1、12008-10-17分析静息状态的分析静息状态的PETPET图像图像上海交通大学医学院张剑戈22008概念概念 大脑功能的实现涉及多个脑区 脑区的整合 脑区间的连接特性Z2Z4Z3Z532008事件相关事件相关 使用event-relative的方法分析功能图像,以确定功能连接 事件实际上就是外加刺激 刺激能否使脑功能信号的变化能否超过脑部自发活动是关键42008事件相关的过程事件相关的过程52008事件相关的模型(续)事件相关的模型(续) 线性回归 卷积(视大脑为黑箱) 状态空间),0N(zzyytttt 321321312321321000000tttttttttzzzbbbyyyyyy
2、62008对静息状态的分析对静息状态的分析 静息状态(resting state)下,脑部存在自发波动 找到与seed区域存在相关性的区域,建立功能上的连接72008分析的结果分析的结果 利用fMRI分析静息状态下的脑功能连接82008对对MRI的分析的分析 使用MRI,利用脑皮层厚度分析脑功能连接92008利用利用PET分析脑连接分析脑连接 PET成像信号的生理意义明确 使用Event相关的方法102008PET与静息与静息 PET成像与静息状态有自然的联系 存在功能连接的脑区具有相似的皮层厚度,与此相类似,也应具有相似的功能代谢分布 利用PET图像完全可以分析静息状态下的脑功能连接1120
3、08分析过程分析过程 图像采集 图像预处理 提取脑区 脑区间的连接性 构成功能网络 分析网络的特性122008图像预处理图像预处理SpatialNormalisationrealignSmooth132008脑区的提取脑区的提取 以脑区为单位分析功能连接 体素区域过小 脑区具有一定生理意义 脑区的定义脑区PrecentralFrontal_SupFrontal_Inf_TriParietal_SupParaHippocampalRectusFrontal_Sup_OrbFrontal_Inf_OrbParietal_InfAmygdalaInsulaFrontal_MidRolandic_Op
4、erSupraMarginalCalcarineCingulum_AntFrontal_Mid_OrbSupp_Motor_AreaAngularCuneusFrontal_Inf_OperLingualOlfactoryPrecuneusPutamenCingulum_MidOccipital_SupFrontal_Sup_MedialParacentralobulePallidumPostcentralOccipital_MidFrontal_Mid_OrbCaudateThalamusCingulum_PostOccipital_InfTemporal_MidHeschlTemporal
5、_InfHippocampusFusiformTemporal_Pole_MidTemporal_SupTemporal_Pole_Sup142008确定功能连接确定功能连接 两个系统(脑区)之间的功能性连接定义为系统之间的相关性或者是协方差:TTTijijCp M Mp152008确定功能连接(续)确定功能连接(续) 确定连接的有效性使用假阳性率(false discovery rate,FDR)对功能连接的显著性阈值进行校正,当脑区对的相关系数的p值小于等于阈值时,该脑区-脑区功能连接显著,否则不显著。 162008构成功能网络构成功能网络172008功能网络的分析功能网络的分析 规则网络 随机网络 小世界网络182008功能网络的分析(续)功能网络的分析(续) 局部连接效率 全局连接效率192008功能网络的分析(续)功能网络的分析(续) 规则网络的局部连接效率高 随机网络的全局连接效率高 小世界网络兼顾两者的特性 脑功能网络在全局效率和局部效率上达到了平衡202008总结总结 利用PET分析脑功能,应充分利用静息状态 网络连接分离的脑区,犹如人类社会212008谢谢!