阿尔茨海默病在疾病连续谱中选择性扰动年龄敏感的脑部影像组学特征

正常脑老化和阿尔茨海默病均涉及进行性的脑结构改变，这使得病理性神经退行与规范性年龄相关性萎缩之间的区分具有挑战性。本研究探讨了阿尔茨海默病是否呈现出模拟、偏离或选择性扰动年龄相关脑结构变化的影像组学模式。 本研究采用基于脑区的影像组学框架，对来自阿尔茨海默病神经影像学倡议（Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative, ADNI）的 T1 加权磁共振成像扫描数据在 10 个解剖学定义的脑区中进行了分析。经自动分割、偏置场校正和强度归一化后，提取影像组学特征。首先在认知正常受试者中利用 Spearman 相关分析识别年龄相关的影像组学模式。随后，采用 Welch 双样本 t 检验，并结合基于置换的显著性估计和假发现率校正，在不同年龄分层中比较认知正常组与阿尔茨海默病组之间表现出显著年龄敏感性的特征。 内侧颞叶和边缘系统相关脑区，尤其是海马、内嗅皮层和扣带回，表现出一致的、与年龄对齐的影像组学轨迹，并且在所有年龄分层中均呈现系统性且具有统计学显著性的疾病相关偏移，这一点得到较大效应量和经自助法验证的置信区间支持。相比之下，若干其他脑区在不同年龄分层中的组间分离模式表现出更强的异质性和较差的稳定性。 以晚期轻度认知障碍受试者为对象的次级分析表明，这些影像组学偏离在从正常认知向轻度认知障碍过渡时即可被检测到：认知正常组与晚期轻度认知障碍组之间存在统计学显著分离，而晚期轻度认知障碍组与阿尔茨海默病组之间则无显著分离，这表明所识别的标志物是神经退行的早期阶段指标，而非晚期阶段指标。 这些发现表明，阿尔茨海默病并非在全脑范围内一致地模拟正常老化，而是选择性地扰动与规范性老化轨迹相关的影像组学特征。所识别的标志物是很有前景的年龄校正影像组学生物标志物候选者，有必要在独立队列中进行验证，以确立其可推广性。该分析流程完全自动化，涵盖分割、特征提取和无需人工标注的统计比较，这一特性可能有助于在更大规模的神经影像队列中对这些生物标志物进行可扩展验证。

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🏷️ 阿尔茨海默病 脑影像组学 磁共振成像 脑老化 轻度认知障碍 生物标志物