磁共振定量血氧水平依赖成像对大鼠脑氧代谢评估的可行性研究

目的:探讨磁共振定量血氧水平依赖(qBOLD)成像评估大鼠脑组织氧代谢的可行性。方法:利用7.0 T磁共振成像仪分别对5只健康SD大鼠以及5只C6胶质瘤大鼠麻醉后行qBOLD成像扫描,计算R2*、脑血流量(CBF)、氧饱和度(SO_(2))、氧摄取分数(OEF)和脑氧代谢率(CMRO_(2))。勾画荷瘤大鼠肿瘤组织、对侧脑灰质,记录正常脑组织、并比较肿瘤与对侧健康灰质氧代谢参数差异,研究BOLD成像信号影响因素。结果:健康大鼠灰质和白质的R2*值(单位:Hz)分别为37.4±1.2、36.2±1.7,SO_(2)值分别为66.4±3.2、53.2±2.6(P<0.001),CBF值[单位:mL·(100 g)^(-1)·min^(-1)]分别为105.6±15.3、100.4±18.5(P=0.03),OEF值分别为0.33±0.02、0.31±0.01,CMRO_(2)值[单位:mL·(100 g)^(-1)·min^(-1)]分别为3.8±0.4、3.3±0.3(P<0.01)。荷瘤组大鼠肿瘤及对侧健康组织R2*、SO_(2)、CBF、OEF、CMRO_(2)值分别为37.1±1.8、38.6±16.3,61.4±4.2、63.5±4.3(P=0.02),104.4±16.3、120.3±20.3(P<0.01),0.33±0.02、0.38±0.03(P<0.01),3.6±0.3、3.9±0.6(P=0.04)。结论:磁共振qBOLD成像是评估大鼠脑氧代谢情况可靠、无创方法,可识别胶质瘤组织氧代谢变化。

血氧水平依赖功能MRI在慢性腰痛中的研究进展

慢性腰痛(CLBP)是当前全球范围内最主要的致残疾病之一。许多关键的中枢脑区在慢性腰痛的发生及发展中发挥着关键作用。血氧水平依赖功能MRI(BOLD-fMRI)是研究大脑中各脑区神经元活动的无创性成像技术,在探究大脑功能变化与疾病进展间的关系发挥着重要作用。现就BOLD-fMRI在CLBP发病机制和不同治疗评估中的研究进展进行综述。

基于静息态血氧水平依赖功能磁共振成像技术的度中心度评价轻型肝性脑病患者认知功能损害的研究

背景轻型肝性脑病(MHE)作为肝性脑病的一个特殊类型,临床症状不典型,且存在轻度神经、精神缺陷,易被患者及家属忽视。基于静息态血氧水平依赖功能磁共振成像(BOLD-fMRI)技术的度中心度(DC)分析方法是从图论方法衍生而来的一种反映全脑网络连接的数据分析方法,其能更完整、更快捷、更好地体现大脑功能。目的基于BOLD-fMRI技术的DC分析方法探究MHE患者脑功能网络连接属性的异常改变及功能脑区的异常变化对患者认知功能的影响及其神经影像机制。方法选取2020年10月—2022年2月在宁夏医科大学总医院感染疾病科住院的65例乙型肝炎肝硬化患者及同期招募的40例健康志愿者为研究对象,收集研究对象的性别、年龄、教育程度、数字连接实验A(NCT-A)评分、数字符号实验(DST)评分和蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评分,根据NCT-A及DST评分最终将乙型肝炎肝硬化患者分为肝硬化组(n=30)和MHE组(n=28),招募的健康志愿者纳入健康对照组(n=34)。计算各组脑区的DC值,比较MHE组与肝硬化组、肝硬化组与健康对照组、MHE组与健康对照组脑图的DC值差异,采用Person相关分析法分析MHE患者脑区DC值与NCT-A、DST和MoCA评分的相关性,并绘制不同脑区DC值与上述量表存在相关性的脑区分布及对应散点图。结果健康对照组和肝硬化组的NCT-A评分低于MHE组,DST、MoCA评分高于MHE组(P<0.05)。与健康对照组相比,MHE组右侧额中回、左侧颞中回以及右侧顶下小叶DC值升高,左侧角回、右侧枕中回和右侧中央前回DC值减低(体素簇>18,P<0.05);与健康对照组相比,肝硬化组双侧颞中回DC值升高,左侧角回DC值降低(体素簇>18,P<0.05);与肝硬化组相比,MHE组右侧颞中回,左侧楔前叶DC值降低(体素簇>18,P<0.05)。相关性分析结果显示,MHE组DST评分与左侧颞上回的DC值呈正相关(r=0.639,P<0.001),NCT-A评分与右侧颞下回的DC值呈负相关(r=-0.722,P<0.001);MHE组MoCA评分与右侧额下回和左侧额下回的DC值呈正相关(r=0.437,P=0.020;r=0.549,P=0.002),与左侧颞下回的DC值呈负相关(r=-0.591,P=0.001)。结论MHE患者多个脑区功能连接异常且部分脑区DC值与NCT-A、DST以及MoCA量表评分相关,提示DC值可能是量化MHE患者认知功能改变严重程度的潜在神经影像标志物。

静息态血氧水平依赖功能磁共振成像对急性脑梗死患者肢体运动功能的评估价值

目的探讨静息态血氧水平依赖功能磁共振成像(BOLD-fMRI)对急性脑梗死(ACI)患者肢体运动功能的评估价值。方法纳入该院2019年6月至2021年6月收治的肢体运动功能障碍的ACI患者70例为ACI组,选取同期体检的健康志愿者35例为对照组,均行静息态BOLD-fMRI检查,比较两组相关脑区低频振幅(ALFF),分析ALFF值评估患者运动功能的曲线下面积(AUC),评估ALFF值与美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分、改良Rankink(mRS)评分的相关性。结果ACI组辅助功能区、感觉运动区、后顶叶皮层、运动前区的ALFF值较对照组均下降(P<0.05),各脑区ALFF值单独与联合评估患者肢体运动功能的AUC分别为0.790、0.778、0.770、0.777、0.839。ACI患者各脑区ALFF值与mRS评分、NIHSS评分呈负相关(P<0.05)。结论静息态BOLD-fMRI能通过观察脑区ALFF值的变化评估ACI患者肢体运动功能受损情况,且与mRS评分、NIHSS评分具有相关性。

3.0T磁共振大鼠肾脏血氧水平依赖成像的初步研究

目的评价用3.0TMR行大鼠肾脏功能成像的可行性,评价R2*值在观察者间和观察者内的可重复性。方法12只健康雄性Wistar大鼠分别行肾脏T2WI及BOLD成像,两位医师分别对T2WI及BOLD图像按照5分法进行质量评价。在T2图像上由一位医师分别测量左右肾皮髓质信噪比。使用工作站进行BOLD图像重建,由两位医师分别独立测量肾皮髓质R2*值,其中一位医师2周后再次测量。然后对测量及评价结果进行统计学处理。结果两观察者分别认为T2WI有91.7%(11/12)和83.3%(10/12)达到5分(Kappa值0.625,P=0.02);BOLD图像两者判断分别有83.3%(10/12)和91.7%(11/12)达到4分及以上(Kappa值0.586,P=0.008)均达到测量要求。Bland-Altman分析显示观察者间和观察者自身测量皮髓质R2*值重复性较好,相关系数分别达到观察者间:0.96,0.98;观察者自身:0.97,0.98。R2*值的变异系数为皮质17.80%;髓质17.96%。结论3.0TMR行大鼠肾脏BOLD成像所测数据在不同观察者间和同一观察者内的可重复性较好,能够用来进行肾脏功能成像的实验研究。

血氧水平依赖磁共振成像在慢性肾病中的应用

背景:血氧水平依赖的磁共振成像是目前惟一能无创性地监测肾血氧含量的方法。目的:探讨血氧水平依赖的磁共振成像在评价慢性肾病患者肾血氧水平、反映肾功能状态方面的价值。方法:对20名健康志愿者和24名慢性肾病患者行肾脏血氧水平依赖的磁共振成像,测量各组肾皮质及髓质的R2*值,并进行统计学分析。结果与结论:正常肾髓质的R2*值高于皮质(P<0.05),双肾比较差异无显著性意义(P>0.05)。慢性肾病患者皮质及髓质的R2*值均高于正常人(P<0.05),均与血清肌酐水平呈正相关(r=0.564,P=0.004;r=0.588,P=0.003)。提示血氧水平依赖的磁共振成像可以反映肾脏血氧水平,在评价肾脏的功能状态方面有一定价值。

急性肾衰肾内氧代谢的血氧水平依赖功能磁共振评价

目的:应用磁共振血氧水平依赖成像(BOLD MRI)对急性肾衰肾内的氧代谢进行评价。方法:20名志愿者作为正常对照组,急性肾衰患者21例,其中少尿期18例,非少尿型1例,功能性急性肾衰竭2例。常规轴位T2WI、T1WI以及BOLD MRI扫描。BOLD MRI为冠状位16个梯度回波序列成像,分别测量肾脏的皮质及髓质的R2*值以及计算髓质与皮质的R2*比值,并将各组数据进行对比分析。结果:正常组肾髓质R2*值(17.64±1.86)明显高于皮质R2*值(13.73±0.49),P<0.00,髓皮质R2*值比值为1.28±0.06。急性肾衰少尿组肾皮质R2*值(12.25±2.41)和髓质R2*值(13.31±4.28)以及髓皮质比值(1.01±0.25),与正常组比较均减低,P<0.05。功能性急性肾衰竭与急性间质性肾炎非少尿期患者的肾皮、髓质R2*值,以及髓皮质比值,均高于正常组。结论:肾脏BOLD MRI测量的R2*值可评价肾脏急性肾衰时氧代谢的改变。在急性肾衰少尿期,皮质及髓质内氧的利用率减低,髓皮质氧浓度梯度差消失。

针刺合谷穴后前额叶脑功能血氧水平依赖信号与神经递质谷氨酸及谷氨酰胺复合物的关系

目的观察针刺右侧合谷穴时前额叶血氧水平依赖(BOLD)信号、较正后谷氨酸谷氨酰胺复合物(GLx+)浓度及其相关性。方法对76名健康受试者采集静息及刺激[手针及纤毛机械刺激针(纤毛针)]合谷穴时BOLD功能MRI(fMRI)及磁共振波谱(MRS)数据,分析BOLD信号定量值与Glx^(+)浓度的相关性。结果手针较纤毛针针刺激发更多负激活,以前额叶内侧皮层(mPFC)及前扣带回(ACC)为著。2组BOLD信号定量值差异和Glx^(+)浓度差异均无统计学意义(P均>0.05)。BOLD定量信号与Glx^(+)浓度均无明显相关(P均>0.05),刺激前后Glx^(+)浓度差异均无统计学意义(P均>0.05)。结论手针针刺合谷穴诱发边缘叶-旁边缘叶-新皮层网络负激活效应,手针和纤毛针刺激前后Glx^(+)浓度多无明显变化;BOLD信号定量值与Glx^(+)浓度无明显相关。

MR血氧水平依赖成像评价慢性肾脏病滤过功能及病理的相关性研究

目的探索MR血氧水平依赖成像(BOLD)评价慢性肾脏病(CKD)患者滤过功能及其病理的相关性。方法对70例试验对象行肾脏BOLD检查,其中CKD组50例(共100个肾脏),健康对照组20例(共40个肾脏),测量CKD组和对照组双肾皮髓质表观横向弛豫率(R2*)值。根据99Tcm-DTPA肾动态显像测定的肾小球滤过率(GFR)将CKD组分为CKD1期、CKD2期和CKD3期,比较肾脏皮髓质R2*值与GFR的相关性;18例CKD患者行肾穿刺活检,分析其右肾皮髓质R2*值与病理损害积分的相关性。结果健康对照组及CKD组肾髓质R2*均值显著大于皮质(P<0.05)。CKD组肾皮质R2*值均高于健康对照组,而髓质R2*值均低于健康对照组(P<0.05)。CKD组的肾皮髓质R2*值与GFR有相关性,相关系数分别为r皮质=-0.850(P<0.05)和r髓质=0.874(P<0.05)。肾穿刺活检病例的髓质R2*值与病理损害积分呈负相关r髓质=-0.659(P<0.05),皮质R2*值与病理损害程度之间无相关(P>0.05)。结论 BOLD MRI是目前唯一评价肾脏氧合状态的无创性影像学检查方法,在其基础上测量的髓质R2*值一定程度上反映CKD的滤过功能及病理损害程度,对于鉴别CKD的临床分期及评价肾实质缺氧程度具有重要价值。

血氧水平依赖的脑功能磁共振成像的发展

在了解血氧水平的脑功能磁共振成像方法及其作用的基础上,介绍了人脑功能成像的基本原理、实验条件及实验设计,指出了基于血氧水平的脑功能磁共振成像的不足之处,并对功能磁共振成像研究的最新进展和应用进行了展望。

移植肾急性排斥血氧水平依赖性成像价值初步研究

目的探讨血氧水平依赖功能磁共振成像(blood oxygen level dependent functional magnetic resonance imaging,BOLD-f MRI)移植肾急性排斥早期诊断价值。材料与方法应用3.0 T BOLD-f MRI序列,扫描专用水模(含氯化锰盐酸混合液小瓶15只)及临床志愿者,临床志愿者扫描包括原位肾51例(A组)、正常移植肾34例(B组)和急性排斥移植肾15例(C组)。应用软件计算水模、肾皮质、髓质(=1000/)值,统计分析水模3次扫描间差异、肾皮质和肾髓质3组间差异、原位肾左右差异、3组肾皮质与髓质间差异。通过受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC曲线)评价BOLD-f MRI成像急性排斥移植肾早期诊断效能及确定最佳阈值。结果水模3次扫描间无统计学差异(P>0.05);急性排斥肾髓质为(19.36±3.94)Hz,显著低于原位肾(29.73±2.92)Hz和正常移植肾(29.80±2.75)Hz,P<0.05,但A与B组髓质间及3组肾皮质间无统计学意义(P>0.05),以病理为标准,髓质=24.67 Hz为界值,BOLD-f MRI诊断急性排斥移植肾ROC曲线下面积为0.975,敏感性和特异度分别为86.7%和98.5%;原位肾左右侧无统计学意义(P>0.05);非急性排斥肾皮髓质间有统计学意义(P<0.05),髓质明显高于皮质,而急性排斥肾皮髓质间未显示统计学差异(P>0.05)。结论 BOLD-f MRI在肾移植急性排斥早期诊断中有重要价值。

正常成人与伴吞咽障碍的急性脑梗死患者吞咽相关脑功能区激活机制的血氧水平依赖功能磁共振研究

目的:运用血氧水平依赖功能磁共振(blood oxygenation level dependent-functional magnetic resonance imaging,BOLDfMRI)技术对伴吞咽功能障碍的急性脑梗死患者和正常成人在吞咽活动时相应的脑功能区域激活特点进行研究,探索急性脑梗死患者吞咽功能障碍恢复过程中相关的脑功能区域调控方式。方法:选取2018年7月至2021年7月在昆明医科大学附属延安医院住院的伴吞咽障碍的急性脑梗死患者150例和正常成人100例,对其进行BOLD-fMRI扫描,记录两者在吞咽活动时相关脑功能区域的激活体积和强度,并对比两者间的差异。结果:共收集病例组150例,其中右侧脑梗死组患者50例,男29例,女21例,平均年龄(56.22±7.33)岁;左侧脑梗死组患者100例,男61例,女39例,平均年龄(58.07±6.84)岁;对照组100例,男57例,女43例,平均年龄(53.56±11.41)岁。对照组吞咽活动时激活的相关脑功能区域特点显示:两侧初级运动皮层中枢(BA4区)、运动前区/辅助运动区(BA6/8区)、缘上回(BA40区)、岛叶(BA13区)、颞上回(BA22区)、扣带回皮层(BA24区)、额叶内侧面(BA32区)、延髓、脑桥、基底核团、丘脑、小脑及左侧颞极(BA38区)和右侧颞横回(BA41区)等脑功能区激活体积和强度增加,左侧BA4区、BA40区、小脑激活体积较右侧大,差异有统计学意义(P<0.05);左右两侧脑区的激活强度差异无统计学意义(P>0.05)。右侧脑梗死病例组患者BOLD-fMRI扫描各脑区激活体积显示:右侧BA4区、BA6/8区激活体积较对照组减小,左侧BA6/8区、BA4区激活体积较对照组增大,双侧后扣带回皮层的BA23和顶叶内侧面BA31区体积较对照组增大,左侧视觉中枢的BA18/19和BA41区皮层激活体积较对照组增大,差异有统计学意义。右侧BA4区、BA6/8区、BA40区、BA13区激活强度较对照组降低,差异有统计学意义。左侧脑梗死病例组患者BOLD-fMRI扫描各脑区激活体积显示:左侧BA4区、BA6/8区的激活体积较对照组减小,右侧BA4区、BA6/8区激活体积较对照组增大,双侧BA23/31区、左侧BA41区、双侧BA7区、双侧BA18/19区和双侧小脑激活体积较对照组增大,差异有统计学意义。左侧BA4区、BA6/8区、BA40区、BA13区激活强度较对照组降低,差异有统计学意义。结论:双侧运动、运动前、感觉、嗅觉、听觉、脑干、小脑、基底核团等脑功能区均参与调控正常人的吞咽活动,且调控具有一定的偏侧性。同侧的运动功能区、运动功能前区激活体积降低,对侧运动功能区、运动功能前区激活体积增加是伴吞咽障碍的急性脑梗死患者吞咽相关脑功能区的主要代偿特点。

IgA肾病磁共振血氧水平依赖成像测量值与其滤过功能及病理的相关性研究

目的探究IgA肾病(IgAN)患者磁共振血氧水平依赖(BOLD)成像测量值与其滤过功能及病理的相关性。方法选取35例IgAN患者作为研究组,20例健康志愿者作为对照组,所有受试者采用3.0TMR扫描仪进行双侧肾脏BOLD成像,测量肾脏皮髓质R2*值。研究组对象采用99Tcm-DTPA闪烁扫描测定分肾的(GFR),并根据Lee氏评级系统及Katafuchi评分标准,对IgAN患者进行病理分级与评分。比较对照组与IgAN肾小球滤过率病各亚组之间肾脏皮髓质R2*值的差异;分析IgAN组分肾皮髓质R2*值与GFR值的相关性;研究组右肾皮髓质R2*值与病理积分的相关性。结果对照组及IgAN各亚组的肾脏皮质R2*值小于髓质(P<0.05),对照组与IgAN各亚组之间皮、髓质R2*值差异有统计学意义(P<0.05),但IgANⅠ级组与对照组之间的皮、髓质R2*值差异无统计学意义(P>0.05)。研究组分肾皮、髓质R2*值与GFR值呈负相关(P<0.05);研究组的右肾皮、髓质R2*值与病理积分呈正相关(P<0.05)。结论磁共振BOLD成像在IgAN中的应用具有可行性,尤其对评价肾脏滤过功能及病理变化有一定的临床价值,但对早期病变缺乏敏感性。

肾脏血氧水平依赖磁共振成像研究进展

BOLD MRI最初只应用于神经系统。随着MR技术的进步,BOLD MRI越来越多地应用于肾脏不同研究领域,能无创评估肾实质氧合状态,具有一定临床应用价值,但仍存在一些不足。本文对肾脏BOLD MRI的基本原理及其临床应用价值进行综述。

血氧水平依赖功能磁共振成像对单指被动运动任务激活脑区分布的评价

背景:运动功能在脑皮质的功能映射是至今为止被研究得最多的课题之一,但既往对运动功能的绝大部分研究均采用主动运动任务,因而不可避免主动运动所带来的各种误差以及研究对象的局限性。被动运动显然可以解决以上困难以及误差,但是否可代替主动运动进行功能成像,现尚未有定论。目的:通过比较右手食指主动与被动运动所激活脑区分布的差异,探讨以被动运动代替主动运动进行血氧水平依赖功能磁共振成像的可行性。方法:分别采用被动及主动运动任务对8名健康志愿者进行血氧水平依赖功能磁共振成像。功能资料经过转换格式后,运用脑功能分析软件SPM2进行离线分析。通过比较健康受试者被动运动与主动运动的个体脑激活区、组内平均激活区的异同点,并对功能资料进行基于体素的组内、组间比较,验证以被动运动任务代替主动运动任务的可行性。另根据SPM2输出的时间-信号强度动态曲线,计算信号上升百分率,分析主、被动运动任务所引起的脑区激活程度的差异。结果与结论:食指被动运动与主动运动比较,对侧大脑半球主要感觉运动区的激活区出现率均为100%,主、被动任务主要感觉运动区的激活区体积差异无显著性意义,辅助运动区、运动前区的出现率相近;被动运动与运动各活化区的激活曲线比较,两组资料间信号上升百分率的差异无显著性意义。提示被动运动可代替主动运动进行血氧水平依赖功能磁共振成像。

稳态自由进动的血氧饱和水平依赖技术在犬MR心肌评价中的应用

目的探讨稳态自由进动(SSFP)的血氧饱和水平依赖技术(BOLD)在犬MR心肌缺血评价中的应用价值。方法采用SSFP BOLD MR成像序列对10只健康犬静息状态及腺苷负荷状态的心肌进行扫描,测ROI内的MR图像信号强度。评价图像质量,并分析信号强度与非放射性彩色微粒法测得心肌局部血流量的相关性。结果 10只犬SSFP BOLD图像质量均满足图像分析要求。静息状态及腺苷负荷状态下,犬心肌SSFP BOLD MR图像信号强度分别为126.73±32.16和109.47±23.53,差异有统计学意义(P=0.034)。静息状态和腺苷负荷状态下BOLD图像信号强度均与非放射性彩色微粒法测得的心肌局部血流量相关(r=0.67、0.72,P均<0.05)。结论应用SSFP BOLD MR序列可准确测量犬心肌MR信号,有助于为犬心肌缺血无创性诊断提供参考资料。

血氧水平依赖性脑功能成像的研究进展

血氧水平依赖性磁共振脑功能成像(BOLD-fMRI)可以无创的对人类大脑的具体位置进行显示,是研究大脑思维、认知的重要方法。本文主要论述磁共振脑功能成像(fMRI)的现状、影像物理学基础、原理和方法,分析fMRI信号在脑功能中的运用及其对脑部疾病的诊断意义,并指出脑功能成像技术未来将有广阔的发展空间和巨大的发展潜力。

血氧水平依赖磁共振成像在肾功能不全中的应用

目的探讨血氧水平依赖磁共振成像(BOLD MRI)在诊断肾功能不全以及鉴别不同分级肾功能不全的应用价值。方法对15名健康志愿者和55名不同分级肾功能不全患者进行BOLD MRI扫描,测量各组肾脏皮质、髓质的R2*值并计算髓质/皮质R2*值,对比分析各组数据。结果 1正常对照组及不同分级的肾功能不全患者的皮质、髓质以及髓质/皮质R2*值间均存在统计学差异(P<0.05);2皮质R2*值与肾功能分级呈正相关,而髓质R2*值及髓质/皮质R2*比值与肾功能分级呈负相关。结论血氧水平依赖磁共振成像作为反映肾脏功能改变程度的敏感指标在肾功能不全的诊断及分级鉴别中起到重要的作用。

血氧水平依赖功能磁共振成像在脑肿瘤诊治中的应用

血氧水平依赖功能磁共振成像(blood oxygen level dependent-functional magnetic resonance imaging,BOLD-fMRI)是功能磁共振成像技术的重要代表,其最大优势是能够显示大脑皮层功能区的活动,临床医师可通过该技术对脑肿瘤可能影响到的脑皮层功能区进行观察,这对于肿瘤治疗及预后评价均有极大帮助。本文就BOLD-fMRI在脑肿瘤中的应用展开综述。

血氧水平依赖MRI在肾脏疾病中的研究进展

肾组织氧合对维持肾脏正常生理功能及疾病发生、发展具有重要作用。血氧水平依赖(BOLD)MRI可无创性地测量肾组织氧合,用于了解肾组织的代谢情况,从而间接反映肾脏的病理生理状况。近年来BOLD MRI越来越多地应用于肾动脉狭窄、移植肾功能评估、糖尿病肾病、慢性肾脏病、对比剂后急性肾损伤、肾肿物鉴别及药物性肾损害等疾病的临床研究。就BOLD MRI的基本原理及其在肾脏疾病中的研究进展予以综述。