功能性磁共振原理及临床应用ppt课件.ppt

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1、功能性磁共振成像的功能性磁共振成像的原理及临床应用原理及临床应用 杨青霜 091514 磁共振成像原理 功能性磁共振成像原理 功能性磁共振成像的应用常用的核磁共振设备常用的核磁共振设备 X光机光机X-CTMRIECT 磁共振成像磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging ,MRI)，又称核磁共振成像，又称核磁共振成像（Nuclear MagneticResonance ,NMR），是是一种新的、非创伤性的成像方法，它不用电离辐一种新的、非创伤性的成像方法，它不用电离辐射而可以显示出人体内部解剖结构。射而可以显示出人体内部解剖结构。 利用一定频率的射频信号（利用一定频率的射

2、频信号（radio frequency，RF）在一外加静磁场内，对人体的任何平面，产）在一外加静磁场内，对人体的任何平面，产生高质量的切面成像（生高质量的切面成像（cross sectional imaging）。）。 功能性磁共振成像（功能性磁共振成像（functional Magnetic Resonance Imaging ，fMRI）技术已广泛）技术已广泛应用于脑功能的临床和基础研究。应用于脑功能的临床和基础研究。fMRI结合了结合了功能、解剖和影像三方面的因素，为临床磁共振功能、解剖和影像三方面的因素，为临床磁共振诊断从单一形态学研究到与功能相结合的系统研诊断从单一形态学研究到与功能

3、相结合的系统研究提供了强有力的技术支持。该技术具有无创伤究提供了强有力的技术支持。该技术具有无创伤性、无放射性、可重复性、较高的时间和空间分性、无放射性、可重复性、较高的时间和空间分辨率、可准确定位脑功能区等特点，为脑神经科辨率、可准确定位脑功能区等特点，为脑神经科学提供了广阔的应用前景。学提供了广阔的应用前景。 功能核磁共振成像（功能核磁共振成像（Functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI）的基本原理是）的基本原理是 血红蛋白包括含血红蛋白包括含氧血红蛋白氧血红蛋白和和去氧血红蛋白去氧血红蛋白,两种两种血红蛋白对磁场有完全不同的影响血红蛋白对磁场有

4、完全不同的影响,可产生横向磁可产生横向磁化磁豫缩短效应。因此化磁豫缩短效应。因此,当去氧血红蛋白含量增加当去氧血红蛋白含量增加时时,T2加权像信号减低。当神经元活动增强时加权像信号减低。当神经元活动增强时,脑脑功能区皮质的血流显著增加功能区皮质的血流显著增加,去氧血红蛋白的含量去氧血红蛋白的含量降低降低, 导致导致T2加权像信号增强加权像信号增强,即即T2加权像信号加权像信号能反映局部神经元活动能反映局部神经元活动,这就是所谓血氧水平依赖这就是所谓血氧水平依赖BOLD效应效应,它是它是FMRI基础基础 . 左图表示BOLD信号改变与脑血流(Cerebral Blood Flow，CBF)变化间

5、的关系 （1）脑血流脑血流测定技术，包括注射造影剂、测定技术，包括注射造影剂、灌注加权和目前的灌注加权和目前的BOLD效应成像。效应成像。 （2）脑代谢测定技术，包括）脑代谢测定技术，包括1H和和31P的的化学位移成像。化学位移成像。 （3）神经纤维示踪技术，包括扩散张量和）神经纤维示踪技术，包括扩散张量和磁化学转移成像。从时空分辨率、无侵入磁化学转移成像。从时空分辨率、无侵入性和实用性等方面考虑，目前应用最广泛性和实用性等方面考虑，目前应用最广泛的是的是BOLD效应的效应的fMRI，也即通常的，也即通常的fMRI。 狭义的功能性磁共振成像技术专指狭义的功能性磁共振成像技术专指BOLD成像成像

6、功能磁共振脑成功能磁共振脑成像像(FMRI)。 fMRI优点：较好的时间和空间分辨率优点：较好的时间和空间分辨率 毋需注射放射性核素毋需注射放射性核素 相对便宜相对便宜 fMRI缺点：成像时间长对钙化显示不敏感缺点：成像时间长对钙化显示不敏感 有禁忌症有禁忌症 图片说明：功图片说明：功能性磁共振成能性磁共振成像资料像资料(黄到橘黄到橘色色)叠在数人平叠在数人平均而得的脑部均而得的脑部解剖影像解剖影像(灰阶灰阶)上方，显示出上方，显示出受外界刺激时受外界刺激时的脑部活化区的脑部活化区域。域。 在听觉诱发在听觉诱发实验中，实验中，回波平面回波平面成像中的成像中的梯度切换梯度切换可能产生可能产生听觉噪声。听觉噪声。 fMRI应用领域涉及到脑科学研究的许多领应用领域涉及到脑科学研究的许多领域：如认知科学神经科学针灸药物域：如认知科学神经科学针灸药物滥用滥用fMRI数据分析与临床应用等。数据分析与临床应用等。 认知认知fMRI数据分析研究是这几年的研究重数据分析研究是这几年的研究重点点 针灸运动针灸运动 视听觉及手术计划的视听觉及手术计划的fMRI研究，研究，近年来就有良好的趋势，现已在国内近年来就有良好的趋势，现已在国内fMRI研究中占有一定的位置研究中占有一定的位置