海马亚区的结构与功能连接方法的研究及在轻度认知障碍疾病中的应用

项目名称： 海马亚区的结构与功能连接方法的研究及在轻度认知障碍疾病中的应用

项目编号： No.81471731

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2015

项目学科： 医药、卫生

项目作者： 李淑宇

作者单位： 北京航空航天大学

项目金额： 73万元

中文摘要： 海马组织是大脑内侧颞叶的灰质核团，在学习和记忆中起着关键作用，在多种神经精神疾病中海马都易受到损伤。海马根据细胞构筑不同可分为一些亚区，每个亚区与周围皮质以不同的方式连接，研究海马不同亚区的体积、形状及与其它脑区的连接模式对深入认识海马亚区的功能，及疾病的发病机制有重要的学术意义和临床价值。然而目前还没有针对临床MRI常规成像序列图像的海马亚区的自动分区方法，关于海马亚区解剖和功能连接的研究也较少。因此，本项目一是将依据精确的海马亚区数字概率图谱，联合超高场强MRI图像和常规临床MRI图像构建多图集，对两种模态的图像的形状信息建立耦合模型，在基于多图集分割的框架下，建立海马亚区的自动分区方法，为脑结构的亚区自动分区领域提出一种新的思路，具有重要的科学意义；二是在准确划分出海马亚区的基础上，探索MCI病人海马亚区与大脑其它区域的网络连接关系，为揭示脑区的连接机制和疾病病理生理学提供新的途径。

中文关键词： 海马子区域；图像分割；网络连接；磁共振成像；轻度认知障碍

英文摘要： The human hippocampal formation (HF) is a complex and inhomogeneous anatomical region in the medial temporal lobe that is essential in the learning and memory and affected easily by multiple neuropsychiatric diseases. HF is divided into different subfields according to the different cytoarchetecture, and each subfield has been implicated in different neural circuit. The ability to reliably and efficiently detect the volume, shape and connectivity of these subfields using in vivo neuroimaging is of great potential value for both basic neuroscience and clinical research. However, the existing methods don't be well applied in the images acquired by the clinical MRI sequences. It is largely unknown on the anatomical and functional connectivities of hippocampal subfields with other brain regions. Thus, the aims of this project are 1) to develop an automatic segmentation of hippocampal subfields under the multi-atlas framework, and the atlases are constructed by combining the shape information of ultra high field strength and clinical MRI images with the accurate hippocampal probabilistic atlas; 2) to explore the brain connectivities of hippocampal subfields with other brain regions on the basis of the segmented subfields and provide a new approach to discover the mechanism of brain connectivity and pathophysiology.

英文关键词： Hippocampal subfields;image segmentation;brain connectivity;MRI;MCI