轻度认知损害及阿尔茨海默病的多模态脑影像研究和早期诊断系统

阿尔茨海默病（AD）是最主要的老年痴呆症类型，轻度认知损害（MCI）是AD的高危人群，据观察，MCI 患者中20-40%在3年内发展为AD。当前对MCI 的病理机制、MCI与AD的内在联系缺乏系统的研究，MCI的临床诊断还缺乏客观的评价方法。本研究基于固定人群的MCI筛查，采用多模态磁共振成像技术，特别是磁共振脑结构成像（MRI）、磁共振弥散张量成像（DTI）、磁共振波谱成像（MRS）及功能磁共振成像技术（fMRI），结合事件相关电位（ERP）技术，对MCI及其发展为AD过程的脑结构与脑功能损害特点进行多模态、动态综合性研究，寻找MCI及其演变为AD的影像学生物标志，建立MCI和AD辅助早期诊断原型系统。本研究对于揭示MCI演变为AD的病理机制，发展其早期诊断和预测的生物学标志具有重要得理论意义和临床应用价值。

阿尔茨海默病（AD）是老年痴呆症最主要的类型。轻度认知损害（MCI）是AD的高危人群，MCI患者中20-40%在3年内将发展为AD。由于至今对MCI 的病理机制、MCI与AD的内在联系缺乏系统的研究，MCI的临床诊断还缺乏客观的评价指标。本研究基于采用磁共振结构成像（MRI）、磁共振弥散张量成像（DTI）、磁共振功能成像（fMRI）等序列扫描参数，结合事件相关电位（ERP）技术来对AD、MCI和正常对照者进行多模态脑成像研究，并对MCI发展为AD过程的脑结构与脑功能损害特点进行动态综合性评价，寻找MCI及其演变为AD的影像学生物标志。首先，我们通过开发基于图谱的大脑子结构分割方法等新技术，对计算理论与方法进行了改进和创新，通过对脑结构的分析，发现了高血压对AD患者病情演变的不利影响及灰白质在不同病程阶段的变化联系；第二，通过对脑功能的研究，发现了MCI及早期AD患者脑功能活动局部一致性、多个脑区之间的功能连接发生了显著异常改变，而长距离的功能连接和全脑功能网络属性也出现显著改变；第三，通过事件相关电位技术，发现了轻度AD患者在知觉和反应层面均存在明显干扰效应；第四，通过多模态数据的结合，研究了预测从MCI向AD转化的可行性；第五，通过将PET与MRI数据初步进行融合，进一步改进了斑块显像技术，并提高了AD及MCI患者诊断的准确性。上述研究对于进一步提高AD早期诊断的准确性有着重要理论和实际意义。第六，开发了医疗影像数据仓库管理系统和多个影像数据处理平台，进一步方便了临床科学研究，并申请了多项国内外专利。最后，开发了AD早期辅助诊断的集成模块系统，该系统将为不同等级医院开展对AD的早期识别及干预提供便捷的评价技术。