היישום של גריינג'ר ניתוח סיבתיות של חיבור פונקציונלי מכוונת מחלת אלצהיימר, ליקוי קוגנטיבי מתון

המטרה הכוללת של ניתוח סיבתיות גריינג'ר זה היא לחקור קישוריות תפקודית מכוונת במוח הקשורה להתקדמות מחלת האלצהיימר, ובכך לבסס בסיס אובייקטיבי חדש להערכת חומרת המחלה. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום מחלת האלצהיימר, כגון הקישוריות המכוונת בין ה-PCC לאזורי מוח שלמים. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא מודדת את ההשפעות הסיבתיות של סדרות זמן FMRI והיא מציגה את הדינמיקה ואת כיווני האות הלקוי.

ההשלכות של טכניקה זו משתרעות על אבחון התקדמות מחלת האלצהיימר מכיוון שהיא משווה את הקישוריות התפקודית המכוונת בין אלצהיימר, MCI וקבוצות הביקורת. באמצעות שיטה זו יכולה לספק תובנה לגבי קנה מידה של קישוריות פונקציונלית מכוונת של אלצהיימר, ניתן ליישם אותה גם על מערכות אחרות כגון מחקרי צפלוגרמה אלקטרוניים. בדרך כלל, אנשים חדשים בשיטה זו יתקשו אם הם לא מכירים את פעולת התוכנה.

ראשית נוסיף כאן לסמסטר, ולאחר מכן אנו מדרגים את הספרות הקודמת על ניתוח הסיבתיות של גריינג'ר. אמנם יש הדגמה בעולם האמיתי של שיטה זו, אך היא קריטית מכיוון שיש כפולות שיש לציין מעבר למה שניתן לכתוב בטקסט. התחל בפתיחת RESTplus דרך התוכנה ולחץ לחיצה ימנית על Pipeline.

ייבא את הקבצים הרלוונטיים ל-RESTplus. בחר את ספריית העבודה ולאחר מכן את הספריות ההתחלתיות EPI ו-T1. לאחר מכן, כדי להמיר קבצי Dicom ל-Nifti, סמן את התיבה DicomToNifti בעיבוד מקדים.

ובדוק את הפרמטרים של EPI Dicom ל-Nifiti ואת הפרמטרים T1 ל-Nifiti. הסר את 10 נקודות הזמן הראשונות על-ידי סימון RemoveFirstTimePoints והגדרת פרמטר הסיום כ- 10. לאחר מכן, סמן את התיבה תזמון פרוסה.

הגדר את מספר הפרוסה בהתאם לפרמטרים RS FMRI של המחקר והזן את סדר הפרוסות. סמן יישור מחדש כדי לתקן את הזמן ואת תנועת הראש. לאחר מכן, בצע נורמליזציה מרחבית על ידי סימון נורמליזציה והשאיר את פרמטרי ברירת המחדל בתחתית.

השתמש בפילוח המאוחד של תמונה T1 וכל הראשים הסטנדרטיים לאותו מרחב על ידי בחירת הפרמטרים. נרמל באמצעות פילוח מאוחד של תמונה T1 ואירופאי. לאחר מכן, בחר חלק כדי לבצע החלקה מרחבית באמצעות קרנל גאוס איזוטרופי ברוחב מלא בחצי מקסימום של 6 מ"מ.

הסר את המגמה הליניארית על ידי סימון Detrend. בחר רגרסיה של משתני מטרד בשישה פרמטרים של תנועת ראש, אות ממוצע גלובלי, אות חומר לבן ואות נוזל מוחי על מנת להגדיל את יחס האות לרעש. לבסוף בחר מסנן כדי לשמור על אותות בין 0.01 ל-0.08 הרץ.

הסר רעש פיזיולוגי בתדר גבוה וכן הסר סחיפה בתדר נמוך. התחל בביצוע ניתוח הסיבתיות של גריינג'ר מבחינת ווקסל, או GCA, על ידי שימוש ב-REST GCA בארגז הכלים של REST. בתיבה Postprocessing, סמן את GCA.

הגדר את הסדר כסדר אחד בברירת המחדל. בחר הגדר החזר ROI ובחר את ההחזר הכדורי על ההשקעה כדי להגדיר את אזור העניין. בחר הבא.

זהה נקודות עניין של זרעים בקליפת המוח הסינגולרית האחורית, או PCC, על ידי הגדרת הקואורדינטות המרכזיות והרדיוס של החזר ה-ROI של הזרע על סמך הנתונים הידועים ובחר אישור. לאחר מכן בחר הפעל ואישור כדי להפעיל את התוכנית. לאחר מכן, מצא תיקיות בשם ZGCA ו-GCA לאחר עיבוד נתוני הקובץ הרלוונטיים. מיין את הקבצים של ZGCA וסווג אותם לארבע תיקיות משנה, XX, XY, YX, YY בהתאם.

בתוך התוכנה, פתח את RESTplus ולחץ לחיצה ימנית על ניתוח סטטיסטי. לחץ לחיצה ימנית על REST Two-Sample T-Test. תן שם לתוצאת הפלט כ-T1XY והגדר את ספריית הפלט.

לחץ לחיצה ימנית על הוסף תמונות קבוצתיות כדי לפתוח את תיקיית המשנה XY בתיקיית תוצאות AD ואת תיקיית המשנה XY בתיקיית NC Results. לאחר מכן, לחץ לחיצה ימנית כדי לפתוח את קובץ המשנה BrainMask בתיקיית המסכה. לאחר מכן בחר מחשוב כדי להפעיל את התוכנית.

תן שם לתוצאות הפלט כ-T2XY והגדר את ספריית הפלט. לחץ לחיצה ימנית על הוסף תמונות קבוצתיות כדי לפתוח את תיקיית המשנה XY בתיקיית תוצאות AD. ואת תיקיית המשנה XY בתיקיית תוצאות MCI.

חזור על חישוב של קובץ מסכת המוח כדי לקבל פלטים עבור T3XY, T1YX, T2YX ו-T3YX בסך הכל שישה קבצים. לחץ לחיצה ימנית על Viewer of RESTplus כדי להציג את הקבצים המתקבלים. ייבא את התבנית בשם Ch2 ב-Underlay.

לבסוף, מצא את ששת הקבצים המתקבלים בספריית הפלט ומלא את שכבת-העל בזה אחר זה. צור את הגרף הסופי באמצעות ששת קבצי הפלט. לאחר שזוהו לראשונה הצמתים הפעילים במוח כולו, נעשה שימוש בטכנולוגיית GCA כדי לקבוע את הקישוריות התפקודית המכוונת מה-PCC למוח כולו.

ומהמוח כולו ל-PCC בקבוצות AD, MCI וקבוצת הביקורת. הקישוריות המכוונת מכל המוח ל-PCC השתפרה בקבוצת AD בהשוואה לקבוצת הביקורת הרגילה והתמקדה בעיקר באזור המוח הקטן הדו-צדדי מחוץ ל-DMN. הקישוריות המכוונת מה-PCC למוח כולו הופחתה באופן משמעותי בקבוצת אלצהיימר בהשוואה לקבוצת הביקורת עם האזורים העיקריים כגון ה-precuneus הימני והפיתול המטא-פרונטלי השמאלי השייכים ל-DMN.

בזמן מאסטרים, טכניקה זו יכולה להיעשות תוך 14 שעות אם היא מבוצעת כראוי. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור שכל שמות הקבצים והתמונות חייבים להיות באנגלית ולא יכולים להיות רווחים. לאחר פיתוחה טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים בתחום FMRI לחקור את הקישוריות הפלגנית המכוונת בהתקדמות מחלת האלצהיימר.

לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד להתחיל אותו את הקישוריות הפלגתית המכוונת במוח הקשורה להתקדמות AD. בכך לבסס בסיס אובייקטיבי צר להערכת חומרת המחלה.