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基于fMRI功能连接度分析正常人相关脑区在运动过程中的参与程度
目的 在运动及静息两种状态下,观察初级运动区(M1)与其他运动相关区域之间功能连接程度,分析特定功能区在运动执行过程中的作用.方法 选取6名正常人作为研究对象,进行血氧水平依赖功能磁共振成像(BOLD-fMRI)检查.功能成像分为静息功能、右手运动功能、左手运动功能三部分.运动功能采用Block设计,采取手指顺序对指任务.扫描结果 采用统计参数图 (SPM2)进行数据分析和脑功能区定位.功能连接度采用时间相关算法,选取运动任务时对应的强激活点(均为一侧M1区)作为种子点,分别在静息功能数据和运动功能数据中将该种子区与相应全脑做相关分析,计算不同脑区与种子区之间的相关性,以Z值反映其功能连接程度,并观察同一脑区在运动及静息两种状态下与种子点之间Z值的变化.结果 在静息状态下,与种子点相关联的区域为双侧躯体感觉运动区(SMC)、辅助运动区(SMA)及同侧顶上小叶(SPL);在运动状态下,与种子点相关联的区域为双侧SMC、SMA、同侧SPL及小脑前叶(ALC);在运动状态下双侧SMC及SMA之间功能联系的Z值较静息状态下普遍增大.结论 静息状态下双侧SMC、SMA及同侧SPL之间存在比较稳定的功能联系;运动状态下双侧SMC及SMA之间功能联系增强.运动肢体同侧ALC参与运动任务的执行,但不参与静息状态下运动区之间的功能连接.
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不同体重者葡萄糖耐量试验的中枢敏感性fMRI研究
目的观察不同体重者下丘脑对口服葡萄糖耐量试验的反应.方法对10名肥胖者及10名正常体重者,收集口服75 g葡萄糖后的下丘脑fMRI数据,以平均灰度值方法进行图像分析处理.结果不同体重者口服葡萄糖后在下丘脑部位均出现一过性抑制反应,但肥胖者抑制反应出现时间较正常体重者明显延迟、抑制反应强度明显减低(P<0.05),其抑制反应恢复时间明显延长(P<0.01).结论肥胖者下丘脑对糖刺激反应的敏感性较正常体重者降低.功能磁共振成像是确定脑特定区域功能的有效手段.
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正常老年人无意义图形记忆任务的fMRI研究
目的探讨正常老年人进行记忆任务的实验可行性及激活脑区.方法对11例正常老年志愿者进行无意义图形记忆任务的fMRI实验,实验以组块方式设计,包括第一次记忆组、重复记忆组和再认组.实验数据以SPM99作后处理显示激活脑区.结果 10例受试者的记忆任务完成较好,记忆和再认的激活区域主要集中双侧前额叶、双侧海马旁回(左侧为主)、右侧海马、双侧顶叶(主要为顶上小叶和楔前叶).记忆编码时海马的激活集中在海马头部,而提取时海马的激活则集中在海马的体部及尾部.结论老年人进行fMRI认知实验具有可行性,记忆的编码和提取时需要内侧颞叶海马系统的参与,但所倚重的脑区有微小的差别.
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视觉系统的fMRI研究
功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)是目前脑功能研究中的一个热点,在神经科学、心理学和精神病学等学科的应用研究非常活跃,尤其是对认知科学的影响较大.在fMRI成像时,视觉系统发挥重要作用,同时,fMRI可反映视觉系统的生理变化,以及进行功能定位.本文就有关问题简要介绍如下:
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幻肢痛发生机制的功能磁共振成像研究进展
幻肢痛(PLP)是截肢后常见的并发症,严重影响患者的生活质量.截肢后出现不适应的皮层重组和控制该肢体的感觉功能活动保留是PLP发生的主要可能机制.由于PLP的发生机制尚未完全明确,目前尚无非常有效的治疗手段.随着MR技术的发展,fMRI可无创、直观地显示脑区的活动,已成为评估大脑功能变化的重要手段,为PLP机制的研究提供了有效的方法.本文对PLP发生机制的fMRI研究进展进行综述.
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品行障碍脑功能结构成像研究进展
品行障碍(CD)是儿童青少年期常见的一种心理行为问题.CD患者存在与情绪的识别处理、奖赏加工、认知控制与决策等有关的皮质和皮质下脑区结构、功能和连接的异常.本文主要对CD患者的功能MRI、结构MRI和扩散张量成像研究进展进行综述.
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卒中后运动恢复的脑成像研究进展
近年来有研究从横向和纵向角度考察卒中后脑功能重组及其与运动恢复的关系.就脑卒中恢复的神经影像学研究进展进行综述,探讨损伤同侧及对侧半球在运动恢复中的作用.
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功能磁共振成像在视觉系统研究中的应用进展
血氧水平依赖功能磁共振成像(BOLD-fMRI)实现了对人类视觉系统相关脑区的功能定位,在视觉系统的研究中已取得重要成果.本文详细讨论了人类视觉加工的神经过程,即等级加工和平行加工理论.并就fMRI在视觉皮层定位、颜色识别、运动物体视觉感知等方面的应用作一综述.
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功能磁共振成像在肝癌诊断及治疗后疗效评价的应用进展
肝癌的治疗方法日趋多样化,对治疗后的随访及监测提出了更高的要求.包括MRS、DWI及PWI在内的功能磁共振是一种无创性检测方法,可以从局部及整体了解肝脏的代谢、能量及血流等的变化,其在肝脏显像中的不断发展对评价肝癌治疗后的疗效及预后有着深远的意义.本文旨在揭示肝脏功能磁共振的原理以及目前在辨别肿瘤生物学特性中的作用,评价肝癌对治疗的反应,并探索性地提出了功能磁共振在肝癌监测中的应用前景.
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高血压对认知功能的损害及脑功能成像
高血压是引起心脑血管病主要的危险因素,高血压对脑组织的不良影响是一个长期而持续的过程.大量的研究发现高血压在未发生临床脑卒中之前,患者脑形态学和认知功能已经产生一定程度的损害,影像学上表现为无症状脑梗塞(silent cerebral infarction,SCI),脑白质疏松(leukoaraiosis,LA),脑萎缩,即所谓"亚临床改变"[1,2].越来越多的证据显示这些无症状的脑损害在功能上可能引起认知能力的减退,甚至以后发展为痴呆.因此,在高血压患者未发生脑卒中之前,对其脑形态学以及脑功能改变的研究将对患者未来病程的发展起到预测的作用,同时对脑功能神经生物学基础的研究可以从根本上为高血压对某些认知功能影响的研究提供更为有利且直观的证据.近年来逐渐发展的功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)技术,使研究者可以在非侵入性状态下活体检测脑功能,已成为研究人脑高级活动的重要手段.目前,利用fMRI技术对人脑认知活动的研究成为神经心理学和神经影像学所关注的热点.该技术的发展为我们研究疾病状态下脑认知功能改变提供了可靠的方法.本文就高血压所致认知功能减退及其早期神经影像学表现以及脑功能成像综述如下.
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阿尔茨海默症功能脑网络研究进展
近年来功能磁共振成像作为一种新兴的技术,被广泛应用于功能脑网络的研究中,一些功能脑网络被定义,如感觉运动网络、语言网络、默认模式网络、背侧注意网络、额顶叶控制网络、突显网络、中央执行网络等.阿尔茨海默症作为一种严重的神经退行性疾病,一直是脑科学中的研究热点,功能脑网络的研究为揭示其发病机制及早期诊断提供了可靠的依据.本文对功能脑网络用于阿尔茨海默症的研究进展进行综述.
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屏气在磁共振脑功能成像中的应用研究现状
fMRI可间接反应神经元的激活,其结果受脑血管生理及病理状态的影响.通过检测脑血管反应能力(CVR)可提高fMRI结果的准确性.屏气过程中血液内的二氧化碳分压升高,引起脑血管扩张,脑血流量增加,导致BOLD信号升高.屏气条件下fMRI检测CVR,可克服基础及临床研究中CVR的个体差异,提高结果的准确性.本文就屏气在磁共振脑功能成像中的应用研究现状进行综述.
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阿尔茨海默病患者脑功能网络小世界属性改变及其与认知功能的相关性
目的 利用图论分析方法观察阿尔茨海默病(AD)患者脑功能网络小世界属性改变及其与认知功能的相关性.方法 对42例AD患者(AD组)和31名正常志愿者(对照组)进行神经心理学评估,并采集静息态fMRI数据,构建小世界网络,计算小世界网络属性参数,包括聚类系数(Cp)、短路径长度(Lp)、标准化聚类系数(γ)、标准化短路径长度(λ)及小世界性(σ).以独立样本t检验比较2组间小世界网络属性的差异,以偏相关分析评估小世界网络属性与认知评分的相关性.结果 在不同稀疏度下,AD组及对照组d均＞1,表示AD患者及正常受试者脑功能网络均具有小世界属性.AD组小世界属性参数Lp、λ大于对照组(P均＜0.05),AD组与对照组间Cp、γ差异均无统计学意义(P均＞0.05).AD患者Cp与听觉词语学习测验(AVLT,即时)、AVLT(延迟)评分呈正相关(r=0.646,P＜0.001;r=0.438,P=0.008),Lp与AVLT(即时)评分呈负相关(r=-0.381,P=0.035).结论 AD患者脑功能网络的小世界属性发生改变,且与情景记忆能力具有相关性.脑功能网络小世界属性改变能够较好地反映AD患者的病理生理改变.
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功能磁共振成像技术在骨骼肌肉系统应用的现状与展望
功能磁共振成像所指的MRI技术,广义上包括弥散加权成像(DWI)、灌注加权成像(PWI)、血氧饱和水平依赖成像(BOLD)和磁共振波谱分析(MRS).这些技术源自对中枢神经系统的研究,并已在科研和临床工作中,发挥了重要作用.近年来,研究人员尝试将这些功能成像技术用于骨骼肌肉系统的研究,并取得了一定的成果.
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脑功能磁共振图像中Nyquist伪影的处理方法研究
Nyquist伪影是功能磁共振成像过程中产生的一种特有的伪影,使图像信噪比下降,并对图像的可视化及功能定位产生不利影响.尽可能地消除Nyquist伪影,无论对于改善图像的视觉效果,还是对后续的功能定位分析和可视化都具有重要意义.目前对Nyquist伪影还没有有效的处理方法.本文根据功能磁共振图像本身的信息,首次提出一种基于模糊聚类技术的Nyquist伪影的处理方法,能比较有效地消除Nyquist伪影.
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电刺激的fMRI的初步研究
目的研究不同频率的电刺激在大脑产生的激活,为理解和发展电刺激治疗疾病的方法提供依据和方向.方法对健康被试者的手腕和肘部内侧进行不同频率的低频电刺激,采用功能磁共振仪进行脑部激活图像的采集.结果表明不同频率的电刺激在大脑中的激活具有差异性,引起了运动皮层和躯体感觉区的明显激活.结论提示不同频率的电刺激可能激活了不同的神经通路,这些神经通路可能服务于中枢神经系统的不同功能,对于在电刺激的康复治疗中,选择恰当的刺激频率有一定的指导意义.
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SPM软件包数据处理原理简介--第二部分:应用于PET及fMRI
在本文第一部分介绍了SPM软件包对数据进行预处理的基本数学原理后,此第二部分将重点介绍它在PET和fMRI数据处理中的一些具体应用模型.
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发声任务在功能磁共振成像中的应用及伪影校正方法探讨
目的探讨发声任务对功能磁共振成像的影响,并发展一系列数据处理方法,从而更完全地校正发声伪影.方法 8名被试在磁共振扫描过程中执行汉字阅读任务, 以200个汉字作为刺激材料.每名被试完成两个发声阅读序列和两个默声阅读序列.采用三种不同的数据处理方法,其中前两种方法已有报道,而后一种方法为本文首次提出.结果与前两种方法相比,本文提出的方法更完全地校正了发声伪影的影响,信号的损失也较小.结论利用适当的数据处理方法,功能磁共振研究中发声伪影可以得到有效校正;发声任务可以应用于功能磁共振成像研究.
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基于MFc算法的fMRI数据集不平衡问题的处理
在fMRI数据中,因为激活体素(voxel)的数目远小于总的体素数目,由此产生了数据的不平衡性问题.以往解决此问题的方法除了应用大脑本身的生理结构来限制体素的数目外,统计方法常被应用于去掉那些肯定不激活的体素.本文章提出了一种新的解决数据不平衡问题的方法,用改进模糊c均值(MFc)方法将总的数据分成两个子集,而激活的体素总是聚在一个子集中,由此可以将需要进行分析运算的体素数目减至一半,这样不但可以有效的解决fMRI数据存在的不平衡问题,而且也提高了聚类分析的效率.MFc方法与统计方法的大不同是,它是完全数据驱动的.
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基于数学形态学的功能磁共振信号漂移校正方法
目的 探讨基于数学形态学的功能磁共振信号漂移校正新方法.方法 根据fMRI信号漂移成分的形态特征,采用基于数学形态学的方法校正fMRI信号的基线漂移.结果 应用模拟数据和真实数据测试表明,数学形态学方法能够有效地校正fMRI信号的基线漂移.结论 本研究提出的方法能够同时校正线性和非线性漂移,而不需要任何统计学模型假设.
