统计学及其接口

第10卷（2017年）

数字2

使用标记的皮质距离图分析皮质形态计量学变异性

页：313 – 341

内政部：https://dx.doi.org/10.4310/SII.2017.v10.n2.a13

作者

E.Ceyhan（土耳其伊斯坦布尔Sarıyer Koç大学数学系）

T.Nishino（美国密苏里州圣路易斯华盛顿大学医学院精神病学系）

K.N.Botteron（美国密苏里州圣路易斯华盛顿大学医学院精神病学系和放射科）

M.I.Miller（美国马里兰州巴尔的摩市约翰斯·霍普金斯大学计算医学研究所成像科学中心和生物医学工程系）

J.T.Ratnanather（美国马里兰州巴尔的摩约翰霍普金斯大学计算医学研究所成像科学中心和生物医学工程系）

摘要

皮质结构解剖中的形态（即形状和大小）差异与神经发育和神经精神疾病有关。这种差异可以通过一种称为标记皮层距离图（LCDM）的强大工具进行量化和检测。LCDM方法提供特定皮层结构（或组织）的标记灰质（GM）体素与GM/白质（WM）表面的距离。在这里，我们描述了一种使用LCDM距离分析特定组织中形态变化的方法。为了提取LCDM距离提供的更多信息，我们对LCDM距离进行了合并和审查。特别是，我们在LCDM距离上使用了方差齐性（HOV）的Brown-Forsythe（BF）检验。混合距离的HOV分析提供了对LCDM因疾病引起的形态变异性的总体分析，而删失距离的HOV分析表明了位置这些差异的显著变化（即，在距GM/WM表面的距离处，形态变异开始显著）。我们还检查了假设违反对LCDM距离HOV分析的影响。特别是，我们证明了BF HOV检验对假设违规（如非正态性和样本内的集合距离和删失距离中位数残差依赖性）具有鲁棒性，并且对删失长度分析中出现的数据聚合具有鲁棒性。我们建议将HOV分析作为分布/位置差异分析的补充工具。我们还将该方法应用于模拟正态和指数数据集，并在满足更多基本假设时评估方法的性能。我们在一个实际数据示例上说明了该方法，即腹内侧前额叶皮质（VMPFC）GM体素的LCDM距离，以观察抑郁或抑郁高危对VMPFC形态计量学的影响。这里使用的方法也适用于其他皮层结构的形态分析。

关键词

Brown–Forsythe测试、审查、计算解剖学、方差同质性、合并距离、同时推断

2010年数学学科分类

初级62H35。次要62-07、62F03、62P10。

2016年10月31日出版