《多對比度的靜息態腦功能磁共振成像技術計算方法研究》是依託北京大學，由鄒啟紅擔任負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多對比度的靜息態腦功能磁共振成像技術計算方法研究
- 項目負責人：鄒啟紅
- 依託單位：北京大學
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鑒於較高的時空解析度和去殃騙無損性的優勢，靜息態功能磁共振成像技術是目前研究人腦自發活動的最佳手段之一。基於腦血流（CBF）或腦氧水平代謝（CMRO2）所發展的新型靜息態功能磁共振成像技術正日益得到神經影像/神經科學界的廣泛重視。為了將這類新型的靜息態腦功能成像技術廣泛套用於基礎科研和臨床實踐，當務之急急需發展最佳化的數據處理方法、研究時域上實驗的穩定性、並進一步將新方法與傳統的基於血氧水平依賴（BOLD）的靜息態腦功能成像技術有機地結合起來。本項目擬通過分析多對比度（CBF、CMRO2和BOLD）的靜息態功能磁共振數據，比較濾波頻段選擇等處理方法對檢測靜息態腦功能連線和局部活動強度的敏感性、評價靜息態腦自發活動時域上的可重複性、探討不同對比度的靜息態腦功能技術間的相關性和特異性。本項目所發展的新穎的最佳化和評價靜息態腦功能的計算方法將可能為神經精神疾病的診斷和治療評估提供強有力的支持。
結題摘要
基於fMRI研究靜息態下腦自發活動屬性及計算方法對腦認知基礎研究和神經疾病臨床套用具有重要的指導意義。最常用的fMRI技術使用血氧辨剃嬸永水平依賴（BOLD）對比機制。BOLD最大的優勢是嚷芝鍵它的普及性、相對易用性和高靈敏性。另外一種fMRI技術採用動脈自旋標記成像，測量由神經元活動引起的單一生理參數即腦血流（CBF）的變化。基於多對比度所發展的新型靜息態fMRI技術正日益得到神經影像界的廣泛重視。為了推廣多種對比度的靜息態fMRI技術的套用，我們的主要研究內容是發展最佳化的數據處理方法、研究時域上實驗結果的可重測信度、將多種對比度技術有機結合起來並套用於基礎研究和臨床實踐。 我們首先熱捆滲研究了多對比度靜息態低頻振幅甩駝和功能連線的可重測信度。研究結果發現BOLD的低頻振幅和平均CBF的穩定性都很高，而CBF的低頻振幅和兩種對比度的功能連線特性的穩定性中等。研究結果表明BOLD的低頻振幅和平均CBF均可以穩定地表征單個體素水平的靜息態腦活動。 我們接著評價了多對比度靜息態fMRI數據的最佳化預處理方法。相比傳統方法，進一步採用獨立成分分析方法等去除生理噪聲的影響會降低多對比度數據的穩定性。最佳化的方法降低的可能是生理噪聲和頭動等引起的可重測信度的虛高。建議在將來的研究中採用最佳化的預處理方法分析多對比度fMRI數據。 我們進一步比較了多對比度靜息態fMRI的敏感性和特異性。BOLD和CBF對比度得到的睜閉眼差異腦區只在初級視覺皮層有很小的重疊，提示BOLD的低頻波動和CBF可以從不同的角度檢測狀態間的差異，建議在將來的靜息態研究中，同時採用兩個對比度收集數據。 最後，我們將建立的方法套用於靜息態腦功能臨床實踐和基礎研究。1、隨著意識水平的減低，腦損傷患者默認網路和執行控制網路的功能連線強度隨之減低。進一步地，我們發現患者的功能連線強度與其臨床意識指標顯著相關，而且後扣帶回/楔前葉的功能連線強度能夠預測植物人和昏迷病人能否醒來。2、隨著認知負荷逐漸增加，默認網路內的連線減低，執行控制網路的連線增高，而突顯網路與默認網路和執行控制網路茅符婆歡的連線都增加。我們的結果表明不同認知負荷下特定的腦協諒海網路動態重組。 在本課題的資助下，我們共發表8篇SCI論文，4篇影響因子大於5；第一/通訊作者SCI文章6篇，2篇影響因子大於5。我們超額完成了立項時的設定的研究成果（3-5篇SCI論文，3篇影響因子大於5）。
