摘要 — 早期诊断阿尔茨海默病及其前驱期(也称为轻度认知障碍 (MCI))至关重要,因为一些患有进行性 MCI 的患者会患上这种疾病。我们提出了一种多流深度卷积神经网络,该网络以基于块的图像数据为输入,以对稳定性 MCI 和进行性 MCI 进行分类。首先,我们将阿尔茨海默病的 MRI 图像与认知正常受试者的 MRI 图像进行比较,以使用多元统计检验识别不同的解剖标志。然后使用这些标志提取块,并将其输入到所提出的多流卷积神经网络中以对 MRI 图像进行分类。接下来,我们使用来自阿尔茨海默病图像的样本在单独的场景中训练架构,这些样本在解剖学上与进行性 MCI 图像和认知正常图像相似,以弥补进行性 MCI 训练数据的不足。最后,我们将训练好的模型权重转移到所提出的架构,以便使用进行性 MCI 和稳定 MCI 数据对模型进行微调。在 ADNI-1 数据集上的实验结果表明,我们的方法优于现有的 MCI 分类方法,F1 分数为 85.96%。
方法和分析:认知功能的Taichi-MSS(Tai Chi和多感觉刺激)是一项在苏州和上海进行的多中心,随机对照试验(RCT),招募了88名60岁以上的参与者。参与者将被随机分配给四组之一:太极拳,多感觉刺激,太极拳与多感官刺激或对照组合。干预措施将持续6个月,在3、6和9个月中进行随访评估。主要结果包括使用蒙特利尔认知评估(MOCA),迷你精神状态检查(MMSE),特定领域的认知测试,纯音调听觉(PTA)和sniffin'''sniffin'''sniffin's Sticks odor识别识别测试。次要结果涉及大脑激活,通过功能磁共振成像(fMRI)扫描测量。fMRI将用于评估大脑结构和连通性的变化,重点是神经可塑性。将使用混合效应模型分析数据。错误的发现率(FDR)将是多次比较的校正方法,以控制误报的预期比例。
随着社会衰老的迅速发展,与衰老相关疾病的发生率显着增加,这已经迅速增加了神经退行性疾病的患病率,例如MCI和AD。MCI是健康衰老到AD的过渡阶段,认知能力下降和临床预言的程度尚未达到AD的严重程度[1]。每年有记忆力障碍临床表现的MCI患者中有10%至20%每年都会进展为AD [2,3]。 由于尚未鉴定出有效的血清标记物,因此通常使用与认知功能相关的量表来区分AD和MCI。 DNA甲基化是表观遗传学的主要组成部分,它受到环境因素的影响,导致疾病进展并提供有关病原体和疾病诊断的新方向。 这可能是未来AD诊断的最有希望的血液标记物,应该更多地研究细胞后DNA甲基化[4]。 几项研究表明,AD和MCI的发病机理受DNA甲基化的影响[5-9],但是对于同一基因的DNA甲基化,对于AD和MCI进行了比较,仍然几乎没有研究。 神经免疫性炎症在AD的发病机理中起重要作用[10],并且发现它可能在MCI阶段开发[11,12]。 趋化因子信号途径同时在星形胶质细胞和小胶质细胞中进行,这是神经炎症反应的主要部位。 因此,它是AD中神经免疫性炎症机制的重要相关途径[13-15]。每年有记忆力障碍临床表现的MCI患者中有10%至20%每年都会进展为AD [2,3]。由于尚未鉴定出有效的血清标记物,因此通常使用与认知功能相关的量表来区分AD和MCI。DNA甲基化是表观遗传学的主要组成部分,它受到环境因素的影响,导致疾病进展并提供有关病原体和疾病诊断的新方向。这可能是未来AD诊断的最有希望的血液标记物,应该更多地研究细胞后DNA甲基化[4]。几项研究表明,AD和MCI的发病机理受DNA甲基化的影响[5-9],但是对于同一基因的DNA甲基化,对于AD和MCI进行了比较,仍然几乎没有研究。神经免疫性炎症在AD的发病机理中起重要作用[10],并且发现它可能在MCI阶段开发[11,12]。趋化因子信号途径同时在星形胶质细胞和小胶质细胞中进行,这是神经炎症反应的主要部位。因此,它是AD中神经免疫性炎症机制的重要相关途径[13-15]。目前,大多数研究是在趋化因子信号通路中进行的Trem2-DAP12和CX3CL1-CX3CR1轴,它们在神经退行性疾病中起重要作用,并且可以调节认知功能和突触可塑性,尤其是在海马中[16]。CX3CL1-CX3CR1轴的 CXCR5基因与认知障碍有关[17],但其与MCI或AD的关系仍然不清楚,并且对AD和MCI中该途径中其他基因的DNA甲基化差异的研究很少。 因此,我们使用关键字来筛选KEGG途径数据库中趋化因子信号通路中的所有基因,并通过文献综述进一步选择了未在DNA甲基化中研究的基因,并检查了其CPG岛是否具有甲基化研究值。 然后筛选了七个基因(CXCL5,ADCY2,HCK,MAP2K1,AKT1,WASL,RAP1B)。 之后,为了探索七个趋化因子信号通路基因与AD和MCI的血清DNA甲基化水平的关联,并进一步筛选出可以将AD与MCI区分开的基因,我们研究了AD和MCI在Xinjiang,Chimen Jinjiang,Chiranjiang,Chimenjiang,Chiranjiang,Chimen Jianjiang,Chimenjiang,Chimenjiang,Chimenjiang,Chimenjiang,Chimenjiang,Chimenjiang,Chimen Jinjiang,Chimenjiang,Chimenjiang,Chimen Jianjiang的启动子中的血清DNA甲基化水平的关联。 筛选了AD的DNA甲基化水平显着差异的基因,并通过ALZDATA数据库验证了AD不同大脑区域的表达。CXCR5基因与认知障碍有关[17],但其与MCI或AD的关系仍然不清楚,并且对AD和MCI中该途径中其他基因的DNA甲基化差异的研究很少。因此,我们使用关键字来筛选KEGG途径数据库中趋化因子信号通路中的所有基因,并通过文献综述进一步选择了未在DNA甲基化中研究的基因,并检查了其CPG岛是否具有甲基化研究值。然后筛选了七个基因(CXCL5,ADCY2,HCK,MAP2K1,AKT1,WASL,RAP1B)。之后,为了探索七个趋化因子信号通路基因与AD和MCI的血清DNA甲基化水平的关联,并进一步筛选出可以将AD与MCI区分开的基因,我们研究了AD和MCI在Xinjiang,Chimen Jinjiang,Chiranjiang,Chimenjiang,Chiranjiang,Chimen Jianjiang,Chimenjiang,Chimenjiang,Chimenjiang,Chimenjiang,Chimenjiang,Chimenjiang,Chimen Jinjiang,Chimenjiang,Chimenjiang,Chimen Jianjiang的启动子中的血清DNA甲基化水平的关联。筛选了AD的DNA甲基化水平显着差异的基因,并通过ALZDATA数据库验证了AD不同大脑区域的表达。
轻度认知障碍(MCI)是正常和痴呆症之间中间的条件,是指认知下降,不会干扰正常的日常活动(Anderson,2019; Jongsiriyanyong和Limpawattana,2018; McKhann et al。在该人群中对MCI的分类和误诊一直是科学界的挑战。一个重要的问题是健康个体中MCI诊断污染的潜力。的确,一些MCI患者可能会损害无法进展的记忆功能。但是,由于缺乏纵向数据,长期记忆力下降的MCI患者比例太小,无法客观。其中一些患者可以归类为MCI(Petersen等,1999)。关于MCI的难度的第二个重要问题涉及使用不是线性或对温和条件变化不太敏感的工具的使用。如前所述,MCI组可能会被基本健康的受试者“污染”,这些受试者没有发展为阿尔茨海默氏病(AD)。MCI的个人比例每年为10%至15%(Okello等,2009)。60-64岁的MCI发病率为6.7%,65–69岁的MCI发病率为8.4%,年龄在70-74岁的MCI发病率为10.1%,80-84岁的MCI发病率为70-74岁,25.2%。MCI年龄在65岁及以上的患者痴呆症的累积发生率随后2岁左右为14.9%。没有高质量的证据来支持MCI的药理治疗。生活方式也扮演在MCI,身体和认知运动训练(6个月)的患者中,可以提高认知功能(Petersen等,2018)。MCI can be classified as amnestic or non-amnestic and can be divided into four subtypes: (i) single-domain amnestic if only the memory domain is impaired, (ii) single-domain non-amnestic if the memory domain is not impaired but single cognitive domain is impaired, (iii) multiple- domain amnestic if memory and other cognitive domain showed impairment, and (iv)如果记忆域不受损害并且其他认知域受到损害,则多域非固有。多域羊膜MCI和单域非固有MCI的亚型与两种诊断的痴呆症的发展显着相关。特别是,AD与诊断单域氨基和非静态MCI有关(Jak等,2016; McCarten,2013);非杀菌性认知能力下降相对较少,通常更难诊断(McCarten,2013; Holsinger等,2007)。缺乏普遍接受的方法来客观地识别认知障碍以及对MCI的广泛概念和诊断方法,导致了高度可变的患病率从1到30%(Cabeza等,2018)。然而,其他研究采用了较大的神经心理测试电池,它们正式评估了多个认知领域,这表明使用全面的神经心理学评估作为定义亚型和重力水平的重要变量的重要性(Sherman等,2017; Liao等,2020)。另一个重要问题是对个体MCI进展的预测,临床医生的主要目标应是早期筛查和诊断前的诊断,因为它代表了可以鉴定和治疗以防止或延迟潜在痴呆症的主要危险因素(Plaza-Zabala等人,2017年)。一项关于多种症状的研究和MCI的发展发现,患有四种或多种慢性疾病,尤其是高血压,高脂血症,冠状动脉疾病和骨关节炎的患者对MCI的风险最高(Winblad等人,2004年)。
轻度认知障碍 (MCI) 对全球不断增长的人口构成了挑战。及早识别 MCI 风险和诊断对于在正确的时间提供正确的干预措施至关重要。值得注意的是,使用传统生物标志物预测、诊断和监测 MCI 的可靠、有效和可扩展的方法很少。数字生物标志物在理解 MCI 方面具有新的希望。然而,识别专门针对 MCI 的数字生物标志物很复杂。MCI 的生物标志物谱预计是多维的,具有基于不同病因的多种表型。需要使用高维统计和深度机器学习等高级方法为 MCI 构建这些多维数字生物标志物谱。在临床实践中将患者与这些 MCI 表型进行比较可以帮助临床医生更好地确定病因(其中一些病因可能是可逆的),并制定更精准的护理计划。我们还探讨了针对 MCI 人群开发可靠的多维数字生物标志物谱的关键考虑因素。
记忆问题通常是与阿尔茨海默氏症相关的认知障碍的第一个迹象之一。有些患有记忆问题的人患有一种称为轻度认知障碍的疾病(MCI)。与MCI一起,人们的记忆问题比正常人的年龄更多,但是他们的症状并没有显着干扰日常生活。运动困难和嗅觉的问题也与MCI有关。患有MCI的老年人有发展阿尔茨海默氏症的风险,但并非所有人都有。有些人甚至可以恢复他们的正常思考和记住能力。
阿尔茨海默氏病(AD)是一种不可逆的慢性神经退行性疾病。这是65岁以上老年人残疾的主要原因(1)。据报道,2018年全球超过3300万人患有广告。到2050年,该数字预计将增加到1亿。2018年该病的成本约为6660亿美元,到2030年预计将翻倍(2)。轻度认知障碍(MCI)是AD的前驱阶段。研究表明,有20%的MCI患者在4年内可能会恶化为AD(3)。尽管没有有效的方法来阻止MCI和AD的进展(称为MCI/AD),但已经开发出一些治疗方法来延迟其进展。因此,对于科学界来说,开发有效的方法来尽早,准确地诊断MCI/AD变得越来越重要。
方法本研究纳入45名健康志愿者和85名轻度认知障碍(MCI)患者。在85名MCI患者中,43名以1.2 mm的平面分辨率获取三维T1加权MRI数据。其余42名MCI患者和健康志愿者的数据以1.0 mm的平面分辨率获取。计算受试者内变异系数(CoV)、组内相关系数(ICC)和效应大小,并使用配对t检验比较均值。比较MCI患者在1.0 mm和1.2 mm分辨率下获得的参数,以评估平面分辨率对方法间重现性的影响。使用MCI患者和健康志愿者在1.0 mm平面分辨率下获得的参数来分析受试者条件对方法间重现性的影响。
本文包含的条款和条件构成了买方和微波部分公司(MCI)之间的协议。该协议仅限于条款和条件,除非以书面形式同意,否则买方提出的任何不同或其他条款都将被明确拒绝。1。价格,除非有明确指出,否则价格报价是在报价之日后30天内坚定的。这些价格不包括任何适用的政府税或其他费用。客户必须在收到MCI发票后缴纳这些税或其他费用,以及罚款和费用(如果有)。除非另有引用的价格为FCA MCI房屋Incoterms 2020。客户应偿还MCI的所有费用和费用,包括律师费和法院费用,这些费用和法院费用征收了应付的任何款项。未来价格和商品的可用性如有更改,恕不另行通知。2。最小订单除非明确指出所有零件号都需要25件的最低订单数量。3。信用批准后接受付款采购订单条款。MCI标准条款是净三十(30)天,但要获得信用批准。4。订单更改和取消,如果买方更改采购订单,任何规格或图纸,则此类更改可能会经过绩效时间表或购买价格的公平调整。所有订单更改和取消请求必须以书面形式提交给MCI的客户服务部门。取消可能会受到取消费用。定制的零件是不可依赖的,不可撤回的(NCNR)。5。返回MCI标准产品可以在收到产品收到产品后的三十(30)天内通过联系客户服务部门以获得退货材料授权(RMA)。返回的材料必须是原始包装,并且符合最低包装要求。返回的商品可能需要支付补货费。定制的零件是不可依赖的,不可撤回的(NCNR)。6。由Microwave Components,Inc。(MCI)生产的保修产品有必要在运输之日起一年内没有工艺和材料的缺陷。根据MCI选择,将被认为有缺陷的工艺或材料有缺陷的产品对买方进行维修或更换。关于产品是否有缺陷的最终确定将由MCI确定。尽管有任何条款和条件提供的任何条款,但本段中包含的保修(在其中有限)是MCI与IT出售有关的唯一保证,并且是仅扩展到客户的唯一保修,而不是仅向客户,用户,第三方或员工提供的任何其他商品和其他特定范围的保修,而不是任何其他的购买者,第三方或员工。客户完全负责分析和确定
摘要 — 轻度认知障碍 (MCI) 是正常大脑功能衰退和更严重的痴呆症衰退之间的阶段。阿尔茨海默病 (AD) 是痴呆症的主要形式之一。虽然 MCI 并不总是导致 AD,但早期诊断 MCI 可能有助于发现那些有 AD 早期迹象的人。阿尔茨海默病神经影像学倡议 (ADNI) 已利用磁共振成像 (MRI) 诊断 MCI 和 AD。MCI 可分为两种类型:早期 MCI (EMCI) 和晚期 MCI (LMCI)。此外,MRI 结果可分为轴向、冠状面和矢状面三个视图。在这项工作中,我们使用深度学习方法基于有限的 MRI 图像对健康人和两种类型的 MCI 进行二元分类。具体来说,我们实现并比较了两种不同的卷积神经网络 (CNN) 架构。本研究使用了 516 名患者的 MRI:172 名正常对照 (CN)、172 名 EMCI 患者和 172 名 LMCI 患者。对于此数据集,50% 的图像用于训练,20% 用于验证,其余 30% 用于测试。结果表明,一个模型的最佳分类是在冠状面视图的 CN 和 LMCI 之间,准确率为 79.67%。此外,对于同一分类组,我们提出的第二个模型的准确率为 67.85%。