脑成像与脑连接

美国NIH在2009年发布了人脑连接组计划(HCP),该计划的实施将主要依赖三大关键技术:脑电与功能磁共振(fMRI)信息的融合技术、静息态fMRI技术、脑纤维束成像等脑结构分析技术.文中简要介绍了相关技术的研究现状,以及未来的主要发展方向.     

生物电阻抗脑功能成像研究现状

生物电阻抗成像技术在脑功能和脑疾病检测与监护中具有潜在的应用价值,并且具有无创伤、功能性、价格低、操作简便等优点,是目前生物医学工程的研究热点。本文主要介绍了生物电阻抗成像技术在脑功能和脑疾病成像的研究现状,并着重讨论了EIT(electrical impedance tomography,生物电阻抗断层成像)、MIT(magnetic induction tomography,磁感应电阻抗成像)、MREIT(magnetic resonanceelectrical impedance tomography,磁共振电阻抗成像)、MAT-MI(magnetoacoustic tomography with magneticinduction,磁感应磁声成像)技术在成像过程中的区别及今后有待近一步解决的理论与技术难题。     

脑微损伤的影像学进展

脑微损伤是创伤性脑损伤最常见的类型,然而,其潜在的神经生理机制尚未完全阐明,影响患者的早期诊断、治疗及预后评估。近年来,多项磁共振（MRI）新技术不断地涌现并用于评估脑微损伤,如功能磁共振、灌注MRI、弥散张量成像、定量易感性图谱、T2 mapping等。本研究综述了多模态MRI在脑微损伤中的应用,从不同的角度深入地了解脑微损伤的神经病理机制,有助于提高临床医生对脑微损伤的诊断和治疗。     

一种多模态脑电和近红外光谱联合采集头盔设计及实验研究

多模式脑—机接口和多模式脑功能成像是目前和未来的发展趋势。本研究针对基于脑电-近红外光谱(EEG-NIRS)的多模态脑—机接口,为同时采集运动区的脑活动,设计了一种EEG和NIRS联合采集的头盔并进行实验验证。根据10-20系统或10-20扩展系统、NIRS探头和EEG电极直径和间距,以C3或C4为基准电极对近红外探头进行对准,把EEG电极置于NIRS电极之间,同时测量同一功能脑区NIRS变化和与之对应的EEG变化;采用螺纹旋紧的方式耦合近红外探头夹持器和近红外探头。为验证该多模态EEG-NIRS联合采集头盔的可行性和有效性,在涉及右手握力和握速运动想象共6个任务期间,采集了6个健康被试运动区的NIRS和EEG信号。这些信号在一定程度上可能反映了握力和握速运动想象相关的脑活动。实验表明本文设计的EEG和NIRS联合采集头盔可行并有效,不仅能够为基于EEG-NIRS的多模态运动想象脑—机接口提供支持,也可望为EEG-NIRS多模态脑功能成像研究提供支持。     

痛觉的脑成像研究进展

痛觉是日常生活中最重要的感觉之一,痛觉的机理非常复杂.随着20世纪90年代各种脑成像技术的成熟,现在人们对于大脑的痛觉处理过程有了更好的理解.综述了痛觉脑成像的研究方法,包括电生理技术和脑功能成像技术,重点关注了这些技术在痛觉研究方面的相关成果.指出了解剖学上的痛觉处理机制.并分析了目前痛觉脑功能成像研究存在的缺陷和不足.     

脑功能成像研究进展

功能磁共振成像、正电子发射计算机断层显像、单光子发射计算机断层显像和内禀光学成像等断层影像技术能直视活体脑的解剖和功能变化 ,能在屏幕上看到人脑的思维活动 ,从而将我们推向了绘制人类思维图像 (ｍａｐｐｉｎｇｔｈｅｈｕｍａｎｍｉｎｄ)的时代。现就有关文献进行综述。1　常用的脑功能成像技术1 .1　功能磁共振成像 (ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｍａｇｎｅｔｉｃｒｅｓｏｎａｎｃｅｉｍａｇｉｎｇ ,ｆＭＲＩ)依成像原理 ,ｆＭＲＩ可分为三类 :第一类 ,灌注基础上 (ｐｅｒ ｆｕｓｉｏｎ -ｂａｓｅｄ)的ｆＭＲＩ,以示踪剂在脑内的时间过程…     

老年患者术后认知功能障碍的多模态MRI研究进展

老年人术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction,POCD)严重地影响老年人的健康和生活,造成家庭和社会的严重负担,正日益受到人们的重视。近年来,脑MRI在检测老年人POCD中的脑结构、功能及代谢变化以及探讨其发病的神经机制方面的研究日益增多。结合多模态磁共振成像技术,能同时从细微结构、功能及代谢层面对疾病进行研究,为POCD的发病机制提供新的见解,为早期诊断治疗提供新的思路。     

多模态MRI技术结合神经导航术中超声在枕叶视觉功能区胶质瘤手术中的应用

目的 探讨多模态MRI技术结合神经导航及术中超声在大脑枕叶视觉功能区胶质瘤手术中的应用价值。方法 回顾性分析2012年1月—2014年11月安徽医科大学附属省立医院神经外科收治的20例大脑枕叶视觉功能区胶质瘤患者手术相关资料,其中男9例、女11例,年龄27~72岁,均行神经显微手术治疗。术前利用灌注加权成像、弥散张量成像及血氧水平依赖功能MRI多模态MRI技术结合神经导航进行图像融合,重建病灶与视皮层及视辐射的3D图像位置,设计合适的手术入路、界定病灶切除范围;术中超声实时判断肿瘤切除程度,合理保护功能区和视辐射。结果 根据术后复查MRI结果,影像学全切除85.0%(17/20),大部分切除15.0%(3/20)。术后随访1~30个月,肿瘤大部分切除3例分别于术后7、13、15个月复发;与术前相比,视力视野改善与术前相比,视力视野改善60%(12/20),无明显变化40%(8/20)。结论 多模态MRI技术结合神经导航及术中超声,能够准确定位枕叶视觉功能区和视辐射的走行,制定个体化手术方案,提高了枕叶视觉功能区胶质瘤外科治疗的安全性和有效性,实现最大程度保护脑功能的同时最大范围切除肿瘤组织,提高患者术后生存质量。     

动态因果模型在脑网络研究中的应用进展

大脑各功能区之间的有效连接是脑科学研究领域的一个重要内容.研究在不同情形下相关脑区之间有效连接所构成的大脑网络,对于全面理解大脑的功能机制,治疗各种与大脑相关疾病,开发脑功能具有重要意义.动态因果模型是一种分析大脑有效连接的优势方法.结合功能性磁共振成像、脑电、近红外脑功能成像等3种检测技术,综述动态因果模型的相关研究...     

多模态MRI影像组学在脑胶质瘤中的应用进展

影像组学在肿瘤的诊断、预后评估, 以及评价肿瘤对治疗的反应等方面均发挥着关键作用。多模态磁共振成像(MRI)影像组学可以将肿瘤的影像组学表现与其分子表型联系起来, 在脑胶质瘤的分级和治疗反应的预测和预后方面具有更大的优势。它利用常规和先进技术将脑肿瘤与非肿瘤性病变进行区分, 可用于脑胶质瘤的诊断和脑胶质瘤与脑转移瘤的鉴别;半自动和自动化的肿瘤分割技术也被开发用于评估脑胶质瘤的复发情况。主要对多模态MRI影像组学在预测胶质瘤重要分子生物学标志物、胶质瘤分级诊断、与脑转移瘤的鉴别诊断及评估术后复发方面的研究进展进行综述。     

用MRI直接检测神经电磁场的研究

随着医学影像学的发展,基于脑内血氧水平变化的功能磁共振成像(fMRI)技术逐渐成为研究人脑功能的最主要的手段之一,但它的时间分辨率低.近年提出的神经电流磁共振成像(nc-MRI)是一种利用磁共振成像(MRI)技术对神经活动产生的电磁场直接成像的新方法.在原理上,nc-MRI是一种无创伤且同时具有高时间和空间分辨率特性的技术.因此,它的出现有可能会极大地推进脑功能的研究.探讨了nc-MRI信号的产生机制,包括神经磁场的理论模型和nc-MRI信号源及nc-MRI信号的模拟计算,其中包括对树突分支磁场的模拟以及nc-MRI的实验研究进展:展望了nc-MRI的未来发展方向.     

非人灵长类动物超高场磁共振脑成像技术进展

非人类灵长类动物是神经科学研究中的重要动物模型,可以兼容多种侵入式和非侵入式神经信号探测和神经活动调控方法.结合侵入式和非侵入式方法的非人灵长类动物的神经科学研究,有助于将大量基于动物模型的基础研究成果进行临床转化.其中磁共振脑成像技术是目前最主要的非侵入式大脑神经信号探测手段.非人灵长类动物磁共振脑成像研究,对于深入...     

模拟退火算法在图像配准中的应用

近年来 ,脑功能成像技术发展迅速 ,已在脑科学研究中占有重要地位。研究中通常需要将同一被试的多种模式成像结果或同一模式的时间序列结果结合起来分析 ,首先要解决的问题就是几幅图像的严格对齐问题 ,即所谓的图像配准。在模拟退火算法和其它工作的基础之上 ,较好的解决了图像配准中的连续变量全局优化问题 ,通过基于点的配准方法 ,实现了时间序列脑功能图像的高精度配准。     

精神分裂症的影像遗传学方法研究

近年来随着神经影像技术和基因检测技术的发展,影像遗传学的研究有助于理解精神疾病易感基因对脑功能或结构的影响。该研究首先结合精神分裂症的背景,介绍了影像遗传学的研究进展,然后对影像遗传学方法多模态典型相关分析、联合独立成分分析、并行独立成分分析和基于稀疏表示的变量选择方法的基本原理和特点进行了归纳总结,随后阐述了有关精神分裂症的最新研究进展,最后对影像遗传学的未来研究发展进行了展望。     

基于RS-fMRI功能连接分析方法探讨腰椎间盘突出症致慢性腰腿痛脑机制的研究进展

【摘要】静息态功能磁共振成像（RS-fMRI）技术对阐释人类复杂脑网络提供了新媒介,尤其是在神经损伤脑机制分析方面取得了长足发展。腰椎间盘突出症（LDH）所致的慢性腰腿痛病变可引起大脑结构和功能的重塑。RS-fMRI技术对澄清大脑是如何参与慢性疼痛的调节机制方面发挥了重要作用,并有望为治疗LDH所致的慢性腰腿痛提供神经影像学指导。本文主要综述RS-fMRI脑功能连接分析方法在LDH所致的慢性疼痛中的最新应用进展,以期为临床治疗及研究LDH提供新思路。     

生物磁光声联合成像的研究现状

超声(US)成像、光学相干断层(OCT)成像和磁共振成像(MRI)是临床常用的医学成像手段。此外,光声层析(PAT)和磁声(MA)成像是近年来新兴的多物理场耦合功能成像手段。将两种或者两种以上的成像手段结合起来形成多模态联合成像,可以使各成像模态的优点得到充分展现,对目标进行高精度和高分辨率的成像,精确识别病变组织,并对其功能成分进行定性和定量的分析。对US-PAT、US-OCT、PAT-OCT、US-PAT-OCT、磁光以及磁光声(MPA)联合成像,特别是对血管内联合成像的研究进展和临床应用前景进行综述,总结目前存在的问题,并展望未来可能的发展方向。     

光学相干成像技术对神经及脑的成像

神经与脑的成像作为最具挑战性的课题之一,得到越来越多的关注.对神经与脑部的成像,能够对神经系统及脑部形态、结构以及功能量化,不仅有助于更加深入地了解脑及神经系统.并且可以提高临床诊疗的效率.光学相干成像技术(OCT)是一种新型的成像技术,已被广泛用于生物与医学领域.光学相干成像技术在对神经及脑的成像研究中,最为人们所关注,其该技术的发展也最为迅速.该技术为解决神经及脑的成像问题提供了新的思路和方法,其发展潜力还有待发掘.概述了光学相干成像技术在神经和脑成像领域的最新技术以及成果,讨论了其在神经和脑成像领域的优缺点以及其未来的发展趋势.     

Polymers as Probes for Multimodal Imaging with MRI

Multimodal imaging agents provide unique opportunities to probe disease states in vivo. The development of polymeric molecular imaging agents that combine the high‐resolution capabilities of MRI with other more sensitive techniques leads to significant possibilities for increasing our understanding of biological processes in live animals. To fully utilise this capability, advanced architectural polymers are being developed in which the material properties of the multimodal imaging agent are underpinned by a strong understanding of the underlying synthetic and physical chemistry of the macromolecules. In this report, the development of new polymers as multimodal imaging agents utilising MRI for preclinical in vivo studies is described.