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fMRI盲信号分离中的时间和空间独立成分分析法的时空特性比较
目的 采用空间独立成分分析法( siCA)和时间独立成分分析法(tICA)对功能磁共振成像(fMRI)信号进行分离,比较信号间的时空特性对2种独立成分分析方法性能的影响.方法 模拟fMRI数据,并将2组独立的信号以及它们的线性混合信号叠加到空间独立的区域,分别利用Infomax、Combi、FBSS和ICA-EMB 4种算法实现sICA和tICA,并对模拟数据中的3组信号进行提取和分离.结果 sICA只能分离空间独立且时间高度独立的信号,无法分离空间相关、时间独立的信号;tICA不仅能够准确分离空间和时间高度独立信号,而且能够准确分离空间高度相关、时间独立的信号,并将时间相关信号整体提取;FBSS和ICA-EMB 2种算法较Infomax和Combi性能稳定.结论 空间或时间独立性假设违背到一定程度时,slCA和tICA对信号分离的结果存在差异.应根据需要选择适合的sICA或者tICA方法对fMRI数据进行处理.
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基于功能磁共振成像技术研究踝三针对第5腰椎神经根性痛镇痛作用的中枢机制
目的 运用静息态功能磁共振成像(fMRI)技术,阐明踝三针对腰椎间盘突出症第5腰椎(L5)神经根性痛镇痛的中枢作用机制.方法 对10名腰椎间盘突出症L5神经根性痛患者分别进行第1次静息态功能磁共振扫描、针刺踝三针之"根痛2"穴位后功能像扫描和第2次静息态功能像扫描,应用相关软件对获得的试验图像和数据进行分析和处理.结果 纯静息态激活的脑区有双侧的旁中央小叶、扣带回、丘脑、枕叶,及第三脑室周围、视交叉、中脑导水管周围灰质、小脑蚓等部位.针刺时激活的脑区有双侧枕叶、颞叶、顶叶,中脑的左侧,小脑也有散在性的激活区域.出针后激活的脑区有双侧颞叶、丘脑左侧、胼胝体压部、视交叉、右侧内囊、脑桥、中脑导水管周围灰质等部位.结论 L5神经根性痛使大脑功能区发生变化,静息态默认网络的活动受到抑制,活动水平下降.针刺"根痛2"穴位后,其信号通过神经通路到达相应的脑功能区,使之被激活或者抑制,产生镇痛效应.
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抑郁症脑功能磁共振成像研究
功能磁共振成像已经成为当前人脑功能研究的重要手段之一,本文综述了抑郁症患者脑功能磁共振成像(fMRI)研究的概况和进展,特别对利用血氧合水平依赖磁共振成像(BOLD-fMRI)的抑郁症患者大脑不同脑区的研究发现进行讨论.
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针刺腧穴的fMRI研究近况与思考
功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imagging,fMRI)作为一种无创的、即时的、无辐射的现代神经影像技术,已经广泛运用于探究针刺穴位后脑功能激活区产生的效应机制中.目前研究表明,多数学者已从不同角度对针刺经络腧穴的脑激活区的产生机制进行了较为深入的研究,笔者将对2003年以来利用脑功能磁共振成像研究针刺经络腧穴的脑活动效应的关系做一概述,以期通过对以往研究的总结,整理出目前新的研究方向,为今后有关针灸作用机制与磁共振功能成像的研究奠定基础.
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脑功能磁共振成像的研究现状
脑功能磁共振成像是近年来磁共振成像技术的一项新发展,为从单一形态学研究到形态与功能相结合的系统研究开辟了一条崭新的道路.本文主要介绍了人脑的功能活动磁共振成像的概念、原理、试验设计、临床的研究现状.
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fMRI及DTI技术在成人工作记忆研究的初步探索
目的:联合应用脑功能磁共振成像(BOLD-fMRI)和弥散张量成像(DTI)两种磁共振技术,探索工作记忆功能激活部位与叶间白质纤维束的关系.方法:健康志愿者16名,以步进式视觉累加试验作为刺激模式,扫描获得fMRI 激活图及各向异性(FA)图.将两者叠加,选取双侧额顶叶白质兴趣区测量其部分FA值.结果:①额顶叶皮质为工作记忆功能主要的激活区;②脑的激活像素几乎均位于FA程度低的区域(P<0.01); ③左额顶间白质FA值较对侧高(P<0.02).结论:联合应用fMRI和DTI技术提示成人工作记忆功能与额顶叶白质纤维髓鞘化程度密切相关.
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静息态磁共振脑功能成像在脑肿瘤手术规划中的应用
脑肿瘤是严重威胁人体健康的肿瘤之一，通常需手术治疗，功能磁共振成像已越来越多地应用于手术方案的制定。脑功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）是利用血氧水平依赖性磁共振成像技术，主要分为任务态（task-state，ts-fMRI）和静息态功能磁共振成像（resting state，rs-fMRI）。ts-fMRI可以有针对性观察肿瘤所在特定区域的脑功能情况，但操作复杂，重复性不够理想，而rs-fMRI因其操作简便，且可能更接近大脑的真实运作方式越来越受到学者的重视。基于此，本文主要介绍静息态磁共振成像（resting state，rs-fMRI）在脑肿瘤术中的应用及进展。
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静息态脑功能磁共振成像的研究进展
人脑是目前所知的完善、复杂的动态信息处理系统.脑功能磁共振成像(fonctional Magnetic Resonance Imaging,fMRI)是一种新型的高效的无辐射非介入性损伤的成像技术,现已广泛应用于脑功能研究[1].近年来静息态脑功能磁共振成像(Resting-state functional MRI,RfMRI)日益受到大家的关注,广泛应用于神经心理学和神经系统疾病影像学方面的基础与临床研究.RfMRI开拓了探索脑在静息态下工作机制和规律的新思路,丰富了MRI的研究手段和内涵,现将RfMRI的相关研究现状总结如下.
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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.
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儿童屈光参差性弱视的fMRI研究
目的 利用血氧水平依赖性功能性磁共振成像(BOLD-fMRI)技术研究儿童屈光参差性弱视大脑视觉皮层功能受到的影响.资料与方法 以1.5 T磁共振成像系统采集8例儿童屈光参差性弱视的枕叶视皮层兴趣区BOLD-fMRI数据,比较其弱视眼与健眼,及弱视眼屈光矫正前后皮层激活强度及范围的不同,分析其改变特点及机制.结果 弱视眼皮层神经元的反应水平及激活范围在Brodmann17、18、19区均明显小于对侧眼,并且这种差别在Brodmann18、19区更加明显.弱视眼矫正屈光不正后皮层活动水平明显增高,激活范围明显增大.结论 屈光参差性弱视各级视觉皮层均发生了明显的功能损害,高级别纹外皮层可能比低级别纹状皮层损害更加明显;弱视眼矫正屈光不正可部分提高皮层活动能力及活动范围,屈光参差性弱视患者应尽早手术或配镜矫正.
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静息态脑功能磁共振成像的研究进展
静息态脑功能磁共振成像(rfMRI)是基于静息态下血氧水平依赖检测功能相关脑区低频波动信号,用于静息态网络的研究,rfMRI比任务相关fMRI更简单易行,一致性更高.本文将综述rfMRI的网络基础、特点及研究方法.
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应用fMRI探讨子午流注与"治痿独取阳明"的相关性
通过对<黄帝内经>中"治痿独取阳明"的理论阐述,突出其"各以其时受月"与子午流注开穴法的紧密联系,浅析二者共同作用于痿证治疗的临床可行性,同时为fMRI领域中二者结合治疗的进一步研究奠定理论基础.
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SPM在外关穴针刺脑功能成像中的应用研究
目的:研究统计参数图(SPM)对同一腧穴在病理生理状态下针刺效应脑功能成像的作用,并为经穴特异性的界定的研究奠定基础.方法:健康志愿者6例和左脑缺血性中风患者6例,分别接受右侧外关穴针刺,采用捻针-留针的组块设计.数据采集基于GE公司3.0T超导MRI扫描仪,数据后处理采用基于MATLAB软件的SPM图软件包.经过统计分析后得到病理生理状态下外关穴真假针刺的统计参数图和对比激活情况.结果:与左脑缺血性中风患者比较,统计参数图结果显示针刺健康志愿者外关穴,升高的激活脑区全部集中在左侧,而右侧脑区没有明显升高或降低的激活变化.针刺健康志愿者和左脑缺血性中风患者存在着一定的作用差异,其差异相对指向性地集中在与视觉、听觉、语言情感、空间定位等相关功能脑区.结论:SPM软件包为腧穴针刺效应的研究及病理状态下受伤脑区机制的研究和治疗提供了重要依据.
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一种基于独立成份分析的fMRI时-空模型数据处理方法
独立成份分析(ICA)是信号处理领域中新近发展起来的一种很有应用前景的方法,而脑功能磁共振(fMRI)信号的有效分离与识别是一个正在研究和试验之中的技术领域.因此,发展基于ICA的fMRI数据处理方法具有明显的理论价值和应用前景.本文首先介绍了ICA原理,分析了现行ICA-fMRI方法采用的信号与噪声的空域分布相互独立的信号模型所存在的明显不足,然后提出了微域中的信号与噪声的时域过程相互独立的fMRI信号模型,从而建立了一种新的fMRI数据处理方法:邻域独立成份相关法.合理的fMRI实验数据处理结果验证了新方法的合理性.
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健康人脑空间工作记忆的脑功能磁共振研究
目的 通过功能磁共振成像(unctional magnetic resonance imaging, fMRI)技术研究健康人脑空间工作记忆的功能脑区.方法 10名右利手健康志愿者进行空间工作记忆任务的同时进行fMRI扫描,实验采用组块设计和SPM99软件进行数据分析和脑功能区定位.结果 大脑皮质所激活的主要脑区有双侧顶叶(BA7/40,BA:Brodmann area,布鲁德曼分区),双侧额叶(BA6/9/47),双侧枕颞交界处(BA19/37);被激活的大脑皮质下结构有右侧尾状核、左侧丘脑和左侧中脑黑质;双侧小脑也均被显著激活(P<0.001).结论 人脑处理空间工作记忆信息是由大脑皮质下结构及小脑与大脑皮质共同完成的.
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健康人大脑和小脑空间记忆认知功能的fMRI研究
本研究应用功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)技术,检测了健康人大脑和小脑参与空间记忆的认知过程.通过对10名右利手健康志愿者进行一项短时空间记忆任务作业的同时进行脑功能磁共振扫描,实验采用组块设计,任务与对照任务交替进行.数据采用SPM99软件进行数据分析和脑功能区定位.结果显示:当统计阈值设定为P＜0.0001时,大脑皮层和右侧小脑一起被显著激活;大脑皮层所激活的脑区有双侧顶叶的楔前叶、顶上小叶、缘上回(BA7/40,BA:Brodmann Area),双侧前额上、中、下回(BA6/9/47),双侧枕叶和枕颞交界处(BA18/19/37),右侧海马回;左侧中脑黑质及被盖部也被激活.上述结果提示:小脑和大脑皮层一起参与了空间记忆的认知过程.
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慢性疼痛与脑功能磁共振成像及疼痛治疗
慢性疼痛时中枢的传导及中枢敏感化可引起脑功能区的生理、病理、脑化学物质、脑的结构、脑的疼痛认知、记忆功能区的变化.此将导致脑功能磁共振成像改变,这种成像改变为我们疼痛诊疗提供了依据.在脑功能磁共振成像引导下,对于急性疼痛治疗强调局部周围神经镇痛治疗时,需辅助疼痛神经组织的脑中枢保护;对于慢性疼痛治疗需进行强化疼痛神经组织的脑中枢保护和疼痛认知、记忆的治疗,直致脑功能磁共振成像的"治愈".
