基于血氧水平依赖的功能磁共振成像群感受野技术的原理、方法及应用

传统视网膜脑图技术通过采用行波法研究视网膜与视皮层之间的拓扑映射关系,实现了无创地对人类视皮层功能区的划分。功能磁共振成像群感受野(population receptive field,p RF)技术的出现,使得人类视皮层的分区更加精确,更重要的是实现了对p RF特性分析。目前该技术已在视觉注意及临床疾病的视觉障碍研究中得到了应用。但在国内,该技术仍鲜有深入报道,本文就基于血氧水平依赖的功能磁共振成像(blood oxygen level dependent-functional magnetic resonance imaging,BOLD-f MRI)在视觉领域最新进展p RF技术作一综述。

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。

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。

脑氧代谢率的功能磁共振成像方法

目的提出一种可用于脑氧代谢率(Cerebral Metabolic Rate of Oxygen,CMRO_(2))功能磁共振成像研究的方法——基于灌注的多回波非对称性自旋回波(Perfusion Multiecho Asymmetric Spin Echo,PMASE)技术。方法PMASE技术主要结合了流动敏感交替反转恢复技术与多回波非对称性自旋回波技术,可同步测量得到脑血流量(Cerebral Blood Flow,CBF)和脑氧摄取分数(Oxygen Extraction Fraction,OEF)的动态变化,根据菲克定律最终实现对CMRO_(2)动态变化的测量。研究通过右手握拳任务设计验证该技术的可行性。结果所有受试者的CBF和OEF激活区都位于左侧运动皮层,且右手握拳任务引起的CBF、OEF和CMRO_(2)的相对变化分别为-21.4%±4.5%、48.2%±9.6%和16.1%±8.3%,与先前的研究结果保持一致。结论PMASE技术具有为探索脑功能和疾病相关的CMRO2提供新的功能磁共振成像技术的潜力。

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。

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。

孤独谱系障碍血氧水平依赖的功能磁共振成像研究进展

2013年美国精神病学会发布了DSM-5，鉴于当前的认识水平可将孤独谱系障碍（autismspectrumdisorder，ASD）与正常发育及非ASD的其他障碍区别开，但尚不能确切地区分孤独症、阿斯伯格综合征和不典型孤独症，因此，将以上属于DSM-4中的广泛性发育障碍各亚类统称为ASD，

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。

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。

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。

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。

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。

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。

血氧水平依赖功能性磁共振成像的应用

功能性磁共振成像(fMRI)是脑功能成像技术中发展最迅速的新技术之一,目前已应用于神经科学的基础研究领域,并走向临床。特别是血氧水平依赖功能性磁共振成像(BOLD-fMRI)在神经、精神科学领域的研究进展迅速。本文综述了BOLD-fMRI的原理、应用及前景。

血氧依赖水平磁共振成像在急性肾功能衰竭评估中的应用前景

近年来，磁共振功能成像（functionalmagnetic resonance imaging，fMRI）在肾脏方面的研究逐渐兴起。肾脏fMRI是指利用各种MR检查技术和方法对肾脏的生理状态和病理改变进行评价的方法总称，主要有磁共振灌注成像（pemsion weighted magetic rcsonance imaging。MRPWI）、扩散加权成像（diffusion weighted imaing，DWI）、肾脏钠离子磁共振成像（sodiumMRI）、BOLDMRI等。BOLD成像对慢性肾脏病的研究已经取得显著效果。