一个基于自身体积的新型协同激活模式框架,用于多发性硬化症的动态功能生物标志物
IEEE journal of biomedical and health informatics
|March 2, 2026
概括
使用协同激活模式 (CAPs) 的新动态静止状态功能性MRI (rs-fMRI) 方法可以帮助诊断多发性硬化症 (MS) 并跟踪疾病的严重程度. 这种方法揭示了大脑活动的改变,并将网络变化与残疾联系起来,为MS患者提供了更好的临床监测.
科学领域:
- 神经成像是一种神经成像.
- 生物标志物发现发现
- 神经学 神经学
背景情况:
- 多发性硬化症 (MS) 的监测依赖于成像生物标志物.
- 休息状态功能性MRI (rs-fMRI) 提供了功能性洞察力,补充了结构成像.
- 动态大脑活动模式可能为MS提供新的诊断和预后信息.
研究的目的:
- 研究一种新的协同激活模式 (CAP) 方法,用于动态rs-fMRI作为MS中的双重用途生物标志物.
- 评估动态CAP特征的诊断实用性,以区分MS患者与健康对照 (HCs).
- 评估MS患者的动态CAP特征与临床残疾 (EDSS) 之间的相关性.
主要方法:
- 分析了来自25名多发性硬化症患者和41名高血压患者的rs-fMRI数据,使用一种基于CAP的新型动态方法.
- 动态CAP特征包括停留时间,持久性和过渡概率.
- 用 LASSO 回归进行严重性预测,并将性能与标准 CAP 和滑动窗 (SW) 方法进行基准测试.
主要成果:
- 在默认模式,感官运动和语言网络 (p <0.05) 中,在MS患者和HC患者之间发现了大脑活动的显著差异.
- 与标准CAP和SW方法相比,过渡概率与EDSS (r > 0.75) 具有很强的相关性,并且与标准CAP和SW方法相比,分类性能优越.
- 网络转变,特别是向感官,运动和执行网络的转变,与疾病严重程度和补偿性招聘相关.
结论:
- 动态大脑活动模式在MS中发生变化,并与临床残疾有关.
- 拟议的动态CAP方法增强了MS患者和HC之间的区别,有助于临床监测.
- 过渡概率作为跟踪多发性硬化症进展的生物标志物和理解因应疾病严重程度而发生的适应性重组的有希望.
