基于图卷积网络的大脑年龄预测方法研究

目的:为了客观评估大脑的健康状态,提出一种基于图卷积网络(graph convolution network,GCN)的大脑年龄预测方法。方法:首先,基于英国生物银行(UK Biobank,UKB)的10000例脑健康中老年人的T1加权MRI影像学衍生表型(imaging-derived phenotypes,IDPs)数据,采用多层感知机网络提取年龄相关的结构特征构建群体图;其次,提出基于边重要性的节点邻居采样,并使用基于图的特征注意力机制加强邻域信息的特征聚合,建立一个以GCN为核心的大脑年龄预测模型;最后,与基线模型(GCN模型)、基线模型+随机采样、基线模型+NodeSAGE比较以评估该模型的预测性能。另外,根据预测的大脑年龄获取大脑年龄估计差,探究大脑老化与身体健康状况、生活习惯以及认知间的相关性。结果:提出的模型预测脑年龄的平均绝对误差为3.97 a,预测年龄与生理年龄间的Pearson相关系数为0.748,均优于基线模型、基线模型+随机采样、基线模型+NodeSAGE;大脑老化与身体健康状况指标显著相关,与吸烟史和频繁喝酒显著相关,与执行功能、非语言推理和处理速度显著相关。结论:提出的基于GCN的大脑年龄预测方法在大规模数据集上通用性和鲁棒性较好,能够较好地预测大脑年龄。

基于多模态神经影像的脑年龄估值差的综合研究

目的:基于多模态神经影像探究脑年龄估值差(brain age gap estimation,BrainAGE)与非影像衍生标记物(noni-maging derived phenotypes,Non-IDPs)的关系。方法:以英国生物银行27 842例受试者的6种影像模态[T_(1)WI、弥散加权成像(diffusion-weighted imaging,DWI)、磁敏感加权成像(susceptibility-weighted imaging,SWI)、T_(2)WI、静息态功能成像(resting-state fMRI,rsfMRI)和任务态功能成像(task fMRI,tfMRI)]共7种特征集(FSL、Freesurfer、DWI、SWI、T_(2)WI、tfMRI、rsfMRI)为基础,采用相关向量回归模型对大脑年龄进行预测,并采用平均绝对误差(mean absolute error,MAE)评估模型的性能;将经偏差校正后的BrainAGE与223个Non-IDPs进行回归分析,以探究BrainAGE与Non-IDPs的关系。结果:相关向量回归模型预测脑年龄的MAE为2.767年。通过多元线性回归分析发现服用治疗药物的数量、全谷物摄入量、糖尿病诊断、收缩压、心室率以及吸烟状况6个Non-IDPs与BrainAGE之间存在显著相关。结论:BrainAGE是一项综合性脑健康评估指标,需要考虑多种健康信息和生活方式来进行综合分析。

基于深度卷积生成对抗网络的大脑年龄预测方法研究

目的:提出一种基于深度卷积生成对抗网络(deep convolutional generative adversarial network,DCGAN)的大脑年龄预测方法,以客观评估大脑健康状态。方法:首先,将二维DCGAN扩展到三维DCGAN,并在DCGAN中加入残差块改进DCGAN模型,以提高特征提取能力。其次,使用无监督对抗学习来预训练分类器,使用迁移学习来微调分类器,以解决三维卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)中由于小规模样本而导致的过度拟合问题。为验证改进模型的有效性,在英国生物银行(UK Biobank,UKB)数据库上,采用平均绝对误差(mean absolute error,MAE)作为评价指标,将该模型与最小绝对收缩选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)模型、机器学习模型、三维CNN模型和图卷积网络模型进行对比。结果:提出的模型在预测脑年龄方面表现优秀,MAE为2.896年,明显优于LASSO模型、机器学习模型、CNN模型和图卷积网络模型。结论:提出的方法在大规模数据集上具有较好的性能,能够较为准确地预测大脑年龄,可客观评估大脑健康状态。

脑年龄估计差作为脑老化生物标志物的研究进展

随着全球人口老龄化的快速增长,神经退行性疾病的发病率越来越高,给整个社会带来了越来越大的负担.然而,衰老是一个由遗传和环境因素决定的多因素过程.基于神经影像开发有效的生物标志物对与年龄相关的神经退行性疾病的风险评估和预测至关重要.脑年龄估计差是目前应用最广泛的基于磁共振成像(magnetic resonance images,MRI)的脑健康状态评估方法.首先,介绍基于MRI的脑老化研究和基于神经影像的脑年龄估计模型的研究进展.然后,从遗传学、大脑发育、神经退行性疾病、精神疾病、慢性疾病、认知储备等多方面进行总结并讨论BrainAGE在大脑老化方面的应用成果.最后,提出该领域存在的问题以及未来的研究方向.

基于卷积神经网络的脑年龄预测模型研究综述

介绍了基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)的脑年龄预测模型在二维切片、三维图像块和三维全脑图像3个方面的一些典型研究成果。分析了脑年龄预测在数据集和模型方面存在的不足,并提出了未来的发展方向。指出了基于CNN的脑年龄预测模型有望应用于神经退行性疾病的个性化诊断和治疗,具有很大的临床应用价值。

健康老年人脑年龄预测:基于尺度子配置模型的大脑连接组分析

为了识别大脑的网络拓扑结构相对于正常老化模式的偏离,需要建立健康大脑的老化模型.提出了一个自动、高效地通过对健康老年受试者DTI图像的大脑连接组分析所建立的大脑年龄预测系统.脑年龄预测的处理流程包括自动DTI图像预处理、结构网络构建、大脑连接组分析,最后基于尺度子配置模型估计受试者的脑年龄.结果证明该预测模型可以精确可靠地估计老年健康受试者的脑年龄.健康老年人组脑平均年龄差距为0.09 a,而应用该模型对高血压患者的脑年龄估计可以发现高血压患者脑平均年龄差距为5.55 a.该模型可作为一种重要的生物影像标志物来检测与疾病相关的异常脑老化.

脑老化中脑年龄预测模型研究综述

大脑会随年龄增长而逐渐发生萎缩与机能衰退,并且这种变化的速度和轨迹在脑区间和个体间存在明显差异。由于神经影像可以反映大脑的健康状态,因此常用于大脑年龄的预测研究。本文对基于神经影像的脑年龄预测模型研究进行了系统的梳理和回顾,根据影像的模态和特征类型对这些研究进行综述,剖析了其优缺点。结果显示,基于神经影像的预测框架具备个体对象脑年龄预测的潜力。最后,本文讨论了脑年龄预测中存在的问题,并对未来的研究方向进行了展望。

基于可分性距离判据和脑MR图像的AD症脑部年龄检测

阿尔茨海默病(AD)症不同状态所对应的脑部年龄与实际年龄存在偏差,为了准确预测该偏差得到脑部年龄,在现有基于脑磁共振(MR)图像年龄检测方法的基础上,提出了一种新的脑部年龄检测算法.首先,设定偏差搜索范围;然后,基于可分性距离判据设计了适应度函数,利用偏差和支持向量回归机(SVR)获得样本年龄估计值,并计算出其适应度值;接着,通过最大化适应度值获取偏差的最优估计,从而获得更有利于AD症分类的脑部年龄.与现有的年龄检测方法相比,对于正常对照组(NC)与AD患者、NC与轻度认知障碍患者(MCI)以及MCI与AD患者3种分类情况,所提方法的可分度值分别提高了0.178,0.033,0.017.因此,所提方法检测的年龄具有更好的可分性,更有利于提高AD症的分类准确率.

托吡酯单药治疗与添加治疗年龄依赖性癫癎性脑病对照研究

目的 探讨早期有效控制年龄依赖性癫性脑病 (ADEE)的理想药物。方法 选择ADEE患儿 48例 ,其中 2 1例初治单用托吡脂治疗 (初治组 ) ;传统一线抗癫药 (AEDs)治疗效果不佳 2 7例添加托吡脂治疗。结果 托吡脂早期单药治疗完全控制发作 11例 ,添加治疗 4例 ,经统计学处理有显著性差异 (P <0 .0 5) ;单药治疗显效时间 12 .2 8± 7.0 6d ,有效剂量 3± 1.3 7mg/ (kg·d) ,较添加组 3 3± 11.98d、6.78± 2 .0 4mg/ (kg·d)显效快、有效剂量小 ,经统计学处理有显著性差异 (P均 <0 .0 1)。结论 TPM治疗ADEE早期单药较添加效果好 。

你脑年龄是几岁呢

题目：如果有人偷吃你的零食．你会……

年龄相关性脑白质改变研究进展

年龄相关性脑白质改变是在影像学上常见的弥漫非特异性白质损害,普遍认为对心理和躯体功能均有一定影响。本文就其发生机制、影像学特点和临床意义的研究进展作一综述。

年龄依赖性癫痫性脑病的治疗

年龄依赖性癫痫性脑病,包括大田原综合征、婴儿痉挛症与Lennox-Gastaut综合征,属于小儿难治性癫痫。近年来,随着分子生物学和神经免疫学等的发展,此类疾病的治疗取得了一定进展。本文就其药物及外科治疗进展作一综述。

年龄相关性脑小血管病1例NOTCH3基因变异分析

年龄相关性脑小血管病包括脑白质病变和腔隙性脑梗死,其中脑白质病变与认知损害、痴呆、步态不稳、跌倒相关,是致残的预测指标。病因方面,除了年龄和高血压,其他致病因素尚不清楚。伴有皮质下梗死和白质脑病的常染色体显性遗传性脑动脉病(CADASIL)在影像和组织病理学方面与年龄相关性脑小血管病非常相似,是由位于第19号染色体上的NOTCH3基因突变所致。

基于定量磁化率成像的脑发育及老化研究进展

铁元素和髓鞘的变化间接反映了大脑结构与功能的改变,并与多种神经退行性疾病相关。在脑发育及老化过程中,铁元素沉积和髓鞘形成与脱落的过程会引起脑组织磁化率数值的改变。定量磁化率成像(Quantitative Susceptibility Mapping,QSM)是一种基于梯度回波(Gradient Recalled Echo,GRE)序列对磁化率进行定量的磁共振成像手段,可定量脑灰质中铁元素的沉积和脑白质中髓鞘的含量。有研究表明,可以基于QSM图像用指数和泊松函数拟合脑发育过程中铁元素与髓鞘的发展轨迹,得到与组织学等其他定量手段相似的结论。在此基础上,研究人员构建了基于QSM图像的全年龄脑图谱,为研究铁元素和髓鞘在脑老化及神经退行性疾病中的作用提供了基础。该文介绍了QSM成像原理及其在脑发育及老化定量研究中的最新进展。

年龄依赖性癫痫性脑病患儿认知及行为障碍特征8例报告

年龄依赖性癫痫性脑病患儿8例,包括大田原综合征2例,大田原综合征转为婴儿痉挛症1例,婴儿痉挛症3例,Lennox-Gastaut综合征(Lennox-Gastautsyndrome,LGS)2例。这类癫痫综合征的共同特点是①在特定的年龄出现癫痫发作。②发作频繁、多样,药物难以控制。③认知功能和行为障碍,智力发育严重迟缓或倒退。④脑电图有持续性特异性痫样放电。⑤病因多样,可为特发性、隐原性或症状性。⑥病程多为进行性或由一种脑病类型演变为另一种类型。⑦预后不良。

年龄相关性脑改变的常规MRI、磁化传递和扩散张量MRI表现:整个脑组织直方图分析研究Ⅰ

为研究老年化对脑的影响在常规MRI、磁化传递MRI和扩散张量MRI上的表现，作者获取89个健康人(50女、39男，年龄11～76岁，平均年龄43．6岁)脑的双回波T1WI磁化传递和扩散张量MR影像。所有成像都用1．5TMR成像设备进行。每次检查获取以下MR影像：①双回波TSE(TR3300ms，第1。

基于DTI影像建立大脑老化预测模型的研究

为有效检测大脑是否出现快速老化以及早期预防、监测神经退化性疾病,本文基于磁共振弥散张量成像(DTI),经由大脑结构网络构建和图论分析,选取出与年龄有较强相关性的网络拓扑参数特征,进行多元线性回归建立了大脑老化预测模型。模型预测的脑年龄与受试者实际年龄的平均绝对误差为1.97岁,均方根误差为2.34岁。与同类模型相比,该模型具有良好的准确性和稳定性,基于此模型,可直接利用DTI影像来预测受试者的脑年龄。

血浆同型半胱氨酸水平与脑小血管病患者脑白质病变的研究

目的探讨血浆同型半胱氨酸(Hcy)水平与脑小血管病(CSVD)患者脑白质病变的相关性,及Hcy对CSVD的易损脑区部位。方法纳入CSVD患者263例(其中男性152例),对所有患者完成头颅核磁共振(MRI)及Hcy等检查和检验,完成50例患者的弥散张量成像(DTI)检查,测量其海马、丘脑、前后扣带回、胼胝体、额顶枕颞叶白质等部位的mean ADC和mean FA。采用ARWMCs分级方法评估脑白质损害程度。对Hcy与ARWMCs评分的关系进行多因素回归分析;Hcy与多处脑区的mean ADC与mean FA值的关系分析采用单因素分析和t检验。结果调整年龄、高血压病史、糖尿病病史、空腹血糖、收缩压和总胆固醇,Hcy与ARWMCs评分多因素回归分析结果:β为2.51,95%CI为0.12~4.91,P=0.0413;单因素分析发现,Hcy与左前扣带回及胼胝体膝损害有密切关系,左前扣带回:β为-0.71,95%CI为-1.36^-0.05,P=0.0409;胼胝体膝:β为1.79,95%CI为0.83~2.75,P=0.0007。Hcy分组比较,高水平Hcy组与低水平Hcy组相比,左前扣带回mean FA及胼胝体膝mean ADC差异有统计学意义,左前扣带回,P=0.044;胼胝体膝P=0.026。结论 Hcy与脑小血管病患者脑白质损害关系密切,随Hcy水平的升高,脑白质损害加重,且以胼胝体膝部损害最明显。

醒智益脑颗粒联合高压氧治疗对一氧化碳中毒迟发性脑病患者认知和运动功能的影响

目的 探讨醒智益脑颗粒联合高压氧治疗对一氧化碳中毒迟发性脑病（DEACMP）患者认知缺陷及运动功能障碍的影响.方法 选择青岛大学附属烟台毓璜顶医院2011年1月至2015年12月收治的67例DEACMP患者,常规治疗对照组（给予吸氧＋胞二磷胆碱＋ B族维生素）19例、高压氧治疗组（HBO组,在常规治疗基础上给予高压氧治疗,每日1次）24例和醒智益脑颗粒治疗组（XZYN组,给予常规治疗＋高压氧＋醒智益脑免煎颗粒治疗,共2个月）24例.于治疗前、治疗后1个月和2个月用日常生活能力（ADL）量表、蒙特利尔认知评估量表（MoCA）、简易智能精神状态检查量表（MMSE）评价患者的认知功能和运动功能;采用年龄相关性脑白质改变（ARWMC）量表评价患者的脑白质损伤程度;采用肌电图诱发电位仪检测P300波幅和潜伏期判断患者的认知损害严重程度以及预后.结果 随时间延长,3组治疗后ADL、MoCA、MMSE及P300波幅均逐渐升高,ARWMC均逐渐降低,P300潜伏期逐渐缩短,且上述指标以XZYN组治疗后2个月的变化较HBO组和对照组更显著〔ADL评分（分）：70.2±8.3比60.5±8.1、23.0±6.1,MoCA评分（分）：26.1±3.1比22.2±2.7、18.2±3.6,MMSE评分（分）：25.9±4.1比22.4±3.5、18.1±4.5,ARWMC（分）：7.0±2.1比8.7±2.2、15.2±3.3,P300潜伏期（ms）：332.9±20.4比352.5±23.6、381.7±30.3,P300波幅（μV）：6.5±1.6比5.6±1.3、4.1±1.5,均P〈0.05〕.结论 醒智益脑颗粒联合高压氧治疗能明显改善DEACMP患者的认知及运动功能,减轻脑白质损伤程度.

大田原综合征9例患者的临床与脑电图分析

伴抑制一暴发波型脑电图（EEG）的早期婴儿型癫癎性脑病于1976年由大田原等首先描述，故又称为大田原综合征（OS）。此病是一种难治性癫癎，预后不良。现将9例患儿的临床及动态EEG分析报告如下。