磁共振和弥散张量成像.ppt

磁共振和弥散张量成像 * 第一页，共二十五页，2022年，8月28日 内容 1.静息态功能磁共振（RS-fMRI)的原理及应用。 2.弥散张量成像（DTI)的原理及应用。 3. RS-fMRI和DTI联合应用。 * 第二页，共二十五页，2022年，8月28日 RS-fmri * 第三页，共二十五页，2022年，8月28日 MRI VS. fMRI MRI studies brain anatomy fMRI studies brain function * 第四页，共二十五页，2022年，8月28日 广义的功能磁共振成像 弥散加权成像（DWI) 灌注加权成像（PWI) 磁共振波普成像（MRS) 血氧饱和水平依赖成像（BOLD） * 第五页，共二十五页，2022年，8月28日 狭义的功能磁共振成像 特指血氧饱和水平依赖成像（ blood oxygen level dependent ，BOLD） 静息态（活动）和任务态（激活） ps：ASL-fMRI（脑血流变化） * 第六页，共二十五页，2022年，8月28日 BOLD-fMRI的优点 无创伤，无示踪剂 无电离辐射性，无需暴露于放射活性物质环境 空间分辨率及时间分辨率高 可将功能成像与解剖细节结合起来 * 第七页，共二十五页，2022年，8月28日 BOLD-fMRI的原理 1.耗氧量增加—氧含量减少 2.血流量增加—氧含量增加 3.增加快于减少 4.氧合/脱氧血红蛋白比例加大 * 第八页，共二十五页，2022年，8月28日 BOLD-fMRI的原理 血红蛋白对磁场影响不同：脱氧血红蛋白属顺磁物质，引起加权像信号减低。氧合血红蛋白是抗磁性物质，可增加加权信号强度。 当氧合／脱氧血红蛋白的比例增加时，或说脱氧血红蛋白含量减少，其T2缩短效应减弱，表现为延长。在加权像上表现为信号增强， 故而神经元活动区的加权像信号即高于非活动区。 * 第九页，共二十五页，2022年，8月28日 RS-fMRI应用 认知科学 神经科学 针灸 药物滥用 临床应用等。 * 第十页，共二十五页，2022年，8月28日 RS-fMRI应用 数据处理分析方法： ReHo（Regional Homogeneity ） ALFF（Amplitude of Low Frequency Fluctuation ） FC（Functional?Connectivity） * 第十一页，共二十五页，2022年，8月28日 DTI * 第十二页，共二十五页，2022年，8月28日 磁共振弥散张量成像（diffusion tensor imaging, DTI） 实现活体观察组织结构的完整性和连通性 利于白质纤维束的损害程度及范围的判断 显示脑白质内神经传导束的走行方向，实现对人的中枢神经纤维精细成像 目前唯一可在活体显示脑白质纤维束的无创成像方法 * 第十三页，共二十五页，2022年，8月28日 * 第十四页，共二十五页，2022年，8月28日 DTI的基本原理 DTI是在DWI(Diffusion weighted imaging)技术基础上发展起来 在三维空间内定时定量地分析组织内水分子弥散特性 各向同性（isotropy） 各向异性 (anisotropy) * 第十五页，共二十五页，2022年，8月28日 DTI的基本原理 ? * 第十六页，共二十五页，2022年，8月28日 DTI的基本原理 各向同性 各向异性 * 第十七页，共二十五页，2022年，8月28日 DTI的基本原理 至少在6个不同非共线方向上施加敏感梯度 采集一幅具有同样参数而未施加敏感梯度的图像 差异而得到6幅表观弥散系数图（ADC） 得到一个六元一次方程组，利用这些图可以求得每个体素的有效弥散张量D * 第十八页，共二十五页，2022年，8月28日