脑功能磁共振成像及其应用进展_张晓攀.pdf

临床荟萃064脑功能磁共振成像及其应用进展张晓攀白银市第二人民医院，甘肃 白银 730900【摘要】功能磁共振成像是一种新兴的神经影像学方式，该种影像学方式能够利用磁振造影对神经元活动引发的血液动力改变进行了解，该种技术广泛应用于人脑部或者脊髓等疾病检验中，对临床疾病的诊断以及治疗有重要积极作用。基于此，本次研究重点针对脑功能磁共振成像的原理以及该种技术的临床应用展开重点探究，其目的在于为临床脑疾病诊断以及治疗提供理论支持。【关键词】脑功能磁共振成像；弥散加权成像；灌注成像；血氧水平依赖性成像Functional magnetic resonance imaging of brain and its applicationZHANG XiaopanThe Second Peoples Hospital of Baiyin,Baiyin,Gansu 730900,China【Abstract】Functional magnetic resonance imaging(fMRI)is a new way of neuroimaging,this method of imaging could use magnetic resonance imaging to understand the changes in blood dynamics caused by neuronal activity,the technology is widely applied in the examination of human brain or spinal cord diseases and plays an important and positive role in the diagnosis and treatment of clinical diseases.Based on this,this study focuses on the principle of brain functional magnetic resonance imaging and the clinical application of this technology,which aims to provide theoretical support for the diagnosis and treatment of clinical brain diseases.【Key Words】Brain functional magnetic resonance imaging;Diffusion weighted imaging;Perfusion imaging;Blood oxygen level dependent imaging随着临床医疗技术完善与发展，脑功能磁共振成像逐渐应用于临床，与传统磁共振成像技术具有一定差异，该种成像能够获得人脑在执行任务过程中或者受到刺激过程中的功能映射图，了解人体在进行任务执行过程中的相关脑区域活动情况，为临床疾病的诊断以及治疗提供重要指导。基于此，研究以功能磁共振成像的原理以及特点为初步分析，重点针对脑功能磁共振成像技术应用领域进行探究，同时对其应用新进展进行说明，详细内容综述如下。1 功能磁共振成像的原理以及特点功能磁共振成像是通过一定的刺激使大脑皮层各功能区域在磁共振设备上成像的方法，该种方法结合了多种，包括功能、影像和解剖，作为一种活动人脑定位功能区域的有效方法，该种人像技术具有诸多优势，例如，在技术应用过程中不具有创伤性，能够减少对患者机体的损伤，更加不具有放射性，能够有效避免对患者产生放射性损害。依据原理可以将磁共振功能成像分为三种类型。分别是弥散加权成像（DWI）、灌注成像（PWI）以及血氧水平依赖性成像（BOLD）1。（1）DWI成像技术。该种成像技术主要是利用 MRI 对运动物体产生的敏感性，进而根据其移动情况水携带的质子在横向磁场上产生的偏移位移进行检验。由于脑组织中通常水分子存在运动缓慢特点，弥散加权成像主要是利用水分子的随意运动，进而成像，所以其迷散效应较少。但是如果存在长时间高强度梯场强，这种情况会造成水分子的任意运动与其弥散程度存在一定相关性2。（2）PWI 成像技术。该种技术主要是借助 MR 快速成像，基于患者脑血流动力学改变进行分析。灌注成像技术主要有血管造影技术，磁共振血管造影技术以及 PET 技术。磁共振血管造影技术通常应用于宏观上血流动力学检查，灌注成像则主要针对微观血流情况，例如，对毛细血管血流动力学进行分析。（3）BOLD 成像临 床荟萃065Fertility&Health技术。该种技术能够充分对患者脑皮功能活动动态变化进行观察，对神经认知科学产生重要推动，而且目前临床研究证实细胞能量的代谢和神经元之间的活动存在密切相关性，当人脑功能区域被信号激活时，会增强神经元活动，被信号激活的功能区皮质内部血流量逐渐增加，但是区域耗氧量情况并未发生明显变化。主要是由于传输氧与利用氧之间不匹配，也就是运输氧的摄取量并未发生变化，这也是造成受信号激活影响的脑区域氧血红蛋白指标下降但氧和血红蛋白水平提高的关键原因。2 脑功能磁共振成像技术应用领域2.1 神经系统病变应用静息态功能磁共振技术能够利用针对血氧水平测量了解磁共振信号变化间的情况进而反映患者神经功能，该种技术是一种具有较高的分辨率，且具有无创性的检验方式，对于帕金森伴抑郁患者功能异常能够及时发现并且采取有针对性的治疗。邱轶慧，聂坤，高玉元3等人针对帕金森病伴抑郁患者静息态脑功能磁共振成像局部一致性进行研究。结果发现帕金森病伴抑郁左侧额中回、运动皮层中右侧中央前回、左侧辅助运动区域以及右侧中央旁小叶不一致性明显增加。这一情况说明帕金森病伴抑郁患者前额叶边缘系统以及运动皮层等脑区域功能紊乱存在重要关联，因此，在针对帕金森病伴抑郁疾病诊断过程中，可以利用上脑区静息态功能情况判断，对患者疾病进行诊断，同时还可以监测患者疾病进展，为患者临床疾病诊治提供科学依据。相关学者4在报道中基于静息态功能磁共振针对帕金森病脑功能网络进行分析，分析结果发现帕金森病患者全局效率(Eg)与局部效率(Eloc)均有明显降低，而且 14 个和 13 个区域存在差异，因此，利用静息态功能磁共振对于帕金森病患者脑功能网络具有小世界属性。2.2 糖尿病认知功能应用糖尿病疾病发生会造成中枢神经系统以及周围神经系统发生损害，而损害的主要临床表现以心理速度、心理灵活性以及认知功能降低，由于疾病发生具有隐蔽性，因此，针对二型糖尿病患者脑功能评估患者疾病诊断以及治疗具有重要价值。调查发现二型糖尿病患者通常存在脑部灰质以及白质萎缩，这种情况在一定程度上说明二型糖尿病患者疾病发生后，对脑功能以及脑神经产生严重影响。利用脑部静息态功能磁共振成像，发现与正常对照组进行比较，二型糖尿病患者全脑局部一致性降低，主要区域包括右侧丘脑、皮质、海马区与左侧壳核等，低频振幅减低区域主要包括左侧额中回以及右侧缘上回和枕中回5。对比正常情况下的海马功能连接情况，发现二型糖尿病患者双侧海马之间功能连接减低，但与其他脑功能区域之间并无影响，因此说明尿病疾病发生后，对患者脑功能产生重要影响。2.3 创伤后应激障碍应用创伤后应激障碍属于创伤及应激相关障碍的一种亚型，通常表现为创伤后再体验症状，警觉性增高等，引发机体异常以及精神异常。相关学者6报道中针对创伤后应激障碍军人脑局部功能变化中静息态功能磁共振技术价值进行研究。选择创伤后应激障碍军人以及非创伤后应激障碍军人进行对比，采用 MRI 检查，过程中进行常规的 T1WI、T2WI、液体衰减反转恢复（FLAIR）成像与静息态功能磁共振成像，通过这一研究结果发现两组 MRI扫描过程中均未发现明显病灶，两组全脑标准化脑局部一致性差异显著，利用 AlphaSim 进行多重矫正，创伤后应激障碍军人脑局部一致性减低区主要包括右侧海马以及海马旁回区左侧尾状核、右侧额中回左以及左侧颞上回等，脑局部一致性增高区主要包括右侧颞中回、右侧中央后回以及右侧楔叶等，这一研究结果证实静息态功能磁共振技术对于创伤后应激障碍人脑局部活动有重要辅助价值。2.4 临床外科手术中应用脑肿瘤的发生在治疗中首选外科手术治疗，由于脑肿瘤发生区域较为特殊在脑部，因此手术难度较高，极易对患者造成神经功能损伤。明确脑肿临床荟萃066瘤患者功能区激活、皮质脊髓术受累情况其为患者制定手术方案能够更加具有安全性。李锐，张茂柏，李志兵7等人在报道中针对脑肿瘤外科手术中血氧水平依赖功能磁共振成像与扩散张量成像技术联合应用价值进行研究。在研究过程中利用两种检验方式对脑肿瘤患者功能区激活内皮脊髓束受累情况进行预测，对其功能一致性进行研究。研究结果发现，血氧水平依赖功能磁共振成像+扩散张量成像技术运动功能区激活影像检查灵敏度、特异度与准确率分别为 97.4%、100.0%与 98.3%，高于单一影像检查技术的 82.1%、84.2%与 82.8%（血氧水平依赖功能磁共振成像）以及 76.9%、89.5%与 81.0%（扩散张量成像技术）。而且此次预测患者情况与实际临床手术诊断结果具有一致性。这一结果说明脑肿瘤外科手术中利用血氧水平依赖功能磁共振成像以及扩散张量成像技术具有较高的诊断价值，对手术入路的选择以及患者神经功能保护起到重要指导。2.5 脑梗死疾病应用脑梗死作为临床中多发性以及高发性脑血管疾病临床中高压氧疗为首选治疗方案，临床中依然存在部分争议。血氧水平依赖功能磁共振成像技术能够对患者脑功能变化进行综合分析，将其应用于脑梗死治疗前后脑局部活动情况以及功能连接情况分析中具有较高价值。2.6 药物滥用监测应用功能磁共振成像技术除了能够应用在临床疾病治疗之外，在药物滥用监测过程中同样具有较高价值。现阶段国内外高度重视有关毒品成瘾以及相关研究工作，而这部分研究工作与脑机制存在重要关联。关联主要体现在（1）毒品摄入后对患者体细胞以及分子水平产生影响，对脑兴奋传导以及传递回路研究能够基于神经病理学以及药理学和分子生物学对患者脑作用机制进行分析。（2）结合脑内受体的不同程度亲和力，降低传递介质变化以及相应代谢异常等同样能够充分地反映出精神依赖情况。3 脑功能磁共振成像思考临床中脑功能磁共振成像技术应用范围较广，上述文章分析该技术可以应用在神经系统疾病诊治过程中，同时还可以应用到临床外科肿瘤疾病治疗过程中。对于功能损伤所产生的认知障碍进行分析，对创伤后应激障碍患者脑功能区域的变化情况进行了解。这些均是现阶段该技术在临床中以及社会发展过程中的广泛应用内容，包括但不限于此。3 总结综上所述，脑功能磁共振成像技术是现阶段临床中应用较为广泛的技术能够通过特定人体刺激后对脑部皮层信号变化进行分析，利用磁共振成像进行显示。文章中该技术在神经系统病变、糖尿病认知功能影响、创伤后应激障碍、临床外科手术、脑梗死疾病与药物滥用监测等领域研究情况进行说明，目的在于从整体上提高技术应用的可行性。除此之外，对技术在今后戒毒领域的研究进行初步介绍，为今后的技术研究提供理论支持。参考文献1 蔡华亮,宋黎涛,盛伟华,等.探讨弥散加权成像(DWI)联合灌注加权成像(PWI)诊断不同时期脑梗死的效果评价 J.影像研究与医学应用,2020,4(17):59-60.2 邢 英 瀛,张 雪 芳,程 曼,等.磁 共 振 波 谱 联 合 表观 弥 散 系 数 与 灌 注 加 权 成 像 联 合 DWI 评 价 急 性脑梗死后缺血半暗带的比较 J.黑龙江医药科学,2020,43(3):86-87,89.3 邱轶慧,聂坤,高玉元,等.帕金森病伴抑郁患者静息态脑功能磁共振成像局部一致性研究 J.中国神经精神疾病杂志,2020,46(4):202-209.4 雷冠雄,朱晟,何玉成,等.基于静息态功能磁共振的帕金森病脑功能网络分析 J.湘南学院学报(医学版),2021,23(2):1-6.5 陈志晔,刘梦琦,刘梦雨,等.2 型糖尿病患者脑部静息态的功能磁共振成像 J.南方医科大学