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脑成像数据处理课程(脑成像技术分为哪两类)

时间:2024-09-18

磁共振脑功能成像——任务态fMRI简介

人们通常所说的“功能性核磁共振成像”就是特指这种方式的成像。(2)微观水活动性成像,可用以提供由于血管疾病导致脑组织坏死过程的时态信息。(3)微血管血液动力学成像,用于显示脑血管病理学状态。

磁共振脑功能成像,特别是任务态fMRI,是探测大脑神经活动的精密工具。它基于血氧水平依赖(BOLD)机制,聚焦于在执行特定任务时的大脑活动,而非静息状态。这项技术并非新发明,自90年代起就逐渐发展,如今在认知科学和神经医学领域广泛应用。

fMRI是“功能性磁共振成像”的意思。功能磁共振成像具有无创性,兼具较好的时间分辨率和空间分辨率的特点,既可以检测脑局部活动进行精准定位,也可以揭示复杂的脑网络系统。在fMRI扫描期间,你可能被要求执行一项任务,这些任务会激活你的大脑,成像对比 fMRI可以测量你的任务态(task)的大脑活动。

fMRI的独特之处还在于其实时跟踪能力,能够捕捉瞬间的思维活动或实验信号变化,时间分辨率高达1秒。医学领域对fMRI的需求推动了其技术发展,如利用扩散成像和灌注成像技术进行大脑缺血诊断等。FMRI的原理基于MRI信号,主要来自组织液中的质子,信号强度受质子密度和周围环境影响。

磁共振脑功能成像(fMRI)是通过刺激特定感官,引起大脑皮层相应部位的神经活动(功能区激活),并通过磁共振图像来显示的一种研究方法。

freesurfer是什么,如何使用

1、Freesurfer是一个用于脑影像分析的开源软件工具包。它主要用于处理和解析磁共振成像数据,以评估大脑结构和功能。Freesurfer提供了自动化和半自动化的工具,用于从MRI扫描中提取定量和定性的信息,如脑区的体积、皮层厚度、表面形态等。该工具包广泛应用于认知神经科学、精神病学、神经退行性疾病等领域的研究。

2、freesurfer是一个处理大脑3D结构像数据,进行自动皮层和皮下核团分割的工具,用起来非常方便。需要在linux系统下安装,如果是windows可以考虑安装一个虚拟机再装freesurfer。

3、另外,可以使用光学仪器进行扫描,然后通过三维重建和表面展平软件进行分析。目前,Freesurfer软件已被用于大脑皮层面积的分析。 对于成人来说,还有一种简单的方法是通过身高和体重计算,即身高 + 体重 - 60/100。

4、精确测量特定人体的体表面积有几种方法:纸膜法,但临床应用较为复杂;使用光学仪器进行扫描后,通过三维重建和表面展平软件进行分析。目前,Freesurfer软件已用于大脑皮层面积的展平分析,但没有查阅相关文献,不确定是否有其他软件适用于此目的。

5、去看fswiki 吧,虽然没有目录不太方便,很多内容藏的比较深,但是真的很全很细的。

6、使用FreeSurfer软件将MRI影像分割为皮层和皮下,灰质,白质和感兴趣区域,ROI用于PET参数的区域估计。 部分体积校正 基于FreeSurfer定义的ROI对PET数据使用区域扩散函数法进行基于MR的部分体积校正。

fNIRS脑成像测量方法及分析综述

持续波法(CW):最常用的测量方法,依赖于恒定强度的近红外光源。 时间分辨法(TR):利用脉冲光源测量光子在组织中的时间分布,获取光学特性。 频率调制法(FD):通过调制光源频率分析光在组织中的相位和振幅变化。

相比于fMRI,fNIRS克服了运动伪迹敏感、电磁干扰以及成像环境受限的问题,特别适合儿童和在自然情境下的研究。其工作原理是利用近红外光穿透大脑皮层,通过安置在头颅表面的发射和吸收探头测量血红蛋白(HbOHb、tHb、Cytox、CBF、CBV、TOI、ISO)等指标的变化,形成动态图像反映脑功能状态。

fNIRS的应用与经典的脑成像技术如fMRI、EEG/MEG及PET形成了鲜明的对比。在时间分辨率上,fNIRS以惊人的1000Hz超越了PET和fMRI的较慢反应。在空间分辨率上,fMRI和PET能深入脑部,而fNIRS、EEG/MEG则更为聚焦于大脑皮层的浅层活动。

fNIRS利用固定波长的光穿透头皮和颅骨,通过接收端检测光密度变化,从而捕捉神经血管耦合现象,揭示大脑血流与神经元活动的关系。与fMRI、EEG/MEG和PET等技术相比,fNIRS具有较高的时间和空间分辨率,且操作简便,适合在自然环境下进行。