養(yǎng)血清腦丸改善認知功能的腦網(wǎng)絡(luò)分析方法,其特征是所述步驟(5)還包括以下步驟:

(5.1)對于每個閾值,分析三個節(jié)點指標:度、節(jié)點效率和中間中心度;

(5.2)計算在閾值范圍內(nèi)的曲線下面積,為每個節(jié)點指標提供一個總標量;

(5.3)使用非參數(shù)置換檢驗分析比較用藥前后兩組數(shù)據(jù)的組間差異,使用多元線性回歸去除統(tǒng)計過程中性別和年齡的影響。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測養(yǎng)血清腦丸改善認知功能的腦網(wǎng)絡(luò)分析方法,其特征是所述步驟(6)使用gSpan算法進行頻繁子圖挖掘。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種檢測養(yǎng)血清腦丸改善認知功能的腦網(wǎng)絡(luò)分析方法,其特征是所述的步驟(1.3)的藥物干預(yù)為:采用由天津天士力公司生產(chǎn)的養(yǎng)血清腦丸進行藥物干預(yù),商品規(guī)格是2.5g×15袋,批準文號是國藥準字Z20063808,入組亞健康人員每日3次,每次1袋,口服,連續(xù)服用12周。

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