脑功能核磁共振成像的质量控制研究

发布时间：2020-04-09 22:49

【摘要】：功能磁共振成像技术是神经科学研究技术的一项革命性突破,是20世纪90年代最重要的科学发展之一,是脑科学的强有力工具,实现了人类长久以来无损伤具体观察活体大脑功能的梦想。但由于脑功能成像所检测到的信号较小,所涉及的过程复杂,多种原因会对结果造成干扰,影响到结果的准确性和可靠性。要使获得的结果有意义,就必须对造成干扰的各种原因进行深刻的分析并进行有效控制,以最大限度地抑制各种干扰因素,保证结果的可靠性和准确性。因此对脑功能成像进行质量控制和质量评价是非常必要的。课题的研究方法主要是理论分析和实验验证相结合的方法。本文的第一章为绪论,简单介绍了脑功能成像、功能磁共振成像及其应用,以及功能磁共振成像的质量控制。本文的第二章介绍脑功能磁共振成像的物理生理原理,包括磁共振成像的基本原理,重点介绍了与脑功能成像关系密切的回波平面成像序列。阐述了功能磁共振成像的概念及其分类,以及人类大脑在接受外部刺激过程中出现的生理变化即细胞代谢和血流变化的过程。在第二章的基础上,本文的第三章详细介绍了脑功能核磁共振成像的基本原理、扫描技术和一般过程。简单而言,功能磁共振成像的原理是基于血红蛋白在带氧和不带氧时的磁性不同。不带氧时,它是顺磁性的,在磁场中能显著增加磁场强度,其结果是影响在血管附近的磁场的均匀性,因而降低磁共振信号。当血红蛋白带氧时,它是抗磁性的,所以它对磁场的影响很少。因此,磁共振图像可以用来检测血液中的含氧浓度。这就是所谓的BOLD对比度。原理上只要对磁易感性敏感的序列都可用以功能成像,但从效率和灵敏度来考虑,梯度回波EPI序列是最佳的脑功能成像序列。功能成像的一般过程则通常可分实验设计、确定扫描序列、定位像扫描、数据采集、数据处理和受激脑活动区的可视化显示等步
【图文】：

特性图,特性,时间分辨率,光学相干层析成像

外谱技术和光学相干层析成像技术等也迅速发展，成为很有前景的新的脑功能成像技术。目前已有的许多种研究脑功能的技术〔’l，，它们的时间分辨率和空间分辨如图1.1所示，图中也标明了各种技术对脑损伤的程度。脑功能成像需要对活体脑进行无损伤的、三维的、动态的功能成像，要求有好的时间分辨率和空间分辨率，还要求有足够高的灵敏度。为此需要不断发展新的脑功能成像技术。由于磁共振成像具有分辨率高、快速和无损伤等特点，很多科学家离开了他们已经使用了近二十年的PET转向了加犯。当然，PET的功能并不是MfRI可以全部代替的。PET的优势仍然是放射性药物的特异性和示踪的方法。但是，PET的工作速度比较慢，采集1帧图像大约需要1分钟时间

示意图,示意图,大脑,功能磁共振成像

博士学位论文图1.2脑功能区的示意图利用现有的脑功能成像技术，已经对人脑的活动取得了许多新的认识。图1.2是一些功能区的示意图[2]。已经知道，在脑进行活动时总是有多个脑区参与。通过对脑高级活动时多个激活脑区时空特性的测量和分析，有可能进一步了解脑高级活动的原理。目前的研究工作主要体现在不断改进大型成像设备的技术指标，改进实验设计，主要是设计更为复杂的实验，使得这些图像携带的信息，能够把人的感觉、知觉、意识到行为的各种脑功能分解出来，联系起来。把n叭咫技术和其它技术相结合，回答当大脑被激活时与空间和时间相关联的各种脑功能问题。通过采集大脑工作时的数据并实现可视化，通过对实验过程进行建模，最后回答大脑是如何工作等各种问题。圣1.2功能磁共振成像(纵RI)及其应用脑功能磁共振成像出现在20世纪90年代
【学位授予单位】：第一军医大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：R445.2

【参考文献】