摘要 - 轻度认知障碍(MCI)是异常的认知能力下降,而不是预期的正常下降。MCI患者中对阿尔茨海默氏病(AD)的进展率估计在6年内为80%。但是,在老年人中识别正常认知的MCI仍然是早期AD检测的临床挑战。我们研究了一种基于患者的步态和平衡来检测MCI的新方法。我们的方法基于Kinect V.2摄像机的首次应用来记录并提供运动措施和机器学习,以区分有MCI和健康对照组(HC)的两组,对定时和GO测试(TUG)进行了全面分析(TUG)。,我们通过Kinect V.2摄像头从身体的25个关节收集了运动数据,作为30 HC和25名MCI受试者进行了TUG。收集的数据提供了步态和平衡度量的全面列表,其中包括61个功能,包括拖船持续时间,过渡阶段的持续时间和速度以及微观和宏步态特征。我们的分析证明了MCI和HC受试者之间的25个特征有显着差异,其中20个是独特的特征,如我们的相关分析所示。使用三个不同的支持矢量机(SVM),随机森林和人工神经网络的分类结果表明,我们方法检测具有最高性能的MCI受试者的能力是使用SVM的精度为94%,精度为100%,精度为93.33%的F-SCORE和0.94 AUC。这种工具非常适合在临床环境和疗养院中广泛应用,以检测认知障碍的早期迹象并促进健康的衰老。这些观察结果表明,我们的方法可能是一种低成本,易于使用的MCI筛选工具,可客观地检测出高风险开发AD的受试者。
1 nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z. ); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)nigeria 2,尼日利亚2号,尼日利亚2号,尼日利亚2号,卡诺科学与技术学院,尼日利亚2艾哈迈德·贝洛大学(Ahmadu Bello University),Zaria 810107,尼日利亚5物理系,卡西纳大学卡西纳大学,尼日利亚820101; 6塞里·伊斯坎达(Seri Iskandar)32610,马来西亚佩拉克(Perak),马来西亚7 CNR Nanotec,大学校园Ecotekne,73100 Lecce,LE,LE,意大利8号,意大利8号物理学院,IMAM MOHAMMAD IBN SAA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA SA,IMAD 1313100,基本和应用科学系信件:zakariyyazango@auk.edu.ng(Z.U.Z.); odaghri@imamu.edu.sa(O.A.A。)
摘要 创伤性脑损伤 (TBI) 是一种常见疾病,大约 90% 的 TBI 病例被归类为轻度 (mTBI)。然而,传统 MRI 的诊断和预后价值有限,因此需要使用其他成像方式和分析程序。使用静息态功能 MRI (rs-fMRI) 的功能性连接组学方法已在包括 mTBI 在内的多种临床场景中显示出巨大的潜力和有希望的诊断能力。此外,人们越来越认识到大脑动力学在健康和病理认知中的基本作用。在这里,我们对 mTBI 相关的连接组学障碍及其情绪和认知相关性进行了深入研究。我们利用机器学习和图论将静态和动态功能连接 (FC) 与区域熵值相结合,实现高达 75% 的分类准确率(精确度、灵敏度和特异性分别为 77%、74% 和 76%)。与健康对照组相比,mTBI 组颞极连接性降低,与语义(r = 0.43,p < 0.008)和音素言语流畅性(r = 0.46,p < 0.004)呈正相关,而右侧背后扣带回连接性降低与抑郁症状严重程度呈正相关(r = 0.54,p < 0.0006)。这些结果强调了这些区域残留 FC 对于保留 mTBI 中的认知和情绪功能的重要性。相反,在右侧中央前回和缘上回观察到过度连接,与语义言语流畅性呈负相关(r = -0.47,p < 0.003),表明可能存在无效的补偿机制。这些新颖的结果有助于理解 mTBI 的病理生理学并解释其一些最持久的情绪和认知症状。
严肃游戏发展迅速,为认知障碍患者提供认知刺激。为此,我们创建了 COSMA 游戏。在这项针对轻度认知障碍 (MCI) 患者的双臂研究中,我们通过使用大脑刺激游戏平台 COSMA 游戏 28 天,研究了信息处理速度和认知技能。我们在神经心理学评估期间使用剑桥神经心理学测试自动化电池和 COSMA 游戏测量了反应时间。结果显示,在研究结束时,在家玩 COSMA 28 天的 MCI 患者在 48% 的 COSMA 游戏中速度更快,而仅在实验室访问期间玩 COSMA 的对照组在 20% 的 COSMA 游戏中速度更快。总体而言,这些结果表明,MCI 患者可以练习运动技能并保持学习成果,并且这些技能仍然可以通过定期练习 COSMA 游戏来提高。
随着人口老龄化,轻度认知障碍 (MCI) 和痴呆症的患病率上升越来越令人担忧,因此需要一种客观、易用且经济高效的工具来促进早期发现和干预。本文研究了便携式脑电图 (EEG) 系统是否可以使用视觉异常任务来针对记忆和注意力事件相关电位 (ERP) 成分 P300 来有效测量 MCI。在这项研究中,40 名参与者被分成两组:被诊断为认知障碍的个体和年龄匹配的健康对照组。参与者完成两次典型的纸笔 MCI 评估以收集行为数据,然后进行感知 EEG 异常任务以收集大脑数据。结果表明,与健康对照组相比,MCI 组在纸笔评估中表现出行为任务表现下降,在异常任务期间大脑反应发生调节,便携式 EEG 系统显示 P300 峰值幅度下降。这些结果表明便携式脑电图能够识别 MCI 的生物标志物,并可能在诊断过程中发挥作用。这种能力可以为患者、患者家属和医生带来巨大益处,也将有助于阿尔茨海默病的研究。未来的研究可以扩展这些发现,应用寿命或疾病跨度方法来研究健康个体生命过程中的 P300 变化,并与 MCI 患者整个病程中的 P300 变化进行比较。这项研究还可以加深对 MCI 进展的了解,从而改善诊断或治疗的发展。关键词:轻度认知障碍;脑电图;痴呆症;阿尔茨海默病
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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%。
进展[4]。FDG PET 的 3D 立体定向表面投影 (SSP) 通过将体积脑图像投影到预定义的表面并与健康对照组进行比较,将体积脑图像汇总为 2D 图像 [5]。尽管 3D SSP 已被视为改善痴呆症的视觉诊断,但其在自动图像分类中的使用却受到限制。由于 3D SSP 将脑图像中的切片减少为一些信息丰富的图像,我们假设它可以比使用体积 3D 脑图像实现更高的性能和更好的可解释性。据作者所知,3D SSP 版本的 FDG PET 脑图像尚未用于计算机辅助识别 MCI 进展。在使用具有长短期记忆的随机森林对稳定性和进展性 MCI 进行分类时,报告的分类准确率为 82.6%,灵敏度为 84.8% [ 6 ](与逻辑回归、支持向量机和低密度分离相比,这是最佳结果)。尽管用于识别有发展为 AD 风险的 MCI 患者的自动化方法很有前景,但其性能仍然很低。此外,虽然基于特征归因的替代模型解释已用于自动 AD 诊断 [ 7 ],非特征归因解释已用于医学图像 [ 8 ],但由于数据集的体积特性,使用脑图像的 MCI 进展识别模型的可解释性仍然是一个挑战。此外,尽管一些研究已经使用专家注释量化了计算机辅助放射学诊断解释的定位准确性 [ 9 ],但当前可用的 MCI 进展模型解释的有效性尚未得到放射科医生的验证。我们训练了一个卷积神经网络 (CNN) 模型来识别有发展为 AD 风险的 MCI 患者,并部署了一种事后可视化的解释,称为梯度加权类激活映射 (GradCAM)。为了解决由于脑图像的体积特性而产生的解释复杂性问题,我们使用 SSP 图像进行模型开发和诊断。此外,一位具有 PET-CT 专业知识的放射科医生评估了从模型生成的解释的有效性。
《自然》杂志发表的一项大型研究比较了同一个人在感染 SARS-CoV-2 前后的脑部扫描,结果表明,即使是轻微的 COVID-19,大脑变化也可能是其持续的结果。牛津大学的研究人员报告称,研究参与者感染 SARS-CoV-2 几个月后,与未感染病毒的参与者相比,他们的灰质损失、组织异常和脑部萎缩更为严重。当被问及这项研究的意义时,澳大利亚珀斯功能神经科学研究所所长 Randy Beck 博士表示:“我们确实需要更多地了解 COVID-19 在初次感染后的后果,尤其是对于轻度或无症状疾病患者,这代表了大多数 SARS-CoV-2 感染者。牛津大学的这类研究有助于我们了解这种病毒可能产生的长期影响。”“特别令人感兴趣的是与大脑相关的变化,这可能有助于解释常见的长期症状,包括嗅觉和味觉丧失、头痛和记忆问题,”Beck 博士继续说道。 “我们一直在与澳大利亚国内和国际上的多位专家合作,包括免疫学家和计算机建模专家,以开发疗法来应对可能导致人们在 COVID-19 后出现症状的大脑变化。我们的初步临床试验已显示出令人鼓舞的结果”。
脑震荡或轻度创伤性脑损伤 (mTBI;此处可互换使用) 约占所有 TBI 的 75% 至 85%。1 大多数 mTBI 往往会在数周内消退;然而,大约 10% 至 30% 的患者报告有长期或慢性脑震荡后症状 (PCS)。2 虽然 PCS 诊断标准的高度异质性使得很难确定患病率,但最常见的症状包括认知障碍、疲劳、创伤后头痛、失眠和情绪障碍。3,4 慢性 PCS 的风险因素尚不清楚。迄今为止的研究通常提供混合结果,并且因研究的特定亚群而异,但有几个因素似乎已经得到充分证实,包括女性、非白种人、物质使用、共病身心健康状况、病前疼痛