一种用于fMRI的嗅觉刺激装置设计与验证

为了实现任务态f MRI的嗅觉刺激装置的设计和功能验证.满足嗅觉f MRI实验的自动化刺激要求.首先,针对嗅觉刺激和人体嗅觉感受的特点,结合使用环境的要求,总结嗅觉f MRI的实验设计方法,归纳出用于f MRI的嗅觉刺激装置的具体需求.将刺激装置分为气路系统和控制系统、气路系统采用洁净空气通过气味溶液产生相应的气味气体,通过多支路切换达到输出不同气味的目的;控制系统采用虚拟仪器方案,其软件基于Lab VIEW平台编程,提供可输入刺激序列的人机界面,并根据要求控制电磁阀切换不同气路.然后,使用该刺激装置对单个被试进行嗅觉刺激并成像,刺激气体采用乙酸异戊酯和吡啶,实验为组块设计,使用Siemens 3.0 T MRI仪器EPI序列进行扫描,数据处理采用基于Matlab软件的SPM8和Mars Ba R工具包.选取眶额叶和岛叶中的脑激活团簇作为感兴趣区域(ROI)进行分析,激活信号在时间上的强度变化与刺激序列变化基本一致,吡啶组块的激活信号强度大于乙酸异戊酯组块激活强度,且其强度变化比乙酸异戊酯组块更符合刺激序列.ROI分析证明刺激装置基本满足嗅觉f MRI实验需要,具有较强的可用性.此外,在相同的刺激时间和间隔时间下,人脑同一区域对不同刺激气味的激活反应可能不同.

功能磁共振成像自动刺激装置研究进展

近年来功能磁共振成像(functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI)技术在人类脑科学研究中得到了越来越广泛的应用,用于fMRI的人体感官刺激手段和装置也在不断发展。如何准确认识各种fMRI研究对刺激装置的不同需求,并针对其开发设计适用的刺激装置,正成为脑功能研究中亟需解决的一个难题。本文简单介绍了fMRI对刺激装置的需求背景,着重分析评价了fMRI研究中各类刺激装置的研发和使用现状,归纳了目前fMRI刺激装置在开发和应用方面存在的问题,并基于上述内容对其发展趋势做出展望。本文着力于对该领域作一个全景式的概括,使相关人员通过阅读本文获得对该领域的整体把握。

磁共振脉冲设计优化算法研究进展

脉冲优化设计是进行磁共振波谱分析、磁共振成像等的关键技术,目前常用的优化工具是最优控制理论。本文首先简要介绍MR最优控制理论,在此基础上对梯度上升算法、Krotov算法、伪谱法等三种常用的脉冲优化算法进行介绍和对比,并针对实际应用中存在的带宽、射频场不均匀性、弛豫等影响因素给出相应的算法扩展。