脑功能磁共振成像研究进展

主要综述fMRI产生的历史、成像原理、成像技术和方法、已经取得的成绩以及将来研究发展的方向等。fMRI产生技术广泛应用的20世纪90年代,主要受快速成像技术的影响,从有创走向无创,从而受到神经、认知和心理科学领域的极大关注。fMRI原理是根据神经元兴奋后局部氧耗与血流增幅不一致,而BOLD效应机制成像,间接显示神经元活动。成像主要采用平面回波成像（EPI）和快速小角度激发（FLASH）技术、二者在时间和空间分辨率上各有优劣。最后几年来,fMRI技术对脑功能的研究已取得了巨大的成绩,估计将在这一领域继续拥有非常重要的地位。将来fMRI可能主要在BOLD效应的生理过程、临床应用以及高场磁体的应用等领域进一步展开。     

脑磁共振功能成像的基本原理及应用

脑磁共振功能成像是一种新的研究人脑功能的方法 ,具有无创、时间和空间分辨率高的特点 ,逐渐应用于神经科学的多个领域。在阐明高级神经生理和神经心理活动方式和皮层间的功能联系、术中导航以最大限度切除功能皮层病变并减少手术并发症、了解脑肿瘤的分化程度和预后判断、揭示神经和精神疾病皮层功能异常的病理生理改变等方面 ,均显示了较高的应用价值。本文综述了该方法的原理、技术要求、信号分析及其在脑功能的基础研究和临床上的应用。     

阿尔茨海默病脑磁共振研究

目的 了解Ａｌｚｈｅｉｍｅｒ病（ＡＤ）脑结构性变化的特点及与健康老人增龄性改变的差异。方法 对２２例ＡＤ和２９例健康老人分别按年龄为６０～６５岁、６６～７０岁和７０岁以上三组,ＡＤ为ａｄ１、ａｄ２和ａｄ３组,健康老人为ｎｏｒ１、ｎｏｒ２和ｎｏｒ３组。全部对象作ＭＲＩ检查。结果 ｎｏｒ３的灰质体积、总脑脊液体积及右侧海马体积与ｎｏｒ１和ｎｏｒ２相比有显著差异;与健康老人相比,ＡＤ的灰质体积,双侧海马体积显著降低,而总脑脊液、脑室外脑脊液、侧脑室、三脑室和四脑室体积显著升高。结论 与健康老人增龄性变化相比,ＡＤ脑结构性改变的涉及范围广,变化幅度大。     

功能性磁共振成像与针刺研究的基线选择

背景：功能性磁共振成像是近年发展起来研究穴位特异性的重要武器。目前大多数的针刺的功能性磁共振成像研究仍采用组块设计,而且绝大多数的都是在入针之后进行功能像扫描,认为入针后的静息段为纯静息,做为基线对照。但这与传统的针灸理论相冲突,因为传统针灸认为入针后也会出现入针效应。 目的：探讨如何选择针刺的功能性磁共振成像研究的基线。 方法：采用Hui的多组块设计,对入针后的效应进行相关分析,观察入针后是否有脑功能激活。 结果与结论：触觉刺激在刺激完成后,静息阶段不存在明显的脑功能变化;而针刺的入针时会产生一定的脑功能变化,入针后的静息段并非纯静息段。入针后的静息段也许不适于作基线。     

针刺足三里穴对机体免疫功能和脑功能变化影响的研究

目的 分析针刺足三里穴后外周血免疫相关指标和功能磁共振(fMRI)信号的变化,探索针刺调节机体免疫功能的中枢机制.方法 选择健康成年志愿者13名,分为真穴组13名和假穴组8名(同时参与了真穴组的实验).真穴组针刺受试者右侧足三里穴,假穴组针刺受试者右侧足三里穴同一水平向外2～3 cm处.针刺前5 min及出针后30 min分别采集受试者外周血,检测免疫相关指标(CD3、CD4、CD8、NK细胞).针刺时进行fMRI扫描,用SPM2软件分析tMRI数据.结果出针后真穴组外周血中CD4、CD4/CD8、NK细胞数量较针刺前明显提高,比较差异有统计学意义(P<0.05);假穴组外周血中CD4、CD4/CD8、NK细胞数量针刺前后比较差异无统计学意义(P>0.05).针刺足三里穴激活了左侧下丘脑、双侧尾状核头部、前后扣带回、旁中央小叶、颞中回、额中回、小脑半球;假穴组只激活了旁中央小叶及小脑半球.结论 针刺足三里穴对机体免疫功能的调节作用可能需要通过中枢特定脑区的介导作用于靶器官.     

阿尔茨海默病磁共振成像研究进展

人类生活条件和社会保障的不断改善，使预期寿命不断提高，随之而来的是老年期痴呆患病率逐渐升高。阿尔茨海默病（Alzheimer disease，AD）是其中最常见的老年期痴呆类型，Tognoni等对65岁以上老年人的调查结果发现其患病率为4．20％，而同期痴呆患病率为6．30％。随着磁共振成像技术的发展．为研究该病提供了较为有效的物理诊断方法。笔拟就阿尔茨海默病磁共振成像的研究进展进行综述。[第一段]     

静息状态功能磁共振成像观察轻度阿尔茨海默病后扣带回功能连通性的变化

目的 利用静息状态功能磁共振成像(fMRI)研究阿尔茨海默病(AD)早期后扣带回相关的静息脑网络连通性是如何变化的.方法 运用fMRI研究了16例轻度AD患者和16名健康对照者在静息状态后扣带回的功能连通性.与后扣带回有功能连通性的脑区是通过检测低频波动信号的时程相关性获得的.应用通用的SPM2图像统计软件计算组间和组内连通性差异,激活区阈值设置:P<0.01(校正),像素范围>5.利用SPM2软件随机效应分析t检验(经校正P<0.01,t=2.47,像素范围>5),比较患者组和对照组连通性激活的脑区.结果 与后扣带回有功能连通性减弱的脑区包括前额叶中线区、楔前叶、双侧视皮质、双侧颞下回、左侧海马、右侧丘脑、右侧额叶背外侧区;偏左侧化的连通性增高的脑区包括前额叶中线区、左侧颞下回、左侧基底节区、双侧额叶背外侧区及左侧中央前区.结论 与后扣带回相关的静息状态脑网络连通性减低与AD早期情节记忆损害和高级视觉功能损害有关系,轻度AD保留着功能连接的重塑性以便维持脑功能.静息fMRI是一种探索AD脑功能机制的适宜方法.     

正常人词语流畅性作业的脑功能磁共振成像研究

目的 利用功能磁共振成像(fMRI)技术探讨词语流畅性作业的脑功能定位。方法对18名健康志愿者进行词语流畅性作业的fMRI检查,fMRI用梯度回波-平面回波成像序列采集数据,经工作站处理后获功能图像。结果 经Fisher精确检验法,健康志愿者的双侧额上回、双侧额中回、右侧额下回及右侧扣带回的激活脑区计数,与理想激活脑区计数的差异均无显著性(P>0.05),其余脑区激活计数的差异均有显著性(P<0.05)。结论 双侧额叶背外侧及右侧额叶腹外侧可能参与长时记忆的提取过程,其中额叶背外侧可能参与核查及管理工作,而额叶腹外侧可能参与搜寻特异目标的过程。     

静息态功能磁共振成像观察阿尔茨海默病患者大脑自发活动特点

目的 运用静息态功能磁共振成像(fMRI)技术探测老年阿尔茨海默病(AD)患者大脑自发活动特点.方法 选择23例AD患者(AD组)和21名健康志愿者(NC组),分别接受神经心理学检查(MMSE、听觉词语学习测试)和静息态fMRI扫描,比较两组间神经心理评分和局部一致性(ReHo)的差异.结果 AD组(分)MMSE(20±4)、听觉词语学习测试即刻回忆(2.6±1.6)、延迟回忆(0.4±0.7)及再认成绩(5.8±3.7)均低于NC组(29±1、5.9±1.2、5.5±2.0、9.2±1.1,T=10.58、7.21、10.99、3.96,均P＜0.01);当设置单个体素统计阈值为P＜ 0.01、激活簇≥100体素时,与NC组比较,AD组在前额叶内侧面、后扣带回及楔前叶、右侧颞上回、两侧顶上小叶及顶下小叶等默认网络脑区ReHo值降低;在左侧壳核、丘脑的ReHo值增高.结论 AD患者存在大脑默认功能网络异常;而在壳核、丘脑的自发活动增强,可能是大脑皮质下结构对默认系统功能降低的代偿反应.     

针刺健康人足三里穴脑功能成像研究初步分析

目的采用磁共振脑功能成像（fMRI）技术观察针刺足三里穴引起脑内功能区的变化,并与近年来相关的研究结果比较,分析研究存在差异的原因。方法15例健康志愿者,采用改良组块设计方案,针刺左侧足三里穴进行fMRI扫描,实验数据采用AFNI软件分析处理,采用Monte Carlo模拟阈值校正方法（P〈0.05,α〈0.05）确定脑功能激活区。结果针刺左侧足三里穴引起双侧海马旁回、额中回、扣带回前部、右侧颞叶、海马、杏仁核、左侧额下回、右侧小脑及脑桥区域信号减弱,右侧中央前回及右侧顶下小叶区域信号增高。结论针刺正常人左侧足三里穴主要引起颞叶和边缘系统的脑功能变化,并且以信号减弱为主。与其他类似研究的结果有较明显的差异,这种差异可能与多种因素有关,有待进一步深入研究分析。     

轻度阿尔茨海默病患者磁共振成像及磁共振氢质子波谱研究

目的　探讨磁共振成像 (magneticresonanceimaging,MR)及磁共振氢质子波谱 (1H magneticresonancespectroscopy ,1H MRS)对轻度阿尔茨海默病 (Alzheimerdisease ,AD)患者的早期诊断。方法　对 18例临床确诊轻度AD患者和 2 0名正常对照者的MR及1H MRS进行分析 :MR上观察两组的海马回钩间距 (AB)及同层颅腔左右径 (CD)并计算两者间 (AB/CD)的比值 ;对两组额、颞叶区行1H MRS检测 ,得到N 乙酰天门冬氨酸 (N acetylaspartate ,NAA)峰、肌酸 (creatine ,Cr)峰、胆碱 (choline ,Cho)峰的积分值及计算NAA/Cr、NAA/ (Cr Cho)。对 2组检测值 ( x±s)行t检验。结果　AD组的AB =(2 7 5 3± 2 1)mm ,AB/CD =(0 2 2± 0 0 5 )mm及额、颞叶的NAA分别是 32 74± 4 72和35 38± 3 5 2 ,颞叶的NAA/Cr=2 4 6± 0 4 3,与正常对照组比较均有统计学差异 (P <0 0 5 )。用ROC法找出诊断阈值并联合应用诊断早期AD ,敏感性为 87% ,特异性为 94 %。结论　海马回钩间距及其与同层颅腔左右径比值的增大 ;额、颞叶NAA的减少 ,尤其是颞叶NAA的减少有助于对轻度AD患者的早期诊断。     

轻度和中度阿尔茨海默病海马萎缩的磁共振成像研究

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首发精神分裂症患者治疗前后脑功能磁共振成像的研究

目的 利用功能磁共振成像(fMRI)探讨首发精神分裂症患者利培酮治疗前后认知功能激发图像的特点。方法 18例首发精神分裂症患者治疗前进行倒背数字作业的fMRI检查,经利培酮[(3.8±0.9)mg/d]治疗(57±9)d后复查fMRI(16例)。用阳性和阴性症状量表(PANSS)及治疗中需处理的不良反应症状量表评价精神症状的严重程度及不良反应。结果 (1)利培酮治疗后的PANSS减分率为(50±22)％,有效率为72％。(2)治疗前倒背数字作业激活范围较广泛,包括额叶、顶叶及颞叶等脑区。(3)左侧额上回治疗前激活脑区计数为4,治疗后计数为12,治疗前后激活脑区计数的差异有非常显著性(P=0.009);左侧额叶腹外侧面治疗前激活平均体积为(15±38)个体素,治疗后激活平均体积为(67±76)个体素,治疗前后的差异有显著性(P=0.046)。结论 首发精神分裂症患者在发病初期就存在工作记忆缺陷,这种缺陷可能与左侧额上回及额下回激活低下有关,利培酮治疗可改善患者的工作记忆缺陷。     

工作记忆与脑的功能磁共振成像

工作记忆是临时信息编码、保持和提取的过程 ,是学习记忆研究的热点之一。功能磁共振作为一种新型无损伤技术 ,为研究工作记忆提供了一个新的途径。本文对功能磁共振的原理、实验设计和目前工作记忆功能磁共振检查的研究进展进行综述。     

工作记忆与脑的功能磁共振成像

工作记忆是临时信息编码、保持和提取的过程,是学习记忆研究的热点之一.功能磁共振作为一种新型无损伤技术,为研究工作记忆提供了一个新的途径.本文对功能磁共振的原理、实验设计和目前工作记忆功能磁共振检查的研究进展进行综述.     

功能磁共振成像与语言学研究

长期以来，语言作为一种人脑的高级皮质活动功能而备受研究关注。人们从多学科、多层次、水平展开研究，试图揭示这一人类所特有的复杂活动过程。磁共振成像是继CT后利用形态学诊断疾病的一项新技术。从20世纪70年代末应用于临床医学诊断以来，发展异常迅速。进入90年代后，功能磁共振成像技术(fMRI)开始出现，它把神经活动和高分辨率磁共振成像技术相结合，从而为实现从形态和功能上探索脑高级皮质活动提供了可能，是目前人们所掌握的无侵入、无创伤，     

基于功能磁共振成像的脑网络图论分析及其在阿尔茨海默病中的应用

阿尔茨海默病是以进行性智能减退为特征的中枢神经系统变性疾病,目前对其病理生理学机制尚不十分清楚。近年来,利用功能磁共振成像技术结合基于图论的复杂脑网络理论,发现阿尔茨海默病患者大脑功能网络存在局部和全局拓扑性质异常改变,这不仅为了解其病理生理学机制提供了新视角,也可能为早期诊断寻找到新的影像学标志。本文主要介绍复杂脑网络理论的基本概念,回顾近年来人脑功能网络在阿尔茨海默病中的研究进展,尤其是"小世界"网络模型的研究,并提出存在的问题及未来研究方向。     

轻度认知障碍和阿尔茨海默病静息态功能磁共振成像研究进展

随着功能磁共振研究的不断发展,大量的研究发现轻度认知障碍（MCI）和阿尔茨海默病（AD）患者的部分脑区自发活动发生改变.这种改变包括脑区相似性的改变和不同脑区之间功能连接的改变, 主要发生于大脑默认网络（DMN）的大部分区域中.本文将近年来在这方面的研究进展进行了综述.     

语义记忆脑功能区偏侧化的功能磁共振成像研究

目的 通过功能磁共振成像(fMRI)技术检测健康人脑语义记忆功能区的分布特点.方法 14名右利手健康志愿者进行配对词语联想学习记忆任务时行fMRI扫描,该任务可有代表性地反映受试者的语义记忆.实验采用组块设计并选用SPM99软件行数据分析和脑功能区定位,记录各激活脑区的像素值并计算偏侧化指数LI值.结果 经单样本t检验,阈值设为P＜0.005时,记忆编码时主要激活脑区为左枕叶和左额上中回,提取时主要激活左顶叶、左枕叶和左额中下回;而右半球在两阶段均较少激活.编码和提取激活脑区像素值LI值分别为0.81和0.73.结论 语义记忆的脑功能区有显著的左半球优势;记忆编码和提取阶段所激活的脑区有所差别,但均主要分布于左外侧裂语言区的周围.     

脑功能磁共振信号生物反馈技术的研究进展

脑功能磁共振信号生物反馈是近年来新兴的一种生物反馈技术,它主要通过脑功能磁共振成像测定机体脑部神经活动,并将信号实时反馈给受试者,进而训练其自主调控特定脑区的神经活动,达到改善认知或治疗疾病的目的。研究表明脑功能磁共振信号生物反馈是一种极具应用前景和安全有效的研究与治疗手段。本文对近年来该领域的相关研究进行综述,以供参考。