磁共振脑功能成像的数据处理方法

磁共振脑功能成像(ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｍａｇｎｅｔｉｃｒｅｓｏｎａｎｃｅｉｍａｇｉｎｇ;ｆＭＲＩ)研究通常可分为确定实验系统、制定刺激(激发)方案(ｐａｒａｄｉａｍ)、优化扫描序列、定位像扫描、ＢＯＬＤ(ｂｌｏｏｄｏｘｙｇｅｎａｔｉｏｎｌｅｖｅｌｄｅｐｅｎｄｅｎｔ)加权像扫描、数据获取、数据处理和受激脑活动区的可视化显示等步骤[1]。文献中采用的数据处理方案很多[2,3]。本文介绍ｆＭＲＩ研究中最常用的数据处理方法以及我们所提出的可变门限统计分析法。1　时间-信号强度曲线分析法ｆＭＲＩ实验中,每一幅ＢＯＬＤ加权像都…     

用于功能磁共振成像数据处理的时间簇分析法

作为一种新的数据处理方法,在大脑激活的位置和时间信息完全未知的情况下,时间簇分析(TCA)可以基于每个时间点达到最大值的像素的个数或灰度值得到大脑激活的时间信息.该方法具有算法容易实现,计算量小等优点,但其灵敏度低.目前对该方法的研究还停留在单层磁共振数据上,限制了其应用.     

磁共振脑功能成像的原理和应用

20世纪90年代后，由于血氧水平依赖法（bloodoxyge鄄nationleveldependent,BOLD）对比技术的发现和利用，BOLD磁共振功能成像（functionalmagneticresonanceimaging,fMRI）已广泛应用于脑功能的研究，且由于其具较高的空间、时间分辨率、无辐射损伤以及可在活体上重复进行检测等优势，成为当今脑功能研究的热点。fMRI的历史背景及基本原理MR进行脑功能活动的研究主要有两种方法：一种是注药对比法。Belliveau等［1］利用这种方法开创了MR研究脑功能的先河。他们对7名正常人在黑暗与光线两种刺激状态下注射二乙烯五胺乙酸钆（Gd鄄DT…     

磁共振脑功能成像的原理及研究进展

近年来随着磁共振技术及脑神经科学的发展，人们对神经系统的研究已不仅局限于解剖定位，更多的是通过磁共振这种无创性的检查方法加深脑功能方面的研究，其中功能磁共振成像（functionalmagneticresonanceimaging，fMRI）就是９０年代以来的一项新发展，fMRI是通过一定的刺激使大脑皮层各功能区在磁共振设备上成像的方法，它结合了功能、影像和解剖三方面的因素，是一种在活体人脑定位各功能区的有效方法。fMRI具有诸多优势，如无创伤性、无放射性、具有较高的时间和空间分辨率、可多次重复操作等，因此，fMRI作为脑功能成像的首选方…     

磁共振功能成像的应用

核磁共振成像是利用原子核在磁场内共振而产生影像的一种新的诊断方法。随着社会的发展，医学的进步，磁共振功能成像（fMRI）是磁共振成像中迅速发展的领域。FMRI从范围上讲应包括扩散加权像（包括扩散张量成像）灌注成像（包括外源性和内源性灌注成像、血氧水平依赖法为内源性灌注成像）以及磁共振波谱分析等。     

人脑视觉皮层功能磁共振成像原理及临床应用

随着磁共振技术的发展,人们不仅限于对传统解剖形态学定位的认识,而且能借助于磁共振这种无创的检查方法来了解人类神经系统的反应机制,从而在活体上描绘出人类个体所特有的功能区定位,为进一步了解中枢神经系统的作用机制和避免手术对各功能区造成的损伤提供了可资参考的信息。脑的磁共振功能成像(ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｍａｇｎｅｔｉｃｒｅｓｏｎａｎｃｅｉｍａｇｉｎｇ;ｆＭＲＩ)是通过一定的刺激使大脑皮层各功能区在磁共振设备上成像的方法,它结合了功能、影像和解剖三方面的要素,是一种在活体人脑定位各功能区的有效方法。近年来国内…     

功能磁共振成像临床应用研究论文审稿中常见的问题

针对笔者在功能磁共振成像临床应用研究论文审稿过程中遇到的常见问题,本文从背景介绍、材料与方法、讨论等方面进行了阐述,希望对功能磁共振成像初学者有所帮助.     

SPM与AFNI在功能磁共振成像数据处理中的应用与比较

功能磁共振成像(fMRI)在脑功能研究方面应用广泛.目前用于fMRI数据处理与分析的软件很多,以统计参数图(SPM)与功能神经影像分析(AFNI)软件应用最为广泛.本文就SPM和AFNI在fMRI中的应用及二者间的差异作一综述.     

静息态功能磁共振数据处理方法的应用

目的 比较静息态fMRI数据处理方法中的分数低频振幅(fALFF)、局部一致性(Reho)和功能连接(FC)在数据分析中的侧重点和敏感性。 方法 采集10名正常志愿者和10例脑干梗死患者亚急性期静息态fMRI数据,采用各种算法分别处理数据,提取患者的静息态脑网络(RSN),并比较其相对正常人改变的区域。 结果 fALFF和Reho提取的患者RSN包含脑默认网络后部和初级视皮质,FC提取的RSN与脑默认网络基本一致。比较患者与正常对照,Reho方法无有意义结果,fALFF和FC得到不同结果,选择不同ROI的FC也得到不同的结果。 结论 fALFF与Reho侧重脑局部功能活动的分析,FC侧重脑整体功能活动的分析;Reho对本数据敏感性最差,而FC最好,其中ROI的选择对结果影响很大,依据本数据的特性选择比依据先验知识选择得到的结果敏感性更高。     

手运动相关脑功能皮层功能磁共振成像原理及临床应用

脑功能磁共振成像在脑的功能研究和神经外科手术制订上应用广泛.运动皮层在个体内定位稳定,手运动的复杂程度、频率、强度及单双侧不同,参与研究者的年龄和利手不同,都可激活不同的脑功能皮层;手运动区已成功用于各运动区外科手术前的定位,对探讨疾病的发生发展,神经损伤后的修复及脑功能皮层病变的摘除手术有重要意义.     

功能磁共振成像时间序列分析中的RTSC方法

本文提出了二次修正的时间自相关(RTSC)方法,该方法引入了相关分析法中的刺激函数,与OTSC和MTSC方法相比,有效剔除了功能核磁共振成像中活动区域的抑制反应,更准确的检测出功能活动时脑内的激活区域.     

基于fMRI功能连接度分析正常人相关脑区在运动过程中的参与程度

目的 在运动及静息两种状态下,观察初级运动区(M1)与其他运动相关区域之间功能连接程度,分析特定功能区在运动执行过程中的作用.方法 选取6名正常人作为研究对象,进行血氧水平依赖功能磁共振成像(BOLD-fMRI)检查.功能成像分为静息功能、右手运动功能、左手运动功能三部分.运动功能采用Block设计,采取手指顺序对指任务.扫描结果 采用统计参数图 (SPM2)进行数据分析和脑功能区定位.功能连接度采用时间相关算法,选取运动任务时对应的最强激活点(均为一侧M1区)作为种子点,分别在静息功能数据和运动功能数据中将该种子区与相应全脑做相关分析,计算不同脑区与种子区之间的相关性,以Z值反映其功能连接程度,并观察同一脑区在运动及静息两种状态下与种子点之间Z值的变化.结果 在静息状态下,与种子点相关联的区域为双侧躯体感觉运动区(SMC)、辅助运动区(SMA)及同侧顶上小叶(SPL);在运动状态下,与种子点相关联的区域为双侧SMC、SMA、同侧SPL及小脑前叶(ALC);在运动状态下双侧SMC及SMA之间功能联系的Z值较静息状态下普遍增大.结论 静息状态下双侧SMC、SMA及同侧SPL之间存在比较稳定的功能联系;运动状态下双侧SMC及SMA之间功能联系增强.运动肢体同侧ALC参与运动任务的执行,但不参与静息状态下运动区之间的功能连接.     

功能磁共振成像在视觉系统研究中的应用进展

血氧水平依赖功能磁共振成像(BOLD-fMRI)实现了对人类视觉系统相关脑区的功能定位,在视觉系统的研究中已取得重要成果.本文详细讨论了人类视觉加工的神经过程,即等级加工和平行加工理论.并就fMRI在视觉皮层定位、颜色识别、运动物体视觉感知等方面的应用作一综述.     

Somato-motor inhibitory processing in humans: an event-related functional MRI study

Inhibiting inappropriate behavior and thoughts is an essential ability for humans, but the regions responsible for inhibitory processing are a matter of continuous debate. This is the first study of somatosensory go/nogo tasks using event-related functional magnetic resonance imaging (fMRI). Fifteen subjects preformed two different types of go/nogo task, i.e. (1) Movement and (2) Count, to compare with previous studies using visual go/nogo tasks, and confirm whether the inhibitory processing is dependent on sensory modalities. Go and nogo stimuli were presented with an even probability. Our data indicated that the response inhibition network involved the dorsolateral (DLPFC) and ventrolateral (VLPFC) prefrontal cortices, pre-supplementary motor area (pre-SMA), anterior cingulate cortex (ACC), inferior parietal lobule (IPL), insula, and temporoparietal junction (TPJ), which were consistent with previous results obtained using visual go/nogo tasks. These activities existed in both Movement and Count Nogo trials. Therefore, our results suggest that the network for inhibitory processing is not dependent on sensory modalities but reflects common neural activities. In addition, there were differences of activation intensity between Movement and Count Nogo trials in the prefrontal cortex, temporal lobe, and ACC. Thus, inhibitory processing would involve two neural networks, common and uncommon regions, depending on the required response mode.     

A new SPM toolbox for combining probabilistic cytoarchitectonic maps and functional imaging data

Correlating the activation foci identified in functional imaging studies of the human brain with structural (e.g., cytoarchitectonic) information on the activated areas is a major methodological challenge for neuroscience research. We here present a new approach to make use of three-dimensional probabilistic cytoarchitectonic maps, as obtained from the analysis of human post-mortem brains, for correlating microscopical, anatomical and functional imaging data of the cerebral cortex. We introduce a new, MATLAB based toolbox for the SPM2 software package which enables the integration of probabilistic cytoarchitectonic maps and results of functional imaging studies. The toolbox includes the functionality for the construction of summary maps combining probability of several cortical areas by finding the most probable assignment of each voxel to one of these areas. Its main feature is to provide several measures defining the degree of correspondence between architectonic areas and functional foci. The software, together with the presently available probability maps, is available as open source software to the neuroimaging community. This new toolbox provides an easy-to-use tool for the integrated analysis of functional and anatomical data in a common reference space.     

品行障碍脑功能结构成像研究进展

品行障碍（CD）是儿童青少年期最常见的一种心理行为问题。CD患者存在与情绪的识别处理、奖赏加工、认知控制与决策等有关的皮质和皮质下脑区结构、功能和连接的异常。本文主要对CD患者的功能MRI、结构MRI和扩散张量成像研究进展进行综述。     

自我参照加工的功能磁共振成像研究进展

随着神经功能影像学的发展,功能磁共振成像(fMRI)已被应用于感知觉、语言、记忆等多个认知领域的研究。近十年来对于自我参照加工的研究日益增多。本文就fMRI在自我参照加工研究中的进展进行综述。     

发声任务在功能磁共振成像中的应用及伪影校正方法探讨

目的探讨发声任务对功能磁共振成像的影响,并发展一系列数据处理方法,从而更完全地校正发声伪影.方法 8名被试在磁共振扫描过程中执行汉字阅读任务, 以200个汉字作为刺激材料.每名被试完成两个发声阅读序列和两个默声阅读序列.采用三种不同的数据处理方法,其中前两种方法已有报道,而最后一种方法为本文首次提出.结果与前两种方法相比,本文提出的方法更完全地校正了发声伪影的影响,信号的损失也较小.结论利用适当的数据处理方法,功能磁共振研究中发声伪影可以得到有效校正;发声任务可以应用于功能磁共振成像研究.