摘要
引言： 阿尔茨海默病(AD)的认知衰退与tau蛋白病理密切相关，这种病理变化会导致突触连接丢失并最终破坏神经元。虽然tau正电子发射断层扫描(PET)存在辐射风险且价格昂贵，临床应用受限，但通过静息态功能磁共振成像(fMRI)进行脑熵值图谱绘制已成为反映tau病变相关脑功能损伤的新型标记物。
方法： 基于阿尔茨海默病神经影像学计划(ADNI)和墨西哥哈里斯科州阿尔茨海默病研究(EEAJ)数据集，我们评估了fMRI熵值与tau PET在区分认知正常(CN)与认知受损（轻度认知障碍/AD）个体中的分类效能。通过在ADNI数据集上进行5折交叉验证训练的卷积神经网络模型，随后采用集成方法在EEAJ独立外部队列中进行测试。
结果： fMRI熵值分类器在准确率上与tau PET模型持平，且在F1分数（0.64 vs. 0.61）和曲线下面积（AUC；0.73 vs. 0.67）上表现更优。在独立外部验证数据集(EEAJ)中，fMRI样本熵的F1分数（0.88）与tau PET相当，且AUC值显著更高（0.94 vs. 0.92）。
讨论： 研究结果表明，fMRI熵值可作为tau PET的无创性替代成像标记物，用于检测AD相关认知障碍。
核心发现：
- 功能磁共振成像(fMRI)的复杂度分析与tau正电子发射断层扫描(PET)在认知障碍分类中表现相当
- 基于样本熵和多尺度熵的fMRI阿尔茨海默病分类方法
- 三维卷积神经网络模型利用fMRI复杂度指标实现84%的准确率
- 背侧注意网络被证实为区分轻度认知障碍/AD的关键区域
- fMRI复杂度测量提供了一种非侵入性tau PET成像替代方案
关键词： 阿尔茨海默病；分类；复杂度；功能磁共振成像；机器学习；tau正电子发射断层扫描
© 2025 作者。阿尔茨海默病与痴呆：诊断、评估与疾病监测由Wiley Periodicals, LLC代表阿尔茨海默病协会出版
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