[發(fā)明專利]一種檢測(cè)養(yǎng)血清腦丸改善認(rèn)知功能的腦網(wǎng)絡(luò)分析方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710096320.5
• 申請(qǐng)日: 2017-02-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106874680A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王心明;徐勇;李婧;史俊研;郭曉杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津天士力醫(yī)藥商業(yè)有限公司;徐勇;李婧
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00;A61B5/055
• 代理公司: 山西五維專利事務(wù)所(有限公司)14105
• 代理人: 郭海燕

1.一種檢測(cè)養(yǎng)血清腦丸改善認(rèn)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：采用靜息態(tài)fMRI實(shí)驗(yàn)，以亞健康人群為研究對(duì)象；

(2)采集靜息狀態(tài)下的fMRI數(shù)據(jù)；

(3)針對(duì)采集到的fMRI數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；

(4)節(jié)點(diǎn)、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(duì)fMRI數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；

(6)選擇頻繁子圖挖掘方法對(duì)fMRI數(shù)據(jù)進(jìn)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(rèn)知功能的神經(jīng)機(jī)制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)養(yǎng)血清腦丸改善認(rèn)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(duì)入組的亞健康人員進(jìn)行第一次靜息態(tài)fMRI掃描和認(rèn)知測(cè)評(píng)，記錄第一次靜息態(tài)fMRI掃描和認(rèn)知測(cè)評(píng)結(jié)果；

(1.3)對(duì)入組亞健康人員進(jìn)行藥物干預(yù)；

(1.4)干預(yù)結(jié)束后對(duì)入組亞健康人員進(jìn)行第二次靜息態(tài)fMRI掃描和認(rèn)知測(cè)評(píng)，記錄第二次靜息態(tài)fMRI掃描和認(rèn)知測(cè)評(píng)結(jié)果。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)養(yǎng)血清腦丸改善認(rèn)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(guó)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(shí)間TR＝2500毫秒，脈沖回波時(shí)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(duì)每個(gè)被試，采集212個(gè)時(shí)間點(diǎn)，掃描持續(xù)時(shí)間8分57秒。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)養(yǎng)血清腦丸改善認(rèn)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(jì)參數(shù)圖SPM軟件包完成；

(3.2)為避免磁共振機(jī)器每個(gè)session啟動(dòng)時(shí)的勻場(chǎng)效應(yīng)及受試者初入環(huán)境的不適應(yīng)可能對(duì)結(jié)果造成一定影響，刪除每個(gè)被試每個(gè)session前十幀功能圖像；

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

(3.4)針對(duì)fMRI數(shù)據(jù)進(jìn)行層間時(shí)間校正；

(3.5)針對(duì)fMRI數(shù)據(jù)進(jìn)行頭動(dòng)校正；

(3.6)針對(duì)fMRI數(shù)據(jù)進(jìn)行空間標(biāo)準(zhǔn)化處理；

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

(3.8)利用0.01-0.08Hz頻率區(qū)間對(duì)fMRI數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)域?yàn)V波；

(3.9)針對(duì)fMRI數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸頭動(dòng)參數(shù)和腦脊液平均信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)養(yǎng)血清腦丸改善認(rèn)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(diǎn)的定義：使用標(biāo)準(zhǔn)腦解剖圖譜AAL模板作為腦節(jié)點(diǎn)的定義方法，對(duì)全腦進(jìn)行區(qū)域級(jí)別的節(jié)點(diǎn)定義，共定義90個(gè)節(jié)點(diǎn)；

(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(duì)于所得到的每個(gè)腦的時(shí)間序列，進(jìn)行多元線性回歸，以去除頭動(dòng)影響，之后，利用所得到的殘差，兩兩之間進(jìn)行皮爾遜相關(guān)計(jì)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(jìn)行閾值設(shè)置，稀疏度為網(wǎng)絡(luò)中實(shí)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(jìn)行閾值空間的設(shè)定，以滿足在保證小世界屬性的同時(shí)最大程度的去掉偽連接，根據(jù)此規(guī)則，計(jì)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(jìn)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(cè)養(yǎng)血清腦丸改善認(rèn)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(duì)于每個(gè)閾值，分析三個(gè)節(jié)點(diǎn)指標(biāo)：度、節(jié)點(diǎn)效率和中間中心度；

(5.2)計(jì)算在閾值范圍內(nèi)的曲線下面積，為每個(gè)節(jié)點(diǎn)指標(biāo)提供一個(gè)總標(biāo)量；

(5.3)使用非參數(shù)置換檢驗(yàn)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(jì)過(guò)程中性別和年齡的影響。