01.医学影像技术分析.ppt

功能磁共振成像(Functional MRI, fMRI) 狭义fMRI 基于血氧水平依赖（BOLD）的MRI 广义fMRI BOLD fMRI 灌注加权成像（Perfusion-Weighted Imaging，PWI） 扩散加权成像（Diffusion-Weighted Imaging，DWI） 扩散张量成像（Diffusion Tensor Imaging，DTI） 磁共振波谱（Magnetic Resonance Spectroscopy，MRS） BOLD fMRI成像原理 脑活动是快速的神经元生理和生化变化，是消耗大量能量的过程； 脑组织不能储存能量； 脑活动的增加将伴随脑局部血流、血流容量、血氧消耗的增加； 血流量增加明显高于氧耗量的增加； 局部氧合血红蛋白增多，脱氧血红蛋白相对少 ； 脑活动区氧合血红蛋白增加，脱氧血红蛋白相对少； 脱氧血红蛋白缩短T2作用下降； 致T2*或T2时间相对延长，在T2*或T2WI上信号增高； fMRI激活区表现为高信号 。 fMRI基础研究 MR可通过信号测定来反映血氧饱和度及血流量，间接反映脑的能量消耗，一定程度上反映神经元的活动情况 已从单刺激/任务到多刺激/任务 从功能定位发展到功能区反应特点和功能区联系 从对感觉和运动等低级脑功能研究，发展到对思维和心理活动等高级脑认知功能研究 运动 中央前回4 运动前区6 辅助运动区8 感觉：中央后回3，1，2 视觉 枕叶（17-19 ） 颞中、下回（20，21） 语言 Broca区（ 44，45） 颞上回后下部（22） 角回（39） 听力：颞上回（41，42 ） 认知 额上、中回，部分额下回前部（9，10，11 ，46 ） 视觉 Belliveau1991年，第一幅光刺激视觉皮层图 阿拉伯数字视觉刺激 双侧颞枕联合区：数字视觉输入途径 左侧顶下小叶：数字处理的重要功能区 双手握拳运动 右手触觉刺激（毛刷刷手指） 左侧中央后回激活 音乐中的情绪反应 恐怖音乐-音阶，双侧杏仁核激活更明显 轻音乐-音阶，左侧杏仁核激活 语言 fMRI语言研究较多 词语生成 听觉语言 语音及语义 多语种 结果不尽一致 经典语言区：Broca区、 Wernicke区 其它脑区：扣带回前部、辅助运动区、颞中回、颞下回、梭状回、角回、丘脑及基底节区等 存在语言优势半球 面部表情识别 悲伤面孔 双侧杏仁核及海马旁回 快乐面孔-悲伤面孔 双侧额极区 悲伤面孔-快乐面孔 右侧杏仁核 fMRI临床应用研究 神经外科 脑瘤 脑动静脉畸形 癫痫 其它：颅内血管畸形和结节性硬化等 精神病学和神经病学 精神分裂症、强迫症、抑郁症 药物成瘾、网络成瘾 中风 NMR/MRI结束语 1944、1952年两次诺贝尔物理学奖 1991、2002年两次诺贝尔化学奖 2003年诺贝尔医学或生理学奖 NMR/MRI的下一次诺贝尔奖？ 总结：医学影像技术 X 射线 X光片 (Radiography) CR / DR 电脑断层扫描 (CT, Computerized tomography) 血管摄影 DSA (Angiography) 伽马射线 正电子发射断层扫描 (PET, Positron emission tomography) 单光子发射断层扫描 (SPECT, Single photon emission computed tomography) 磁共振 磁共振成像 (MRI, Magnetic resonance imaging) 超音波 医学超音波检查 (Medical ultrasonography) 光学摄影 内视镜 (Endoscopy) 其他 萤光血管显影术 (Fluorescein angiography) 显微镜 (Microscope) 光声成像技术 (Photoacoustic imaging) 热影像技术 (Thermography) 脑磁图 大家都知道“电生磁，磁生电”的道理，也就是说，电场与磁场总是相伴而生的。既然人脑有生物电或电场的变化，那么肯定有磁场的存在。果然，科学家Cohen于1968年首次测到了脑磁场。由于人脑磁场比较微弱，加上地球磁场及其它磁场的干扰，必须有良好的磁屏蔽室和高灵敏度的测定仪才能测到。 1971年，国外有人在磁屏蔽室内首次记录到了脑磁图。脑磁测量是一种无损伤的探测方法，可以确定不同的生理活动或心理状态下脑内产生兴奋性部位，无疑是检测脑疾病的有效方法之一。 红外成像和热成像 红外线位于电磁波谱中的可见光谱段的红端以外，介于可见光与微波之间，波长为0.76～1000?m，不能引起人眼的视觉。 在实际应用中，常将其分为三个波段：近红外线，波长范围为0.76～1.5?m；中红外线，波长范围为