利用MRIcro软件的脑表面结构三维重建技术

目的利用MR Icro软件重建脑表面结构,并评价重建效果。方法对33例正常人行头颅MR梯度回波扫描(3D flash)。通过MR Icro软件重建并显示脑表面解剖结构。3名医生对2种方法重组图像采用Tsuch iya方法进行评价和评分,并比较结果。结果中央沟、中央后沟、中央后回、中央前沟、中央前回、顶内沟、顶上小叶等结构显示最好,平均得分都在2.80以上;其余结构除颞下回外,平均得分均在2.50分以上。结论利用MR Icro软件三维重建,能够很好地显示脑表面的主要脑沟、脑回和脑裂,对脑解剖形态的研究和定位诊断有一定意义。     

成年早期首发精神分裂症患者脑皮层形态学研究

目的 采用基于体素的形态学分析(VBM)和基于表面的形态学分析(SBA)相结合的分析方法,探讨成年早期首次发病精神分裂症患者脑皮层改变区域,并寻找与精神症状相关的皮层改变脑区.方法 依据入组标准,纳入成年早期首次发病精神分裂症患者25例,招募25名健康志愿者为对照组,进行全脑磁共振扫描,获取3D脑结构图像,通过VBM8计算脑皮层体积,通过FreeSurfer软件计算脑皮层厚度与表面积,分别比较患者组和正常对照组间的差异,并将有差异脑区的皮层与PANSS评分(总评分、阳性症状评分、阴性症状评分及一般病理评分)进行相关性分析.结果 患者组左侧额叶直回、中央前回、颞中回、顶上小叶及右侧额上回、颞中回、颞上回、海马旁回、楔叶皮层体积与正常对照组相比减少,差异有统计学意义(P＜0.05);患者组左半球中的舌叶、颞下回、额中回后部及右半球中的颞下回、中央旁小叶、纺锤体、额上回、额中回后部皮层厚度与正常对照组相比,差异有统计学意义(P＜0.05);患者组皮层表面积与正常对照组比较,差异无统计学意义.左半球中额中回后部皮层厚度与PANSS阴性评分、PANNS总评分呈负相关(P＜0.05);右半球中额上回皮层厚度与PANSS阴性评分呈负相关(P＜0.05).结论 成年早期首次发病精神分裂症患者存在多个脑区灰质体积及皮层厚度异常,且有部分脑区的皮层厚度与患者精神症状严重程度相关.     

首发精神分裂症药物治疗前后的fMRI研究

目的:探讨首发精神分裂症患者治疗前后倒背数字作业测验(BDST)fMRI脑内激活区的特点.方法:符合ICD-10精神分裂症诊断标准的首发患者及正常志愿者各18例,以BDST作为刺激任务,进行fMRI检查,氯丙嗪治疗后的患者中9例再次接受fMRI检查.结果:在BDST的fMRI检查中,对照组的左侧额上回、双侧额中回、左侧额下回、左侧中央前回、左侧顶上小叶、左侧缘上回、左侧颞下回及左侧枕颞外侧回等脑区均有明显激活;而首发精神分裂症患者的左侧额上回、左侧额下回及双侧顶叶后下部等脑区激活低下.9例用氯丙嗪治疗后的患者左侧额上回及左侧额下回的激活低下明显改善(P＜0.05).结论:fMRI不仅可以为首发精神分裂症患者的临床诊断提供可靠的诊断依据,而且还能为精神分裂症临床药物疗效的评价提供了一个新的客观指标.     

运用VBM方法检测创伤后应激障碍患者发病前脑灰质容积的改变

目的运用基于体素的形态学方法(voxel based morphometry,VBM)分析创伤后应激障碍(posttraumaticstress disorder,PTSD)患者是否于发病前即存在脑灰质容积的改变。方法 PTSD危险人群于创伤暴露后2天内行3 T MRI全脑扫描。搜集12例最终确诊的PTSD患者及12例年龄、性别及创伤暴露与之相匹配的对照组的脑结构图像,运用基于SPM5的VBM5进行数据分析,采用双样本t检验,以P<0.001(未校正)、核团体素>35视为差异有统计学意义。结果与对照组相比,PTSD组右侧杏仁核、海马旁回、前扣带回、额上回、颞中回、颞下回,楔前叶、左侧额下回、颞上回、岛叶、中央前回及中脑的灰质容积减少,未发现PTSD组较对照组灰质容积增加的区域。结论创伤暴露初期就能探测出PTSD患者存在与情绪控制、调节及记忆等功能相关的脑灰质结构改变,推测这些改变在创伤前可能已经存在,可能是PTSD的重要致病因素之一。     

帕金森病认知障碍患者脑结构的体素形态学研究

目的：分析帕金森病(PD)患者脑灰质异常区域及分布特征,探寻与轻度认知障碍(MCI)有关的脑结构变化。方法采用基于体素的形态学测量(VBM)方法,对20例伴 PD-MCI 患者、17例无轻度认知障碍 PD(PD-nMCI)患者及20例正常对照组(NC)的3组3D-T1 WI 脑容积数据进行处理统计,得到3组全脑灰质图像。结果与 NC 组相比,PD-nMCI 组脑灰质体积异常减少的脑区包括：右侧梭状回、右颞中下回、右钩回及左侧颞上回。与 PD-nMCI 组相比,PD-MCI 组脑灰质体积异常减少的脑区包括：两侧额叶(两额中下回、左侧中央前回)、颞叶(右颞中回、左颞上回)、岛叶、右枕叶(右楔叶、舌回)、右后扣带回。结论PD-nMCI 患者灰质体积的缺失相对局限,随认知障碍的出现、发展,缺失脑区的范围逐渐扩大,其中两侧额叶中下回、左侧中央前回的体积缺失与 PD 患者的 MCI 关系密切。     

应用功能磁共振研究学习对复杂加法的影响

目的:应用功能磁共振(fMRI)对复杂加法的脑功能区进行研究,并分析学习记忆对复杂加法的影响。材料和方法:20名年轻成人右利手正常志愿者参加实验,任务采用组块设计,应用AFNI软件进行数据分析和功能定位,并比较学习前后的脑区激活结构。结果:在未学习复杂计算任务中,两侧枕叶视区、两侧额中回、两侧额叶内侧前部及中部(辅助运动区)、两侧额下回、左侧中央前回、两侧楔前叶、两侧顶间沟周围脑区、两侧顶下小叶、小脑出现激活。学习后复杂加法任务所显示的激活区域有:两侧枕叶视区、两侧额中回、左侧额下回、左侧中央前回、两侧辅助运动区、两侧顶上小叶和顶下小叶、两侧楔前叶。比较学习前后的脑区激活结构,学习前右侧额下回、左侧扣带回后部、左侧顶间沟周围脑区、左侧颞中回激活明显强于学习后;而学习后两侧楔前叶、两侧缘上回及右侧角回的激活相对增强。结论:学习能对复杂加法计算时神经网络功能活动方式产生影响,主要反映在前额叶和顶叶等与工作记忆相关脑区激活的改变上。     

汉字语义加工性别差异的脑功能磁共振成像研究

目的:用功能磁共振成像的方法研究汉字语义加工的脑功能区定位,着重讨论男性和女性语义加工时是否存在性别差异。方法:15例右利手大学生,男7例,女8例,执行汉字同义词判断任务,同时采集其脑部的fMRI数据,采用SPM99进行数据分析,得到相关脑功能区,并对男性和女性语义任务时的脑激活区进行比较。结果:男性激活的脑区包括双侧额下回、左额中回、左颞上回及双侧小脑。女性激活的脑区包括双侧额下回、左额中回、双侧颞上回及双侧小脑。两者脑活动区直接比较,在进行语义任务的时候男性仅激活左侧颞上回,而女性可激活两侧颞上回。结论:男性和女性在进行汉字语义加工任务的时候,两者激活的脑区不完全相同,女性激活的脑区比男性广泛。     

基于体素的形态学测量无常规MR异常的颞叶癫痫的灰质改变

目的 利用基于体素的形态学分析(voxel-based optimized morphometry,VBM)及基于统计参数图的个体脑结构分析(individual brain atlases using SPM,IBASPM)软件,分析无常规MR异常的颞叶癫痫患者全脑灰质结构的改变.方法 对30例颞叶癫痫患者及40例正常健康志愿者行全脑扫描,扫描序列为磁化快速梯度回波(magnetization prepared rapid gradient echo,MPRAGE)扫描序列,获得高分辨T1WI图像,数据分析采用以SPM5(statistical parametric mapping 5)软件包为基础的VBM及IBASPM技术进行处理,利用SPSS16.0分别进行统计学分析.结果 通过比较,VBM显示颞叶癫痫患者双侧扣带前回、右侧扣带中回、左侧丘脑、双侧中央后回、左侧中央前回、左侧颞上回及右侧颞下回不同程度的灰质体素值减少,癫痫组灰质总体积明显小于对照组,有显著性差异(P<0.05).癫痫组的双侧扣带前回、右侧扣带中回、左侧颞上回及右侧颞下回灰质体素值均小于对照组相应脑区,差异有统计学意义(P<0.05),癫痫组的左侧丘脑、双侧中央后回、左侧中央前回灰质体素值与对照组无显著性差异(P>0.05).结论 利用VBM及IBASPM技术,说明无常规MR异常的颞叶癫痫灰质总体积明显减小,并显示局灶性灰质体素值改变的脑区,提示了病变的主要部位,为临床精确治疗提供信息.     

应用局部一致性研究静息态脑功能磁共振成像的性别差异

目的:应用局部一致性的数据分析方法,将fMRI应用于正常人静息态的研究,从局部一致性的角度探讨静息态的性别差异。方法:将21例健康志愿者分为男性组、女性组,采集静息态下的fMRI数据,应用局部一致性方法个体激活图及组激活图;对数据行双样本t检验。结果:男性组较女性组差异有统计意义的激活区为右侧枕叶舌回(BA18)、左侧小脑、右侧枕叶(BA19)、右侧颞下回(BA20)、右侧颞上回(BA22)、左侧顶下小叶(BA22)、右侧楔前叶(BA7)、左侧后扣带回(BA31)、左侧额上回后外侧(BA9)、右侧额中回后部(BA6)、左侧缘上回(BA40)、右侧前扣带回(BA24);激活范围最大区域和激活强度最强均为右侧枕叶舌回(BA18)。女性组较男性组差异有统计意义的激活区为右侧颞下回(BA20)、左侧颞下回(BA20)、桥脑、左侧小脑、左侧颞极区(BA38)、右侧额极区(BA10)、左侧海马旁回(BA34)、左侧中央后回(BA3);激活范围最大区域为右侧额极区(BA10);激活强度最强为桥脑。结论:正常人静息态下的局部一致性存在性别差异。     

遗忘型轻度认知损害的全脑灰质基于体素的MRI形态分析

目的：利用优化基于体素的MRI形态分析（voxel-based morphometry,VBM）,研究遗忘型轻度认知损害（amnestic mild cognitive impairment,aMCI）和正常老年人的脑灰质体积变化。方法：选取aMCl患者20例和正常老年对照18例,MRI排除脑内其他病变,然后行高分辨率三维T1WI扫描。应用优化VBM方法处理数据,将脑组织分割成灰质、白质和脑脊液,最后应用两样本t检验比较两组被试灰质体积改变。结果：VBM结果显示与正常老年对照组比较,aMCI患者组双侧额颞叶出现广泛的灰质体积减少,具体脑区为右侧海马钩回、双侧额下回、双侧额中回、右侧额上回、双颞叶额中回、左侧颞下回、左侧颞上回、右侧顶上小叶、左侧枕中回等结构灰质体积小于对照组,差异有统计学意义（P〈0.001）。结论：VBM方法可显示aMCl患者全脑灰质萎缩情况,对临床早期诊断aMCl患者有重要价值,具有广阔的临床应用前景。     

特发性全身性癫痫分数低频振幅及局部一致性的静息态f MR I研究

目的：观察特发性全身性癫痫(IGE)患者静息状态下全脑功能改变情况。方法采用3.0T MR扫描仪对23例 IGE患者(IGE组)及23例健康志愿者(对照组)行全脑3D 结构相及静息态功能磁共振成像(RS-fMRI)扫描,进行全脑分数低频振幅(fALFF)及局部一致性(ReHo)功能分析,并对比 IGE组相比对照组 fALFF及 ReHo 改变的脑区,分析 IGE 组差异脑区与患者病程的相关性。结果与正常对照组相比,IGE组 fALFF升高的脑区位于双侧中央前回、左侧辅助运动区、左侧扣带回、左侧中央旁小叶、左侧距状裂周围皮层、左侧枕上回、左侧枕中回及右侧楔前叶;fALFF降低的脑区位于双侧颞下回、右侧海马旁回、右侧岛叶、右侧楔前叶及左侧顶下小叶(P<0.005)。ReHo 升高的脑区位于左侧距状裂周围皮层、左顶上小叶、左中央后回及右中央前回;ReHo降低的脑区位于右侧梭状回、左侧豆状核、右侧额下回、右内侧额上回、左侧枕中回、右侧岛叶及双侧顶下小叶(P<0.005)。IGE组 fALFF及 ReHo的差异脑区与患者病程均无相关性。结论 IGE患者脑内广泛的脑区功能异常改变可能是 IGE复杂临床表现的神经病理基础。联合应用 RS-fMRI的2种分析方法能较全面地评价静息状态下脑功能状态的改变情况,为 IGE 神经病理生理机制的研究提供可靠的功能神经解剖学依据。     

Surface of the brain: three-dimensional MR images created with volume rendering

Image processing and volume rendering have been applied to magnetic resonance (MR) images to produce three-dimensional views of the surface of the brain. Four healthy volunteers and 17 patients with a variety of disorders underwent MR imaging of the head, and these images were processed and subjected to volume rendering. The resulting three-dimensional views depict abnormalities of the brain surface, as well as important landmarks of normal brain surface anatomy such as precentral, postcentral, superior temporal, and inferior frontal gyri, which are difficult to identify on cross-sectional images.     

头颅降温对高温环境下人脑局部一致性的影响

目的 探讨高温环境下头颅降温对人脑神经活动的影响及其保护机制.方法 16名被试者分别在常温(25℃)、高温(50℃)、头颅降温(舱温:50℃、降温帽:5℃)3组条件下暴露1 h,并采集静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)数据.采用REST2.0软件对3组被试者全脑局部一致性(ReHo)值进行单因素方差分析,进一步提取差异显著脑区的ReHo值利用SPSS18.0进行单因素方差分析,并进行事后检验,明确任意2组各脑区神经活性的差异.结果 3组条件下的差异脑区位于右侧眶回、左侧额中回、双侧杏仁核、左侧颞中回、左侧海马、双侧顶下缘角回、左侧中央前回.与常温组相比,头颅降温组ReHo值增大的脑区有右侧眶回,降低的脑区有左侧中央前回、左侧额中回、左侧角回,未见变化的脑区有双侧杏仁核、左侧颞中回、左侧海马、右侧角回.与高温组比较,头颅降温组ReHo值增大的脑区有左侧颞中回、左侧海马、右侧角回,降低的脑区有双侧杏仁核、左侧角回,未见变化的脑区有右侧眶回、左侧中央前回、左侧额中回.结论 头颅降温组ReHo的特异性变化,表明头颅降温可以部分消除高温对大脑ReHo的影响,且与情绪功能存在密切联系.     

刺激穴位激活语言皮质的fMRI研究

目的用fMRI显示联合刺激通里和商丘两穴位时脑皮质功能区的激活情况,探讨其与语言皮质功能区的对应关系. 资料与方法 30名无语言障碍成年志愿者,将贴片电极分别置于志愿者双侧通里、商丘及右侧穴位旁1 cm处（非经络走行区）.实验采用组块设计模式,静息阶段与刺激阶段交替.实验依刺激阶段的任务不同而分成3组：对照组、右侧组和左侧组. 结果对照组激活了左侧中央前回、左侧中央后回、左侧枕叶及右侧枕叶.右侧组激活了左侧中央前回、左侧中央后回、左侧颞上回、左侧缘上回、左侧枕叶、左侧额极区、右侧枕叶、右侧缘上回及扣带回.左侧组激活了左侧中央后回、左侧颞上回、左侧枕叶、右侧颞上回、右侧枕叶、右侧中央前回、右侧中央后回、右侧缘上回、右侧额上回及扣带回.3组间脑功能区激活范围和T值的单因素方差分析显示在右侧中央前回、双侧中央后回、双侧颞上回及双侧缘上回差异均有显著性（P＜0.05）.而在左侧中央前回差异均无显著性（P＞0.05）.右侧组双侧大脑半球对称激活区之间进行配对t检验显示双侧中央后回、颞上回及缘上回的激活范围和T值之间比较差异均有显著性（P＜0.01）,左侧激活明显强于右侧;双侧中央前回的激活范围和T值之间比较差异无显著性（P＞0.05）.左侧组双侧大脑半球的对称激活区之间进行配对t检验,各部位的激活范围和T值之间比较差异均有显著性（P＜0.01）,右侧激活明显强于左侧. 结论电刺激通里和商丘与语言皮质功能区的激活具有相关性且其激活与肢体侧别交叉.     

基于^18F-APN-1607PET影像的阿尔茨海默病tau蛋白沉积相关疾病模式探究

目的 探究阿尔茨海默病(AD)患者^18F-APN-1607 PET影像脑内tau蛋白沉积相关疾病模式(tauRDP).方法 收集复旦大学附属华山医院17例AD患者[男6例,女11例;年龄(61.7±12.3)岁;简易精神状态检查量表(MMSE)评分(17.6±7.9)分]和10名年龄性别匹配的健康对照(NC)者[男6名,女4名;年龄(61.2±4.7)岁]的^18F-APN-1607脑影像.在体素层面使用基于主成分分析(PCA)的尺度子轮廓模型(SSM)技术构建tauRDP,计算每个样本tauRDP表达值,通过两样本t检验比较tauRDP表达值在AD患者和健康对照者间的差异;使用Pearson相关分析AD患者tauRDP表达值与MMSE评分的相关性.结果 AD患者的tauRDP脑区主要包括:中央前回、背外侧额上回、额中回、岛盖部额下回、三角部额下回、补充运动区、内侧额上回、左侧内侧和旁扣带脑回、右侧楔叶、枕上回、枕中回、中央后回、顶上回、顶下缘角回、缘上回、角回、楔前叶和颞中回.AD患者tauRDP表达值为(12.6±8.0),与NC(0.0±1.0)间差异有统计学意义(t=4.395,P<0.001),且AD组tauRDP表达值与MMSE得分相关(r=-0.566,P=0.018).结论 基于SSM/PCA方法建立的tauRDP可用于定量表达tau蛋白沉积空间分布异常,tauRDP表达值有潜力用于评估AD严重程度.     

国人汉字书写神经基础的脑功能成像

目的:利用功能磁共振成像技术(fMRI),研究正常国人汉字书写功能的神经基础.材料和方法:采用GE公司Signa1.5T磁共振成像系统,对10名健康右利手母语为汉语的志愿者进行默读、复杂对指运动、抄写三个任务期间的功能活动进行了全脑扫描.数据经过空间平滑、头动矫正、卷积分析等处理,获得抄写减去默读、抄写减去对指之后脑功能激活图,统计出两者间共同的激活区.结果:主要共同激活区位于额顶叶皮质,包括左侧额中回,双侧顶上小叶,双侧顶下小叶,两侧额内侧回,左侧中央前、后回.结论:汉字的书写是双脑协同的过程,右侧大脑半球对汉字的书写尤其重要;书写功能涉及较多的皮质及皮质下结构,利用功能磁共振成像可以揭示这些结构在书写过程中的作用.     

Gender difference in brain perfusion 99mTc-ECD SPECT in aged healthy volunteers after correction for partial volume effects

BACKGROUND: Previous reports have yielded controversial results concerning gender differences in regional cerebral blood flow (rCBF). To elucidate this issue, we compared 99mTc ethyl cysteinate dimer single photon emission computed tomography (SPECT) images for brain perfusion between aged-matched healthy men and women after correction for partial volume effects (PVEs). METHODS: Brain perfusion SPECT in the resting state was performed on 40 healthy, right-handed subjects, 20 men and 20 women, with an age range of 58-86 years, who did not differ sociodemographically. PVE correction was performed using grey matter volume measured by magnetic resonance imaging. Statistical parametric mapping was used for the analysis of the adjusted rCBF images of relative flow distribution. RESULTS: The PVE correction revealed that women had higher rCBF in left inferior frontal gyrus, bilateral middle temporal gyri, and left superior temporal gyrus. Men had higher rCBF in left superior frontal gyrus, right medial frontal gyrus, right superior parietal lobule, right postcentral gyrus, right cerebellum, right middle frontal gyrus, right fusiform gyrus, and right precuneus. CONCLUSION: Significant gender differences in rCBF existed in these healthy volunteers. The PVE correction of SPECT images revealed gender differences that were consistent with the universal findings of better performance on verbal tasks in women and on visuospatial tasks in men.