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。

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。

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。

血氧水平依赖功能磁共振成像在警觉功能中的研究进展

作为注意功能重要组分之一的警觉，是维持认知功能的基础。自1990年Posner首次提出注意网络由警觉、定向和执行控制3个功能子网络组成以来，注意网络的研究已逐渐深入至其子网络。根据目标刺激出现前有无暗示信号的提示．警觉可以细分为位相性警觉（phasic alertness）和固有警觉（intrinsic alertness）。前者是短暂提高的准备就绪的能力，而后者是一般的觉醒状态。

血氧水平依赖功能磁共振成像在动脉粥样硬化性肾动脉狭窄及其他肾脏病中的应用

动脉粥样硬化性肾动脉狭窄(atherosclerotic renal artery stenosis,ARAS)是最主要的缺血性肾病,占缺血性肾病90%[1,2]以上,亦是继发性高血压的常见病因,同时亦是引起终末期肾病(end stage renal disease,ESRD)中增长最快的,影响患者的整体预后和肾脏预后。ARAS是一进展性疾病,现阶段研究表明,ARAS进展的关键为“低氧-微血管荒废-小管间质纤维化”,而低氧[3]是导致小管间质纤维化的重要因素,是最早的纤维化信号,并且贯穿于肾脏纤维化的全过程,最终导致终末期肾脏病。而临床中缺乏有效的对ARAS低氧情况评估的手段。实验中测量氧分压可将氧敏感性微电极植入肾脏实质内进行,因为该方法创伤较大,不适合应用于人体。

联合应用血氧水平依赖功能磁共振成像与扩散张量成像技术在脑肿瘤外科手术中的应用价值

目的 探讨联合应用血氧水平依赖功能磁共振成像(BOLD-fMRI)与扩散张量成像(DTI)技术在脑肿瘤外科手术中的应用价值。方法 给58例脑肿瘤患者术前进行BOLD-fMRI及DTI检查。以手术诊断结果为参照,比较BOLD-fMRI检查、DTI检查及BOLD-fMRI联合DTI检查对脑肿瘤患者功能区激活、皮质脊髓束受累的诊断结果;分析其在功能区激活、皮质脊髓束受累诊断与手术诊断结果之间的一致性,以及肿瘤与功能区皮质脊髓束的关系,确定手术入路和切除范围。结果 参照手术诊断结果,BOLD-fMRI联合DTI检查对运动功能区激活、皮质脊髓束受累的诊断灵敏度、准确率、阴性预测值均高于BOLD-fMRI检查及DTI检查(P <0. 05~0. 005),而特异度、阳性预测值之间的差异无统计学意义(均P> 0. 05)。BOLD-fMRI联合DTI检查结果与手术诊断结果一致性为高度。本组患者中,肿瘤全部切除者34例,大部分切除23例,1例患者因术中病灶侵及骨质、上矢状窦致破裂出血停止手术。结论 联合应用BOLD-fMRI和DTI检查可灵敏、准确反映脑肿瘤患者功能区激活、皮质脊髓束受累情况,可为脑肿瘤切除术前功能区定位、手术入路选择、术中神经功能保护、肿瘤切除范围等提供指导,值得在临床推广应用。

血氧水平依赖功能磁共振成像在肿瘤中的应用研究进展

血氧水平依赖功能磁共振成像(Blood oxygenation level dependent functional magnetic resonance imaging,BOLDfMRI)是一种融合解剖、功能于一体的无创性检查,它利用人体自身内部血氧浓度变化作为天然造影剂成像,通过血氧饱和度的对比变化来反映脑神经功能活动情况,能提供较高的空间及时间分辨率,相较于传统的电子计算机断层图扫描、磁共振成像及正电子发射断层图等影像成像方法,BOLD-fMRI具有无创、、非侵入性、无放射性、无需注射对比剂、空间及时间分辨率高等优点,能获得分辨率高、精确度好、清晰度高的功能及解剖图像,在临床就诊过程中扮演着越来越重要的角色。肿瘤是21世纪全球主要的公共健康问题之一,因其具有高复发率、高致残率及高死亡率的特点,已成为当今社会威胁人类健康的重要杀手,如何提高肿瘤患者的治疗疗效及生存质量越来越引起大家的注意,而BOLD-fMRI为肿瘤的诊断、治疗及预后评价提供了更为可靠地证据,本文就BOLDfMRI在肿瘤中的应用进行简单的综述。

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。

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。

吸纯氧后脑组织血氧水平依赖功能磁共振成像信号的变化

目的:观察吸纯氧后血氧水平依赖功能磁共振成像(BOLD-fMRI)信号的变化。方法:选择15名健康志愿者(男9,女6),采用GE公司1.5T Singna双梯度超导磁共振仪,采用GRE-EPI序列进行BOLD-fMRI扫描,扫描结果采用SPM2进行统计学处理。观察短时间(15s)、长时间(6min)吸纯氧后BOLD-fMRI T_2信号的变化,并与吸入正常空气作对比。结果:吸入正常空气后全脑BOLD-fMRI信号未见明显激活;吸纯氧15s后,全脑信号变化以脑灰质信号下降为主,灰质信号变化约(-0.041±0.31)%,白质约(0.056±0.26)%,与吸入正常空气有统计学差异(P<0.001);吸纯氧6min后,全脑信号变化以脑白质信号上升为主,白质平均信号变化约(0.14±0.278)%,灰质约(0.015±0.365)%,与吸入正常空气有统计学差异(P<0.001)。结论:吸纯氧不同时间会引起脑组织BOLD-fMRI信号不同的变化,短时间吸纯氧主要引起灰质信号的下降,长时间吸纯氧主要导致白质信号的上升。

血氧水平依赖功能磁共振成像联合扩散张量成像技术在脑肿瘤外科治疗中的价值

目的探索联合应用血氧水平依赖功能磁共振成像(BOLD-fMRI)与扩散张量成像(DTI)技术在脑肿瘤外科手术中的应用价值。方法收集山西医科大学第一医院神经外科收治的脑肿瘤位于或邻近手运动皮层功能区的右利手病人25例(脑肿瘤组),包括星形细胞瘤11例,脑膜瘤8例,转移瘤6例。所有病人均经手术病理证实,采用GE公司HDxt 3.0T超导磁共振扫描仪,头颈联合线圈,于病人手术前行常规磁共振扫描、DTI及BOLD-fMRI扫描,分别采用SPM及Functiontool软件对BOLD-fMRI和DTI原始数据进行后处理,得到相应的功能区激活图、FA图及DTI图。结果所有病人均良好显示手运动皮层激活区,激活范围呈斑点状弥散分布或受压缩小改变;就功能区激活强度而言,不同种类的肿瘤与正常人之间比较差异无统计学意义;所有病人均成功重建皮质脊髓束,根据与肿瘤的关系可以分为移位、浸润、破坏,其中表现为浸润及破坏17例,单纯移位8例;肿瘤完整切除率为92.00%,致残率4.00%。结论BOLD-fMRI与DTI技术可在术前直观地展示脑肿瘤与相邻脑功能区以及白质纤维束三者之间的关系,并且可有效配合神经导航系统辅助肿瘤最大范围安全切除。

正常人听觉皮层血氧水平依赖功能磁共振成像及其质量控制研究

利用血氧水平依赖功能磁共振成像(BOLD-fMRI)技术,观察纯音刺激时正常人大脑两半球听觉皮层的激活情况,对激活体积和信号强度进行定量分析,比较其差异;探讨实验过程中相关的质量控制问题。以提高听觉皮层Bold-fMRI实验的成功率。

ApoEε4基因对轻度认知障碍和阿尔茨海默病脑功能改变的静息态血氧水平依赖功能磁共振成像研究

阿尔茨海默病（AD）是一种起病隐匿的进行性发展的中枢神经系统退行性疾病。轻度认知障碍（MCI）是尚不达痴呆诊断标准的阶段。研究表明,每年约10%~15%的MCI进展为AD,早期检测MCI对AD的诊断至关重要。

血氧水平依赖功能磁共振成像的发展状况

自从上个世纪90年代初,首次引入血氧水平依赖功能磁共振成像(BOLD-fMRI)技术以来,用BOLD-fMRI技术研究人脑的生理功能机制取得了很大的进展。本文的目的是概述10多年来BOLD-fM-RI的研究和发展状况,并描述研究中发现的一些热点问题,最后展望BOLD-fMRI新的临床应用。

动态磁化率对比增强磁共振成像和血氧水平依赖功能磁共振成像在脑卒中患者诊治中的应用

目的探索脑卒中患者血氧水平依赖信号时间延迟与动态磁化率对比磁共振成像之间的关联及在脑卒中患者诊治中的应用。方法对41例急性缺血性脑卒中患者(<24h)进行动态磁化率对比磁共振成像检测,将磁共振成像参数(达峰时间、平均通过时间、脑血流量及大脑血容量)与血氧水平依赖参数(血氧水平依赖信号延迟及血氧水平依赖信号变化)进行皮尔森相关性及多重线性回归分析。基于接受者操作特性曲线分析评估血氧水平依赖信号延迟在预测脑卒中患者严重低灌注(达峰时间>6s)的可行性。结果磁化率对比磁共振成像参数达峰时间与血氧水平依赖信号延迟(静脉窦参考值:中值r=0.59,范围0.48~0.70)之间的相关性最高。血氧水平依赖信号变化系数与脑血容量之间具有相关性(中值r=0.36,范围0.23~0.50)。基于动态磁化率对比磁共振成像预测血氧水平依赖信号延迟的平均R^2值为0.51(SD=0.17),而在预测血氧水平依赖信号变化系数的平均R^2值为0.34(SD=0.14)。血氧水平依赖信号延迟(全脑参考:曲线下面积0.75,灵敏度68.43%,特异度79.25%;静脉窦参考:曲线下面积0.75,敏感度66.59%,特异度82.76%)能预测缺血性脑卒中患者严重低灌注。结论血氧水平依赖信号延迟可以预测缺血性脑卒中患者的严重低灌注,可作为动态磁化率对比磁共振成像评估急性脑卒中患者的一种潜在替代途径。

非自杀性自伤及双相抑郁患者磁共振波谱及血氧水平依赖功能磁共振成像研究进展

目前,国内外对非自杀性自伤及双相抑郁患者的功能磁共振研究主要集中于磁共振波谱(MRS)及血氧水平依赖功能磁共振成像(BOLD-fMRI),现对MRS及BOLD-fMRI在非自杀性自伤及双相抑郁患者中的应用进行综述,以期了解两者的神经影像学研究进展,并探索潜在的研究方向。

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。