首发精神分裂症患者视觉情绪识别与静息态脑局部一致性的相关性研究

目的:探究首发精神分裂症患者视觉情绪识别能力特点与静息态大脑局部一致性(ReHo)改变及其相关性。方法:FES患者和健康对照者分别纳入FES组和HC组,各32例;2组均进行视觉情绪识别任务,采集静息态功能磁共振数据,对数据进行预处理并计算个体ReHo值。比较2组的视觉情绪识别得分及全脑ReHo值的差异,并提取组间差异脑区的ReHo值与视觉情绪识别得分进行相关性分析。结果:与HC组相比,FES组的正性情绪识别得分、非正性情绪识别得分及情绪识别总得分均更低(P<0.05)。与HC组相比,FES组右侧中央后回、中央前回、额内侧回、中央旁小叶ReHo降低,双侧海马旁回、左侧壳核ReHo升高(Alphasim多重比较校正,P<0.05)。FES组非正性情绪识别得分与左侧壳核ReHo值之间存在显著负相关(r=-0.471,P=0.031)。结论:FES患者存在情绪识别障碍及多个脑区ReHo改变,其中左侧壳核ReHo值的升高与精神分裂症患者对非正性情绪的识别困难有关。

首发重度抑郁症脑功能变化:基于静息态fMRI的低频振幅和局部一致性分析

目的:基于静息态fMRI探讨首发重度抑郁症患者(MDD)发作期间各脑区低频振幅(ALFF)和局部一致性(ReHo)的特点,进一步明确抑郁发病的脑神经机制。方法:纳入2022年1月-2022年10月在本院根据《精神障碍诊断和统计手册》第四版(DSM-IV)确诊的首发MDD患者40例和健康志愿者(对照组)50例,使用3.0T磁共振仪对每例受试者行静息态fMRI及高分辨率T 1WI检查,采用双样本t检验比较两组间临床资料及各脑区ALFF及ReHo测量值的差异。结果:两组间年龄和受教育程度的差异无统计学意义(P>0.05)。与对照组相比,首发MDD组左侧颞下回、双侧丘脑、双侧额中回及左侧辅助运动区的ALFF值增高,而双侧中央后回、左侧颞中回、左枕中回、左侧后扣带回及左侧楔前叶的ALFF值降低(AlphaSim校正,体素水平P<0.05,簇水平P<0.05);双侧颞下回、左脑岛和双侧额中回的ReHo值增高,左颞中回、双侧中央后回、左枕中回和右侧楔前叶的ReHo值降低(AlphaSim校正,体素水平P<0.05,簇水平P<0.05)。ALFF及ReHo值均升高的脑区主要位于左颞下回、双额中回,均降低的脑区位于左颞中回、双侧中央后回和左枕中回。结论:首发MDD患者的感觉运动网络、视听觉网络、默认网络和执行控制网络的脑活动存在广泛异常改变,从而为更好地了解MDD的发生发展提供初步线索。

基于语义一致性约束与局部-全局感知的多模态3D视觉定位

3D多模态数据稀缺,使得传统方法进行监督训练时文本与视觉特征缺乏语义一致性。同时传统方法还易忽视局部关系与全局信息,从而导致性能不佳。针对上述问题,提出了一种基于语义一致性约束与局部-全局感知的多模态3D视觉定位方法。首先,该方法通过蒸馏2D预训练视觉语言模型知识,帮助3D模型提取到点云-文本语义一致性特征;其次设计了局部-全局感知模块,不断补充增强候选目标特征,以更精确匹配目标。在现有的3D视觉定位数据集ScanRefer上进行的实验表明,该方法在Acc@0.25 IoU和Acc@0.5 IoU两个指标上分别达到了50.53%和37.67%,超越了现有大多数3D视觉定位算法,证实了该方法的有效性。

基于静息态磁共振分析首发抑郁症伴童年创伤全脑局部一致性变化

目的利用静息态磁共振成像(resting state-fMRI,rs-fMRI)探讨抑郁症伴有童年期创伤患者大脑局部一致性改变,并与童年创伤的严重程度进行相关分析。方法纳入25例抑郁症伴童年创伤患者,25例抑郁症不伴童年创伤患者,以及25例年龄、性别、教育水平匹配的健康对照组。所有被试均进行rs-fMRI扫描和ReHo分析,使用单因素方差分析比较其组间差异并进行多重比较校正。使用Pearson相关分析探索抑郁症伴童年创伤异常脑区ReHo值与临床量表的关系。结果与抑郁症不伴童年创伤组相比,抑郁症伴童年创伤组的异常脑区主要位于背外侧前额叶皮层、小脑、顶上小叶及中央前回(体素水平P<0.05,团块水平P<0.01,GRF校正)。抑郁症伴童年创伤左侧小脑半球(P=0.006,r=0.523)、左背外侧前额叶皮层(P=0.001,r=0.662)的ReHo值与童年创伤严重程度具有相关性。结论抑郁症伴童年创伤存在自发性脑活动改变,并与童年创伤严重程度具有相关性,背外侧前额叶及小脑功能改变可能解释抑郁症伴童年创伤的神经生物学机制。

基于局部一致性分析经皮耳穴迷走神经刺激治疗超重/肥胖患者的临床疗效及中枢效应机制

【目的】探讨经皮耳穴迷走神经刺激(taVNS)对超重/肥胖患者的治疗效果,并分析其中枢效应机制。【方法】将26例超重/肥胖患者随机分为经皮耳穴迷走神经刺激试验组(简称taVNS组)12例和生活方式干预对照组(简称对照组)14例,对照组患者采用基于能量限制饮食模式(CRD)的线上生活方式干预,taVNS组患者在对照组的基础上采用taVNS治疗,每次治疗单侧耳朵(选择穴位包括脾点、内分泌点),每天早晚2次,每周治疗5 d,共治疗4周。观察2组患者治疗前后的体质量、体质量指数(BMI)、腰围等肥胖指标的变化情况,同时采集患者治疗后的脑部静息态磁共振功能成像(fMRI)数据,通过局部一致性(ReHo)的分析方法,观察taVNS对患者脑区ReHo的调节作用。【结果】(1)脱落情况方面:研究过程中,2组各脱落1例,最终共有24例患者(包括对照组13例和taVNS组11例)纳入观察指标的统计分析。(2)肥胖指标改善方面:治疗后,taVNS组患者的体质量、BMI、腰围均较治疗前下降(P<0.05),而对照组患者的体质量、BMI、腰围均较治疗前有下降趋势,但差异均无统计学意义(P>0.05);taVNS组对体质量、BMI、腰围等肥胖指标的改善作用均明显优于对照组,组间治疗后和治疗前后差值比较,差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。(3)fMRI结果方面:治疗后,taVNS组ReHo值大于对照组的脑区有左侧前额叶、额内侧回,对照组ReHo值大于taVNS组的脑区有右侧顶叶。提示与对照组比较,taVNS组左侧前额叶、额内侧回的ReHo增高,右侧顶叶的ReHo降低(P_(voxel)<0.001,P_(cluster)<0.05,FWE水平校正)。【结论】taVNS作为一种无创治疗手段,对超重/肥胖患者有一定的疗效,taVNS对左侧前额叶、额内侧回、右侧顶叶等相关区域功能的调节可能是其治疗肥胖的中枢效应机制。

基于局部一致性(ReHo)对高海拔世居者fMRI研究:慢性缺氧对脑皮层的影响

目的应用静息态功能磁共振成像技术对高海拔居民进行脑部局部一致性(ReHo)的研究,探讨慢性环境缺氧人群脑皮层活动的神经机制。方法纳入高海拔世居人群(研究组)及低海拔人群(对照组)各30例,所有被试者均进行简易精神量化(MMSE)、头颅常规平扫及高分辨3D-T1、血氧饱和依赖扫描。基于Matlab数学平台,利用DPABI软件进行图像处理,通过双样本t检验以对比两组全脑局部一致性差异脑区。提取ReHo值与血液血红蛋白、血氧饱和度、二氧化碳分压、氧分压、血小板进行相关性分析。结果两组人员MMSE值均大于29。t检验结果经过Alpahshim校正,结果显示高海拔组的双侧辅助运动皮层SMA_R(Brodmann 6)、SMA_L(Brodmann 8)脑区的ReHo值高于对照组(P<0.001)。另外,右侧楔前叶Precuneus_R(Brodmann 29)的ReHo值低于正常对照组(P<0.05)。SMA_L(Brodmann 8)功能的改变与氧分压有较低的正相关(r=0.373,P=0.043)。结论双侧辅助运动皮层的ReHo增高,右侧楔前叶神经元自发活动一致性降低,可能是高海拔人群缺氧后运动能力增加及视觉器官功能受损的神经机制之一。

基于动态局部一致性的脑卒中后运动性失语症患者语言网络特征的研究

目的:基于静息态功能磁共振成像技术(rs-fMRI)研究脑卒中后Broca失语(BA)的语言网络的动态局部一致性(dReHo)变化的特征。方法:选取维、汉语BA患者21例,以及与其性别、年龄、教育程度相匹配的健康者28例。将健康者28例随机分为维语健康组13例和汉语健康组15例;将BA患者21例随机分为维语患者组9例和汉语患者组12例。4组完成语言行为学评定后进行静息态功能磁共振扫描,对影像数据预处理后进行动态局部一致性的计算,使用双因素协方差分析,获取失语与语种存在交互作用的脑区,并对维、汉语BA患者dReHo的时间变异性异常的脑区与语言行为学之间进行偏相关分析。结果:4组研究对象在左侧眶部额下回、左侧海马和左侧缘上回dReHo的时间变异性存在交互作用。维语患者组左侧眶部额下回dReHo的时间变异性高于维语健康组和汉语患者组(P<0.05),左侧海马dReHo的时间变异性低于维语健康组和汉语患者组(P<0.05);汉语患者组左侧眶部额下回dReHo的时间变异性低于汉语健康组和维语患者组(P<0.05),左侧海马dReHo的时间变异性高于汉语健康组和维语患者组(P<0.05),左侧缘上回dReHo的时间变异性低于汉语健康组和维语患者组(P<0.05)。维、汉语患者组dReHo的时间变异性异常的脑区与语言行为学的相关性:维语患者组在左侧眶部额下回的dReHo的时间变异性与词命名、姓名地址呈正相关(P<0.05);汉语BA患者在左侧海马的dReHo的时间变异性与听写呈正相关(P<0.05)。结论:静息态下维、汉语BA患者语言功能脑区的dReHo的变化存在差异。其中,左侧眶部额下回dReHo的时间变异性增强可能在维语BA患者的语音加工过程发挥代偿作用;而左侧海马dReHo的时间变异性增强可能与汉语BA患者语言功能重组有关。

伴有抑郁症状肝癌患者脑功能局部一致性研究

目的 结合静息态功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging, rs-fMRI)探讨抑郁症状对肝癌患者静息态局部一致性(Regional Homogeneity, ReHo)的影响。方法 使用1.5T MR扫描仪对21例肝癌伴抑郁症状、27例肝癌非抑郁患者进行扫描,并获得静息状态下的功能磁共振成像(rs-fMRI)。采用双样本t检验方法比较肝癌抑郁组和非抑郁组之间一般资料、ReHo的差异。结果 与肝癌非抑郁组相比,肝癌抑郁组左侧中央前回、海马旁回、岛叶、双侧前扣带回、额内侧回、右侧颞上回及海马的ReHo值显著增高,差异有统计学意义(P<0.05),双侧楔前叶、颞中回、小脑后叶、左侧额中回、右侧扣带回的ReHo值显著降低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 肝癌伴抑郁患者左侧(中央前回、海马旁回、岛叶、额中回)、双侧(前扣带回、额内侧回、楔前叶、颞中回、小脑后叶)、右侧(颞上回、海马、扣带回)存在异常自发神经活动表现。

姿势不稳/步态障碍型帕金森病患者脑静息态功能磁共振的局部一致性研究

目的:采用静息态功能MRI的局部一致性(ReHo)分析方法,探讨姿势不稳/步态障碍型(PIGD)亚型帕金森病(PD)患者大脑自发性神经元活动变化及临床意义。方法:招募2020年4月至2022年6月在神经内科就诊的PIGD亚型PD患者24例及健康对照组23名。采集两组全脑静息态功能MRI数据。数据预处理后,计算ReHo值,并统计比较组间差异。最后,提取PD患者显著改变脑区的ReHo值与临床参数进行相关性分析。结果:与健康对照组比较,PIGD亚型PD患者存在左侧颞极区、右侧岛叶、左侧颞上回ReHo增加;右侧楔叶、右侧额内侧回、左侧枕中回、右侧颞上回、左侧楔前叶、右侧扣带回、右侧中央前回、左侧中央后回ReHo减低(P<0.001,多重比较校正),其中右侧岛叶的ReHo值与UPDRS-II、UPDRS-III、PIGD评分和轴向症状呈负相关,P值分别为0.046、0.049、0.024、0.024。结论:PIGD亚型PD患者存在特异性的自发性脑活动改变,改变主要位于皮层纹状体环路、突显网络和视觉网络。为进一步理解PIGD亚型PD患者的病理生理机制提供了新的认识。

混合局部-非局部椭圆方程奇异解的单调性和对称性

该文运用移动平面法研究了一类混合局部-非局部半线性椭圆方程奇异解的单调性和对称性.

双相情感障碍患者静息态脑功能局部一致性的研究进展

双相情感障碍是一类临床常见的精神疾病,发病机制尚不明确,目前诊断主要依靠患者临床症状。前期无躁狂表现时易误诊为抑郁障碍。静息态功能磁共振成像是一种基于血氧水平依赖神经成像技术的非侵入性检查手段。局部一致性是一种常用的rs-fMRI数据分析方法,可有效反映局部大脑功能活动,也反映了患者情感症状的严重程度。目前已经广泛应用于精神障碍相关的研究中。故本文就双相障碍患者静息态脑功能局部一致性的研究进展做一系统综述。

基于局部深度一致性的自监督手部姿态估计

基于深度图的3D手部姿态估计通常需要大量人工标注数据以达到高精确度和鲁棒性,然而关节点标注过程冗杂且存在一定误差.现有研究工作使用自监督方法解决对标注数据的依赖,通过在虚拟数据集上预训练网络,并在无标注的真实数据集上进行模型拟合,实现3D姿态估计.自监督方法的关键在于设计模型拟合的能量函数以减小模型在真实数据集上的精度下降程度.为了减小模型拟合难度,本文提出局部深度一致性损失,依据初始姿态估计结果,提取输入与输出深度图的局部表征,将深度图显式地解耦为以关节点为中心的不同区域.通过有针对性地对不同关节点进行局部优化,减少虚拟与真实深度图之间的固有领域误差对网络学习的影响,增加训练的稳定性.本文方法在NYU数据集上相比基础方法平均关节点误差提升了21.9%.

基于改进局部一致性约束的立体匹配算法

针对PatchMatchStereo立体匹配算法在实现倾斜平面时,因使用随机函数生成平面参数而导致算法计算量大且误匹配率高的问题,提出一种基于局部一致性约束的立体匹配算法。首先,通过对图像中的像素进行稀疏匹配获得视差置信度高的支撑点;其次,利用三角剖分为图像内各像素点确定一个三角平面,计算平面参数并分配给该平面内的点;然后,通过迭代传播为每个像素点找到更加准确的平面参数,构建出局部一致性平行窗口模型;最后,通过平面参数计算视差值并通过视差后处理优化视差。本文算法在Middlebury评估平台第三版标准测试数据集上进行实验,实验结果表明,处理后的平均误匹配率比PMS算法降低了4.39%,其中对单个图像的误匹配率最高降低15.42%。本文算法在降低误匹配率的同时提高了图像处理的效率,相较于其他算法具有显著的优越性。

基于局部一致性方法探讨低频重复经颅磁刺激改善脑卒中后非流利性失语症患者听理解功能及机制

目的:基于局部一致性(regional homogeneity,ReHo)方法探讨低频重复经颅磁刺激对脑卒中后非流利性失语症患者听理解的治疗效果及其作用机制。方法:根据纳入及排除标准纳入60例脑卒中后非流利性失语症患者,随机分为治疗组(rTMS组)和假刺激组(S-rTMS组),采用西方失语症成套测验(汉化版)听理解维度和简式Token测验分别于治疗前后对两组患者进行听理解功能评定。对纳入的部分患者分别于治疗前后进行静息态功能磁共振扫描,采用Re Ho方法对扫描后的图像数据进行统计分析。结果:治疗前后对比,rTMS组患者WAB听理解维度及简式Token测验得分均有显著提高,且改善幅度较S-rTMS组患者显著增高。治疗前后两组患者静息态功能磁共振结果为:Re Ho分析发现rTMS组患者右侧半球多个脑区ReHo值下降,功能连接发现部分颞叶大脑感兴趣区(region of interest,ROI)的功能连接增强。结论:低频重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)联合常规言语训练可通过抑制右侧半球颞顶叶多个脑区激活从而改善脑卒中后非流利性失语症患者的听理解功能。

2型糖尿病视网膜病变患者静息态功能磁共振局部一致性初步研究

目的 探讨2型糖尿病视网膜病变(DR)患者脑功能活动异常及与临床症状的相关性。方法 收集24例有DR的2型糖尿病患者为观察组,同期同年龄段24例健康者为对照组,2组受试者经过静息态脑功能磁共振(rs-fMRI)扫描后,进行全脑范围内局部一致性(ReHo)比较,完成临床量表的评定,并进一步分析差异脑区Reho值与临床量表评分的相关性。结果 (1)一般资料:2组在性别、年龄、受教育程度、身高体重指数(BMI)差异均无统计学意义(P>0.05)。(2)糖尿病相关指标:观察组与对照组比较,血糖(GLU,t=4.952,P=0.000)及糖化血红蛋白(HbA1c,t=5.349,P=0.000)指标增高,而蒙特利尔认知评估量表(MoCA,t=-12.377,P=0.000)、简易智力状态检查(MMSE,t=-14.241,P=0.000)得分减低,差异均有统计学意义,而血清C肽浓度差异无统计学意义(P>0.05)。(3)ReHo值比较:以年龄、性别、受教育程度及头动作为协变量,与对照组比较,观察组在左侧额中回、右侧眶额部额下回、右侧舌回的ReHo更低,差异均具有统计学意义。(4)ReHo值与临床量表相关性分析:观察组左侧额中回ReHo值与MMSE量表得分呈正相关(r=0.496,P=0.013),差异有统计学意义。结论 有DR的2型糖尿病患者存在认知控制网络、奖赏网络及视觉加工皮层功能异常,这可能是其发病的重要神经病理机制。

带有分布时滞吊桥方程一致吸引子

考虑当依赖于时间的外力项平移有界而非平移紧时,内部反馈阻尼项含有分布时滞的以矩形板为模型的吊桥方程解的长时间动力学行为.首先,应用单调极大算子理论讨论了该方程解的适定性,进一步应用压缩函数方法证明过程族是一致渐近紧的,从而得到一致吸引子的存在性.

基于包络学习和分级结构一致性机制的不平衡集成算法

集成方法是不平衡学习方法的重要分支,然而,现有不平衡集成方法均作用于原样本而没考虑样本的结构信息,因此其效能仍然有限.样本的结构信息包括局部和全局结构信息.为了解决上述问题,本文提出了一种基于深度样本包络网络(Deep Instance Envelope Network,DIEN)和分级结构一致性机制(Hierarchical Structure Consistency Mechanism,HSCM)的不平衡集成学习算法.该算法在考虑局部流形和全局结构信息的情况下,通过多层样本聚类,生成高质量的多层包络样本,从而实现类平衡化.首先,算法基于样本近邻拼接和模糊C均值聚类算法,设计DIEN来挖掘样本的结构信息,得到深度包络样本.然后,设计局部流形结构度量和全局结构分布度量来构建HSCM用于增强层间样本的分布一致性.接着,将DIEN和HSCM结合起来,构建出优化后的深度样本包络网络——DH(DIEN with HSCM).之后,将基分类器应用于包络样本.最后,设计bagging集成学习机制来融合基分类器的预测结果.文末组织了多组实验,采用了十多个公共数据集和有代表性的相关算法进行验证比较.实验结果表明,本文算法在AUC(Area Under Curve),F-measure等四个性能指标上显著最优.

基于面部全局抑郁特征局部感知力增强和全局-局部语义相关性特征融合的抑郁强度识别

现有基于深度学习的大多数方法在实现患者抑郁程度自动识别的过程中,主要存在两大挑战:(1)难以利用深度模型自动地从面部表情有效学习到抑郁强度相关的全局上下文信息,(2)往往忽略抑郁强度相关的全局和局部信息之间的语义一致性。为此,该文提出一种全局抑郁特征局部感知力增强和全局-局部语义相关性特征融合(PLEGDF-FGLSCF)的抑郁强度识别深度模型。首先,设计了全局抑郁特征局部感知力增强(PLEGDF)模块,用于提取面部局部区域之间的语义相关性信息,促进不同局部区域与抑郁相关的信息之间的交互,从而增强局部抑郁特征驱动的全局抑郁特征表达力。然后,提出了全局-局部语义相关性特征融合(FGLSCF)模块,用于捕捉全局和局部语义信息之间的关联性,实现全局和局部抑郁特征之间的语义一致性描述。最后,在AVEC2013和AVEC2014数据集上,利用PLEGDF-FGLSCF模型获得的识别结果在均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)指标上的值分别是7.75/5.96和7.49/5.99,优于大多数已有的基准模型,证实了该方法的合理性和有效性。

具有局部阻尼的二维Mindlin-Timoshenko板系统的镇定

该文研究了具有局部阻尼的二维Mindlin-Timoshenko板系统,首先将原系统转化成抽象柯西问题,运用算子半群理论得到了系统的适定性.借助系统频域稳定性结果,通过引入几何光学条件结合乘子技巧得到了系统的一致指数稳定性.

应用局部一致性方法探讨偏头痛不同时期脑区功能状态及与临床表现的关系

目的:通过静息态功能磁共振局部一致性方法研究偏头痛患者不同时期脑区功能状态,并探讨其与临床症状的关系。方法:纳入19例发作期偏头痛患者(发作组)、22例缓解期偏头痛患者(缓解组),以及22例健康对照(对照组),采用静息态功能磁共振(rs-fMRI)扫描被试者,后处理采用局部一致性(Re Ho)分析;同时观察患者临床表现,以偏头痛发作频率及每次发作持续时间作为主要临床观察指标。用蒙特利尔认知评估量表(MoCA)、简易智力状态检查量表(MMSE)、汉密尔顿焦虑量表(HAMA)、汉密尔顿抑郁量表(HAMD)评测神经心理状态。结果:发作组的MoCA评分较其他2组低,发作组和缓解组的HAMA、HAMD评分较对照组高(P<0.01)。缓解组与对照组相比,ReHo值差异无统计学意义(P>0.05)。与对照组相比,发作组双侧边缘叶、背外侧额上回、扣带回、岛盖部额下回、岛叶、左侧额中回、左侧前扣带回、杏仁核等脑区ReHo值较低(P<0.01)。与发作组对比,缓解组的右侧边缘叶、岛叶、右侧扣带回、背外侧额上回、尾状核、补充运动区、左侧海马、左侧额叶、颞上回、丘脑、右侧额中回ReHo值高(P<0.01)。MNI坐标值(18,-12,33)脑区(岛叶和扣带回)的ReHo值与偏头痛患者的发作频率及头痛持续时间呈正相关。结论:偏头痛影响情绪和认知。偏头痛患者发作期多个脑区的ReHo值较对照组和缓解组脑局部一致性减弱,感兴趣区域MNI坐标值(18,-12,33)脑区的ReHo值与偏头痛患者的发作频率及头痛持续时间呈正相关,主要涉及岛叶、扣带回。