基于肌肉协同的临床步态功能定量评定方法

步态功能评估是脑卒中运动功能评估中的重要组成部分。 为解决临床步态功能评估主观性大,主要依据运动学结果而 非神经肌肉变化进行评估的问题,本文提出基于表面肌电(surface electromyography,sEMG)信号的肌肉协同(muscle synergy)分 析方法对步态功能进行定量评定。 使用非负矩阵分解( non-negative matrix factorization,NMF)算法对预处理后的多通道 sEMG 信号进行分解,计算不同组别不同任务下的协同结构向量相似性,得到协同稳定指数( synergy stability index,SSI)对患者步态功 能进行评估。 组间比较结果表明,测试腿在内侧转弯时,健康对照与患者健侧腿之间的 SSI 差异显著( p = 0. 010),与患者患侧 腿之间的 SSI 也存在显著差异(p = 0. 007);测试腿在外侧转弯时,健康对照与患者患侧腿之间的 SSI 差异显著( p = 0. 036);任务 间比较结果表明,患者健侧腿在外侧转弯时的 SSI 显著高于内侧转弯(p = 0. 017)。 且外侧转弯时患者患侧腿的 SSI 与临床运动 功能量表下肢部分 FMA_LE 显著相关(r = 0. 671,r 2 = 0. 451,p = 0. 033)。 由结果可知,转弯任务下的 SSI 可为临床步态功能的评 估提供一种客观的分析手段,从神经肌肉角度为定量评估提供一种新的思路。     

多站点自杀倾向抑郁症脑功能网络同质化研究

目前来自采集中心的具有自杀倾向的重度抑郁症（Major depressive disorder， MDD）患者脑功能影像存在异质性，从而造成的计算瓶颈影响了分析可靠性。为此，本文借助同质化多站点算法，试图扩充MDD患者静息态功能磁共振成像（Resting-state functional magnetic resonance imaging，rfMRI）的样本体量，探究自杀倾向对MDD脑功能网络的影响。实验纳入3个站点、共99例MDD患者（包括非自杀倾向（Non-suicidal MDD，nMDD）67例、自杀倾向（Suicidal MDD，sMDD）32例）及72例健康对照（Healthy controls，HC）组rfMRI数据，计算Pearson相关性的功能连接并由ComBat技术同质化多站点功能连接；以小世界属性为稀疏度判别标准，以功能连接为边建立脑网络并进行图论分析；在节点度、节点效率指标上采用多重比较校正进行组间显著性对比。实验结果表明，同质化有效清除了站点间功能连接异质性。在小脑下半月小叶及蚓锥体，sMDD组较nMDD组和HC组皆具有组间显著性（p_FDR<0.05），即存在自杀倾向导致的异常脑功能活动。该研究克服了多站点的MDD患者的小样本缺陷，有效地提取了自杀倾向患者脑功能影像标记，有助于评估自杀风险。