伊朗脑影像数据库(IBID)痴呆判别效力的验证:基于ADNI队列的跨文化神经影像研究

【字体: 时间:2025年07月11日 来源:BMC Neurology 2.2

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  本研究针对中东人群缺乏特异性神经影像参考数据的瓶颈,通过对比伊朗脑成像数据库(IBID)健康人群与阿尔茨海默病神经影像计划(ADNI)患者的MRI结构萎缩模式,验证了IBID的痴呆无状态分类能力。利用AssemblyNet-AD流程分析海马-杏仁核-脑室萎缩评分(HAVAs)和痴呆概率评分(Grading Score),发现IBID组萎缩评分(中位数HAVAs=14.76)与ADNI组(86.41)存在非重叠差异(p<0.0001),量化回归揭示海马萎缩对痴呆预测的稳定性(系数q0.5=0.311)。该研究为跨文化脑老化研究提供了首个中东人群的标准化影像生物标志物。

  

论文解读

背景:脑老化与痴呆诊断的全球挑战

随着全球老龄化加速,阿尔茨海默病(AD)患者数量预计在2050年增至1.5亿。神经影像技术(如MRI)通过检测海马体萎缩、脑室扩大等结构变化,成为区分正常老化与早期AD的关键手段。然而,当前主流神经影像数据库(如ADNI)主要基于欧美人群,中东等地区的代表性严重不足。伊朗脑成像数据库(IBID)作为中东首个标准化脑影像库,亟需验证其痴呆无状态分类的可靠性,这对建立区域特异性脑老化常模及跨文化比较研究具有重要意义。

研究设计与方法

德黑兰医科大学(Tehran University of Medical Sciences)联合伊朗国家脑图谱实验室,利用AssemblyNet-AD人工智能流程开展研究。团队选取41名IBID健康老年人(年龄>55岁)与41例ADNI的AD患者进行年龄/性别匹配,所有数据均来自西门子3.0T Prisma扫描仪以确保一致性。通过volBrain云平台生成3D T1加权MPRAGE影像的自动化分析:

  1. 关键指标:计算痴呆概率(Grading Score)及海马-杏仁核-脑室萎缩评分(HAVAs);
  2. 统计方法:采用曼-惠特尼U检验比较组间差异,分位数回归(25%、50%、75%分位)解析萎缩严重度与区域贡献的关系。

研究结果

健康与AD群体的显著分离
  • 痴呆概率:IBID组Grading Score中位数仅0.20%,而ADNI组高达99.93%(U=84.0, p<0.0001),两组数据无重叠(图2)。
  • 结构萎缩:HAVAs评分在IBID组中位数为14.76,ADNI组达86.41(U=75.0, p<0.0001)。海马、杏仁核及下侧脑室萎缩评分在AD组均显著升高(表2),且四分位区间完全不重叠(图3)。
萎缩严重度的区域贡献规律

分位数回归模型(伪R2=0.854–0.875)发现:

  • 海马萎缩呈现稳定贡献(q0.25–q0.75系数:0.306–0.342, p<0.001);
  • 组间差异随萎缩加重而扩大:在75%分位上,IBID组HAVAs比ADNI组低11.82单位(p<0.001),而在25%分位差异不显著,说明重度萎缩阶段正常老化与AD病理分离更显著。

结论与意义

本研究首次验证了IBID作为痴呆无状态影像数据库的可靠性:

  1. 诊断价值:HAVAs和Grading Score可清晰区分中老年健康人群与AD患者(AUC接近100%),为临床提供自动化工具;
  2. 区域特异性:海马萎缩是AD最稳定的预测因子,而脑室扩大在晚期贡献减弱,反映不同脑区对病理阶段的敏感性差异;
  3. 跨文化应用:建立中东人群脑老化常模,弥补了全球神经影像资源的区域空白。

该成果发表于《BMC Neurology》,不仅推动AD早期诊断算法的优化,更为伊朗及类似地区的脑健康研究奠定数据基石。未来需扩大样本量并纳入教育水平等社会因素,通过纵向设计追踪健康人群向认知衰退的转化轨迹。

(注:全文严格依据原文数据,专业术语如HAVAs=Hippocampal-Amygdalo-Ventricular Atrophy Score;q0.25表示25%分位;ADNI=Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative。)

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