11C-PIB PET用于阿尔茨海默病大鼠模型评价研究

为研究Aβ蛋白显像剂11C-PIBPET成像技术用于评价阿尔茨海默病大鼠模型中的作用,以9只Aβ1～40注射模型大鼠和10只生理盐水对照大鼠采用HE染色及Aβ蛋白免疫荧光染色来检测大鼠脑内病理改变。11C-PIB及18F-FDGPET显像在体观察两组大鼠脑内Aβ蛋白分布及葡萄糖代谢情况。结果发现:模型组海马区出现神经元减少及淀粉样斑块的形成。同时模型组PET显像可见注射侧葡萄糖代谢减低及11C-PIB摄取增加。对照组仅见轻微神经元损伤及PET所显示的葡萄糖代谢轻度减低。11C-PIB及18F-FDGPET显像结合行为学及病理学观察可以作为评价AD模型检验方法,该方法为基础研究及临床诊断AD提供了一种分子成像工具。     

MR影像体素形态学的阿尔茨海默病自动分类方法

为了确定轻度认知功能障碍(MCI)与阿尔茨海默病(AD)患者发生萎缩的重要脑区,实现正常老年人(NC)对照组、MCI与AD三组人群的分类,选择了178名被试的脑部MR影像,利用体素形态学与方差分析方法,考察NC,MCI与AD三组人群的MR影像中灰质体积差异;然后,采用递归特征消去法对特征进行降维;最后,利用线性支持向量机对这3种人群进行分类.实验结果表明,MCI组与NC组、MCI组与AD组、AD组与NC组的平均分类准确率分别为(90.2±1.3)%,(74.7±0.9)%,100%.对分类产生重要影响的脑区包括海马、海马旁回、杏仁核、梭状回和嗅皮层等.所提方法不仅能有效揭示NC,MCI,AD三组人群的脑灰质差异,阐明MCI患者与AD患者脑区发生萎缩的过程与特性,而且能准确区分这3组人群,具有显著的临床应用价值.     

多巴胺D2受体PET成像在制备帕金森病大鼠模型中的作用

将23只帕金森病(PD)成功模型大鼠分别进行11C-Raclopride PET显像,ROI方法测量模型大鼠两侧纹状体/小脑比值并进行统计分析,比较两侧有无显著性差异。正常与模型大鼠分别进行TH免疫组化染色。结果表明,模型大鼠毁损侧纹状体放射性明显上升,两侧纹状体/小脑比值统计比较,p值为0.000,具有显著性差异;同时,模型大鼠TH染色黑质处阳性神经元数量减少。通过PET多巴胺D2受体成像在体显示PD模型大鼠毁损侧纹状体D2受体状态,再结合行为学观察可作为证实模型成功的标准之一,为基础研究和临床诊断PD提供了一种分子成像工具。     

基于张量子空间的半脑对称度特征与癫痫识别

结合脑PET图像信息,提出了一种基于张量子空间的半脑对称度特征的识别方法用于识别PET图像中癫痫病灶.首先计算全部脑PET图像中所有体素的SUV,并基于SUV建立三阶张量;然后提取半脑对称度特征,建立半脑对称度张量模型;其次利用多线性主成分分析(MPCA)方法对半脑对称度张量模型进行特征选择;最后基于支持向量机(SVM)分类器进行癫痫识别.实验结果表明:提出的算法能够有效地识别脑PET图像中的癫痫病灶,可以作为计算机辅助诊断方式帮助医生进行癫痫疾病的诊断.     

不同碳水化合物含量饮食对大鼠脑组织葡萄糖代谢的影响

目的:探讨不同碳水化合物含量饮食对大鼠脑组织葡萄糖代谢的影响.方法:75只SD大鼠,随机分成3个饮食组:低碳水化合物(LC)组、中碳水化合物(IC)组和高碳水化合物(HC)组,每个饮食组又分为一餐、二餐、三天、五天、七天等不同喂养时间组(5只/喂养时间/饮食组).经尾椎静脉注射18F-FDG后1h,处死大鼠,取脑组织和肝脏组织,以γ放射免疫计数器测定其单位质量的放射性计数,并计算每克脑组织与肝脏放射性计数(脑/肝)比值.结果:LC组脑/肝比值明显高于其他两个饮食组(F=15.417,P＜0.01); IC组和HC组之间,差异无统计学意义(P＞0.05).LC组经一餐、二餐喂养,大鼠脑/肝比值虽有增高趋势,但差异无统计学意义(P＞0.05)；而经过三天、五天的喂养时间,脑/肝比值逐渐增高,两组差异有统计学意义(P＜0.05),且明显高于一餐和二餐组(P＜0.05).IC组和HC组,经过不同喂养时间,大鼠脑/肝比值均无明显变化,各组间差异无统计学意义(F值分别为0.374和0.405,均P＞0.05).结论:一餐乃至一天的低碳水化合物饮食,对脑组织葡萄糖代谢的影响不大；持续3天以上的低碳水化合物饮食,才可以提高脑组织对葡萄糖的利用.     

正常大鼠18 F-FDG PET /CT 显像各器官SUV 值及CT 值分布

摘要: 目的测量正常SD 大鼠18 F-FDG PET /CT 显像重要器官的标准化摄取值( SUV) 与CT 值。方法对大鼠各 实质性脏器勾画感兴趣区( ROI) 测定SUV 值与CT 值,并进行分析研究。结果正常SD 大鼠重要器官的SUV 值 和CT 值与其生理及结构特性有关。结论该研究结果为SD 大鼠18 F-FDG PET /CT 图像质量评价及半定量评价提 供了参考依据。     

门控心肌显像相位分析技术评价病毒性心肌炎患者左室非同步性及心功能

目的:探讨门控心肌显像相位分析技术在评价病毒性心肌炎（virus myocarditis,VMC）患者左室非同步性及心功能中的应用价值。方法:对21例临床确诊VMC患者和21例正常对照者（healthy control,HC）,进行^99mTc-甲氧基异丁基异腈（MIBI）静息门控心肌灌注显像,图像经常规处理重建后应用专用软件（cedars quantitative gated SPECT,QGS）分析,获得相位标准差（phase standard deviation,PSD）、相位直方图带宽（phase histogram bandwidth,PHB）、舒张末期容积（end diastolic volume,EDV）、收缩末期容积（end systolic volume,ESV）及左室射血分数（left ventricular ejection fraction,LVEF）。结果:VMC组与HC组相比,PSD、PHB、EDV和ESV显著升高（P<0.05）;LVEF显著降低（P<0.05）;PSD或PHB异常的心肌炎患者左室功能明显低于PSD或PHB正常的患者（P<0.05）。结论:门控心肌显像相位分析技术能有效地评价VMC患者左室非同步性,并为可能发生心功能受损的VMC患者提供筛选依据。     

脑网络社团连接在轻度认知障碍分类中的应用

轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)发展成为阿尔茨海默病(alzheimer’s disease,AD)的概率极高,因此对于MCI的早诊尤为重要。本研究首次选取模块桥梁连接数作为分类特征,精确直观地反映出各功能脑区连接的异常损失。首先利用"堆结构"的贪婪算法模块化MCI和正常人(normal control,NC)的静息态功能脑网络,之后根据连接介数中心性去除网络中冗余功能连接,选取模块间与模块内桥梁连接数作为分类特征。该研究利用支持向量机对NC和MCI进行识别,平均分类正确率达92.89%,且统计分析显示两组被试在模块内及模块间的桥梁连接数有明显差异,其中默认网络、边缘系统的差异最为显著,这与先前研究基本一致。     

PET示踪剂在阿尔茨海默病早期诊断中的研究进展

阿尔茨海默病（Alzheimer′s disease,AD）是一种发病机理极其复杂的神经退行性疾病,以认知功能障碍和记忆丧失为特征,涉及多种生理、病理过程。早期诊断是AD预防和治疗的关键。正电子发射断层成像（PET）技术能够在分子层面准确检测神经元与脑组织中细微的生理变化,为AD早期诊断提供依据。从生物标志物的分类入手,介绍了脑中蛋白变性与神经元损伤的相关靶点,根据亲和力、半衰期、结合区域、药代动力学、分析方法以及结果相关性等几个重要参数,综述了各类PET示踪剂的研究现状,指出目前PET示踪剂开发面临的问题,认为未来研究应从以下几个方面展开：神经炎症相关PET示踪剂的开发;已有示踪剂的进一步评估和优化;示踪剂结果分析方法的规范化和标准化。     

轻度认知障碍患者脑皮层多特征分析与分类

揭示稳定型轻度认知障碍患者、转化型轻度认知障碍患者与健康正常人之间的脑结构及其形态变化差异,以区分3组人群.首先,选择73例健康正常人、46例稳定型MCI患者和40例转化型MCI患者,采集基线期以及1年和2年时间节点的脑结构磁共振图像;然后,应用Freesurfer软件计算皮层厚度、灰质体积、表面积和平均曲率等脑皮层形态结构特征,并分别利用T检验方法、稀疏约束降维法和递归特征消去法,选择重要特征;最后,利用线性支持向量机对3组人群进行分类,分析具有强分类能力的重要脑区及其分布.结果表明,递归特征消去法的分类性能最优,稀疏约束降维法次之,T检验最差;4种皮层特征融合,尤其是基线与纵向变化特征融合,可显著提高分类性能.脑皮层结构特征及其随时间的变化信息,能被有效地应用于稳定型和转化型MCI患者的自动分类.     

PET/CT动态评估SD大鼠对^（18）F-FDG的摄取

目的用PET/CT动态评估SD大鼠的重要器官对^18F-FDG的代谢状况。方法 8只8周龄健康雄性SD大鼠,每只大鼠麻醉后由尾静脉注入显像剂^18F-FDG,注射后即行PET/CT检查采集数据获取图像信息。分别在10 min、30 min、50 min、70 min测量不同组织器官对^18F-FDG的标准化摄取值（Standard Uptake Value,SUV）。结果大鼠心脏随着注入显像剂18F-FDG时间的延长SUV值逐渐升高,在50～60 min中达到最高峰,随后各器官的SUV值呈下降趋势。SD大鼠大脑、哈德氏腺、肝脏及肾脏对18F-FDG的摄取在10 min左右SUV值达到最高峰,随后随时间延长各器官对^18F-FDG的SUV值逐渐下降。结论注射显像剂^18F-FDG后于40～50 min对大鼠进行PET/CT扫描可得到最佳的实验结果。     

头颈部肿瘤PET图像分割随机游走方法

针对肿瘤放疗生物靶区高精度勾画难题,根据头颈部肿瘤PET(positron emission computed tomography)影像特点,提出了肿瘤PET图像分割随机游走方法.首先,根据PET SUV(standardized uptake value)影像,采用三维自适应区域生长和数学形态学膨胀方法确定随机游走方法的种子点,将包含肿瘤的感兴趣区域分为核心肿瘤区域(标记为前景种子点)、正常组织区域(标记为背景种子点)和待定区域.然后,利用头颈部肿瘤和周围正常组织PET图像具有不同的对比度纹理特征,将PET SUV及其对比度纹理值作为随机游走方法中边的权值计算依据.实验结果表明,该法不仅比传统随机游走方法平均提速9.34倍,而且,以临床医生手工勾画的大体肿瘤区作为参考标准,相似度平均提高32.5%(P0.05).本文方法能够有效地自动勾画头颈部肿瘤放疗生物靶区.     

基于智能影像基因组学技术的阿尔茨海默病预测进展

 阿尔茨海默病（AD）起病隐匿，目前尚无有效控制病情进展以及治疗的药物或方法。在其发病轻度认知功能障碍阶段早期预测进行干预，则能有效控制其病程。从基于脑影像组学特征的AD早期临床诊断、基于人工智能影像组学技术的AD早期预测两个方面综述了AD的早期诊断与预测研究进展，提出结合多模脑核磁共振影像特征和组学特征，在深度学习的框架下，将影像学和基因组学联系在一起，构造高分类与预测性能的深度学习模型，可为AD早期筛查并干预提供支持。     

对称归一化配准的多图谱大脑扩散张量图像分割

基于磁共振T1成像的全脑区分割方法及其在临床上的应用已经有较为广泛的研究,磁共振扩散张量成像凭借其在脑白质神经纤维束成像上的优势,近年来围绕扩散张量成像的理论和应用研究发展很快,针对扩散张量成像的脑区分割研究就成为一个必须要解决的问题.图像配准是精确实现脑区分割的重要技术步骤,传统的配准方法未考虑到图像的形变大小对配准...     

A template of rat brain based on fMRI T*2 imaging

The development of functional magnetic resonance imaging (fMRI) technology has made it possible to carry out functional brain imaging experiments in small animals. Usually, group data is required to form the assessment of population, which can not only increase the sensitivity of the overall experiment, but also allow the generalization of the conclusion to the whole population. In order to average the signals of functional brain images from different subjects, it is necessary to put all the mapping images into the same standard space (template image). However, up to now, most animal brain templates remain unavailable and it must be done by ourselves. In this study, a template image based on the brains of eight male Wistar rats is obtained, and it is successfully used in our present Alzheimer disease (AD)-like rat model studies as template for spatially normalizing images to the same stereotaxical space. The fMRI results processed with statistical parametric mapping (SPM99) software are in agreement with the results from immunohistochemical experiment, which proves that this method is universally applicable to the pathologic models of other small animals and to human brain lesion studies.     

老年性痴呆模型大鼠学习记忆功能障碍的实验探讨

目的:探索D-半乳糖-Aβ复合模型大鼠学习记忆功能的改变,研究老年性痴呆(AD)的发病机制.方法:(1)采用1.25%D-半乳糖腹腔注射(50mg/kg·d,连续6周)致衰老,结合双侧海马齿状回背侧注射10g/1μL凝聚态β-淀粉样肽1-40(β-amyloid peptide,Aβ1-40)的复合造模方法,拟建立AD样学习记忆功能障碍的动物模型.实验动物随机分成3组:AD模型组、假造模对照组和正常对照组.(2)以单位时间逃避潜伏期(s/3min)及其逃生错误频率(次/3min)为观察指标,进行水迷宫行为学试验测定大鼠学习记忆功能的改变.结果:AD大鼠安全逃避潜伏期明显延长,逃生错误频率高,与两对照组比较差异有统计学意义(P<0.01).结论:D-半乳糖-A复合造模致AD大鼠模型具有较好的老年性痴呆的仿真特性.水迷宫行为学试验能准确反映动物学习记忆功能.     

A template of rat brain based on fMRI T_2~* imaging

Thedevelopmentofnoninvasivefunctionalneu roimagingmethodshasmadeitpossibletoinvestigatelarge scaleactivationpatternsofbrain.FMRI,arep resentativeinhemodynamictechniques,hasbeen usedextensivelyinthestudiesofthephysiology,pathologyandpsychologyofbrains[1—3],foritslessinvasiveproperty,superiorresolution,andlowercost comparedtoPETtechniques.Itisimportanttopointoutthatcommonimage analysissoftwaressuchasstatisticalparametricmap ping(SPM),analysesoffunctionalneuroimages(AFNI),createdatabydoinga…