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磁共振功能成像 一概念1磁共振功能成像目前主要用于脑的研究 所以通常所说磁共振功能成像指脑的功能性成像 fMRI 2脑功能成像包含很多技术 我们现在研究的是血氧水平依赖成像 也就是BOLD成像 bloodoxygenationlevel dependent 3大脑活动时 包括运动 语言 记忆 认知 情感 听觉 视觉等 并不是全脑都参与 而是其中一个区域或几个区域参与 可以利用BOLD技术对大脑活动变化时产生的血液动力学和代谢改变进行测量 通过脑皮层的MRI信号变化 从而对功能区进行定位 揭示人脑的奥秘 磁共振功能成像 二BOLD成像原理1基于BOLD效应的fMRI是利用脑组织中血氧饱和度的变化来制造对比的MRI技术 2当大脑一区域被激活时 该区域组织耗氧量增多 脱氧血红蛋白增多 同时该区域血流灌注增多带来更多的氧合血红蛋白 氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白比例增高 导致T2WI或T2 WI信号增高 3一般认为脑组织被激活时信号强度增高 脑组织活动被抑制时信号强度降低 静息和激活状态下血红蛋白的变化 激活状态下比静息状态下通过毛细血管床的含氧血红蛋白增加 脱氧血红蛋白减少 脑功能成像及脑3D成像 BOLD fMRI的脉冲序列及其信号 1目前最常用的脉冲序列是 单次激发GRE EP FID EPI T2 WI序列 2EPI是目前最快的MR信号采集方式 单次激发EPI可1秒采集数十幅图像 3EPI技术采集到的MR信号属于梯度回波 但梯度回波是一次射频脉冲激发后 利用读出梯度场的一次正反向切换产生一个梯度回波 EPI是一次射频脉冲激发后 利用读出梯度场连续正反向切换 每次切换产生一个回波 将产生多个梯度回波组成的梯度回波链 可以理解为 一次射频脉冲激发采集多个梯度回波 的采集模式 平面回波成像序列 EPI 4EPI分类 1 按激发次数分类 MS EPI及SS EPI SS EPI快 MS EPI图像质量优 SNR高 伪影少 2 按EPI准备脉冲分类 EPI本身是一种采集方式 不是真正的序列 需要结合一定的准备脉冲方能成为真正的成像序列 根据准备脉冲不同 EPI序列分3种 梯度回波EPI GRE EPI 自旋回波EPI 反转恢复EPI IR EPI 平面回波成像序列 EPI 5EPI临床应用 1 单次激发GRE EPIT2 WI主要用于灌注成像和BOLD脑功能成像 2 多次激发SE EPIT2WI序列主要用于腹部屏气T2WI 3 单次激发SE EPIT2WI序列主要用于脑部超快速T2WI 腹部屏气T2WI DWI DTI 4 多次激发IR EPIT1WI序列用于心肌灌注 腹部脏器灌注 5 单次激发反转恢复SE EPI用于脑部超快速FLAIR 也可DWI 脑功能研究及临床应用 一脑功能研究 1脑运动功2能研究2脑语言功能研究3脑听觉功能研究4脑视觉功能研究5脑认知功能研究6脑其他功能研究 痛觉 温觉等 7脑事件相关功能研究8脑情感功能研究 海马 9脑术前定位研究10脑化学刺激研究 评价药物疗效 11脑针灸经络研究12脑内癫痫灶研究13小脑功能研究二临床 1了解病变与功能的关系2脑肿瘤手术的危险性3癫痫灶或药物成瘾性功能灶4脑组织功能修复治疗等 拇指运动脑功能成像 双侧运动中枢激活 默念单词 双侧额下回Broca区运动性语言中枢 左侧颞上回听觉性语言中枢及小脑半球多部位激活 用音乐刺激 听钢琴曲 显示用音乐和语言刺激均引起非对称性颞叶听觉中枢激活 视皮层功能成像 3 0T比1 5T敏感 枕叶距状裂两侧皮层视觉中枢激活明显 fMRI用于手术计划 fMRI及白质束成像 左侧额顶叶胶质瘤将功能区推压向后移位 白质纤维束完整 提示手术入口应从前方进入 后缘应注意保护功能区 不同场强的MRI系统 采用同样的视觉刺激显示V5区域的结果差异 精神分裂症患者3 0TMRI在静息状态下的脑功能联结 正常志愿者静息状态下脑功能联结 3 0TMRI 小结 脑功能MRI检查采用一种超快采集技术 分别获取脑皮质静止期和活动期的MR信号图像 为产生各种有意义的脑功能信号 需要合理设计任务 并通过某种方式刺激大脑活动 受到激活的皮质活动时 局部血流量增加 将两套图像的信息剪影处理 就可显示功能性脑活动的部位和程度 脑功能MRI检查有助于了解大脑的工作原理 包括肢体运动 视觉与嗅觉反应 中医针灸 心算加工 记