磁共振功能成像

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。
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
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（blood oxygenation leveldependent）。 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。
平面回波成像序列（EPI）
4 EPI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）
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。 2 EPI 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。 3 EPI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。
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3.0T MRI在静息状态下的脑 功能联结
平面回波成像序列（EPI）
5 EPI临床应用： （1）单次激发GRE-EPI T2﹡WBiblioteka Baidu 主要用于灌注成 像和BOLD脑功能成像。 （2）多次激发SE-EPI T2WI序列主要用于腹部屏 气T2WI （3）单次激发SE-EPI T2WI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-EPI T1WI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
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
正常志愿者静息状态下脑功能联结 （3.0T MRI）
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、记忆存贮等方面，并可能揭示疼痛、卒中、 癫痫、抑郁症、药物成瘾以及其他行为异常的发 生机制。目前，相关工作仍处于科学研究和探索 阶段。