功能性磁共振原理及临床应用

BOLD成像
• 左图表示 BOLD信号改 变与脑血流 (Cerebral Blood Flow， CBF)变化间 的关系
广义的功能磁共振成像技术
• （1）脑血流测定技术，包括注射造影剂、 灌注加权和目前的BOLD效应成像。
• （2）脑代谢测定技术，包括1H和31P的 化学位移成像。
• （3）神经纤维示踪技术，包括扩散张量和 磁化学转移成像。从时空分辨率、无侵入 性和实用性等方面考虑，目前应用最广泛 的是BOLD效应的fMRI，也即通常的 fMRI。
• 狭义的功能性磁共振成像技术专指BOLD 成像
功能磁共振脑成 像(FMRI)。
• fMRI优点：较好的时间和空间分辨率 毋需注射放射性核素 相对便宜
• fMRI缺点：成像时间长﹑对钙化显示不敏感 有禁忌症
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功能性磁共振成像原理的临床应用
图片说明：功 能性磁共振成 像资料(黄到橘 色)叠在数人平 均而得的脑部 解剖影像(灰阶) 上方，显示出 受外界刺激时 的脑部活化区 域。
纲要
• 磁共振成像原理 • 功能性磁共振成像原理 • 功能性磁共振成像的应用
什么是核磁共振？
常用的核磁共振设备
X光机 MRI
X-CT ECT
磁共振成像的原理及临床应用
• 磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging ,MRI)，又称核磁共振成像 （Nuclear MagneticResonance ,NMR），是 一种新的、非创伤性的成像方法，它不用电离辐 射而可以显示出人体内部解剖结构。
fMRI的基本原理
功能核磁共振成像（Functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI）的基本原理是 血红蛋白包括含氧血红蛋白和去氧血红蛋白,两种 血红蛋白对磁场有完全不同的影响,可产生横向磁 化磁豫缩短效应。因此,当去氧血红蛋白含量增加 时,T2加权像信号减低。当神经元活动增强时,脑 功能区皮质的血流显著增加,去氧血红蛋白的含量 降低, 导致T2加权像信号增强,即T2加权像信号 能反映局部神经元活动,这就是所谓血氧水平依赖 BOLD效应,它是FMRI基础 .
• 利用一定频率的射频信号（radio frequency， RF）在一外加静磁场内，对人体的任何平面，产 生高质量的切面成像（cross sectional imaging）。
那什么又是功能性磁共振图像？
• 功能性磁共振成像（functional Magnetic Resonance Imaging ，fMRI）技术已广泛 应用于脑功能的临床和基础研究。fMRI结合了 功能、解剖和影像三方面的因素，为临床磁共振 诊断从单一形态学研究到与功能相结合的系统研 究提供了强有力的技术支持。该技术具有无创伤 性、无放射性、可重复性、较高的时间和空间分 辨率、可准确定位脑功能区等特点，为脑神经科 学提供了广阔的应用前景。
视觉感知研究
在听觉诱发 实验中， 回波平面 成像中的 梯度切换 可能产生 听觉噪声。
中国fMRI研究及应用领域
• fMRI应用领域涉及到脑科学研究的许多领 域：如认知科学﹑神经科学﹑针灸﹑药物 滥用﹑fMRI数据分析与临床应用等。
• 认知fMRI数据分析研究是这几年的研究重 点
• 针灸运动 视听觉及手术计划的fMRI研究， 近年来就有良好的趋势，现已在国内fMRI 研究中占有一定的位置