脑磁图的临床应用研究

脑磁图(magnetoencephalogragphy,MEG),是一种通过测量脑磁场信号,对脑功能区进行定位及评价其状态的新技术,具有对人体无侵袭、无损伤等特点,目前已在人脑的功能研究和临床上进行应用。     

光泵磁强计双轴探测听觉诱发脑磁信号的初步探索

目的 光泵磁强计（optically pumped magnetometer，OPM）脑磁图（magnetoencephalography，MEG）作为新一代脑功能成像技术，在多轴探测设计下具备了对传统MEG信号“盲区”的检测能力，为脑内功能活动研究提供更全面的技术工具。本文旨在探讨双轴OPM-MEG在测量真实生理反应时的信号分布差异特征。方法 采用9通道OPM-MEG对10名健康受试者的听觉相关频率跟随反应进行检测。通过每个被试1 000个试次的数据采集，获取所有通道头皮切向（Y轴）和径向（Z轴）的磁响应信号。结果 研究显示，双轴OPM-MEG记录到的信号在强度和分布上与传统MEG存在明显区别。双轴信号明显强于传统MEG，且传统MEG难以记录的切向信号显著强于径向信号。结论 本研究证实了双轴OPM-MEG在测量真实生理信号方面的能力，并且双轴测量能够获取更丰富的信息，特别是可能存在于传统MEG测量盲区中的脑功能活动信号。这为基于传统MEG记录的神经电活动模型带来了重大更新。双轴OPM-MEG的多轴记录特性在脑科学研究和脑疾病诊断领域都具有巨大的应用潜力。这项研究初步展示了双轴OPM-MEG在听觉诱发信号研究中的价值，为后续深入研究奠定了基础。     

基于粒子群优化算法的脑磁图源定位

脑磁图作为一种新型的脑探测技术,具有较高定位精度和毫秒级时间分辨率的特点。快速准确地利用脑磁图技术对三维空间中的脑神经活动源进行定位,对于脑功能研究和医学临床应用都具有重要的应用价值。可是,目前的脑磁图源定位广泛采用了多信号分类方法,它要求对三维大脑空间进行全局扫描,需要大量的计算,存在速度慢的缺点。针对这一问题,提出了一种基于粒子群优化算法的脑磁图源定位方法。先利用粒子群优化算法全局搜索能力强的特点寻找出目标函数的全局最优值,进行初步的脑磁图源定位;然后,再在小范围内进行小网格的搜索,进一步实现精确的定位。实验结果表明,基于粒子群优化算法的脑磁图源定位能够很好地解决上述问题,具有计算速度快、定位精度高的特点。     

基于混沌优化算法的MUSIC脑磁图源定位方法

如何利用实验测得的脑磁图数据准确定位脑磁图源的真实活动位置是脑功能研究和临床应用中的一个关键问题.在脑磁活动源定位问题中,多信号分类算法是被广泛研究和采用的一类方法.为了克服多信号分类算法及其改进算法--递归多信号分类算法全局扫描时速度太慢的缺点,提出了一种基于混沌优化算法的脑磁图源定位新方法.该方法利用混沌运动遍历性的特点估计目标函数的全局最大值,进行初步的脑磁图源定位;然后,在小范围内结合网格的方法,进一步进行精确的定位.实验结果表明,此方法可实现多个脑磁图源的定位,并且定位速度大大加快,同时又能达到所要求的定位精度.     

基于混沌优化算法的多信号分类脑磁图源定位方法

如何利用实验测得的脑磁图数据准确定位脑磁图源的真实活动位置是脑功能研究和临床应用中的一个关键问题.在脑磁活动源定位问题中,多信号分类算法是被广泛研究和采用的一类方法.为了克服多信号分类算法及其改进算法--递归多信号分类算法全局扫描时速度太慢的缺点,提出了一种基于混沌优化算法的脑磁图源定位新方法.该方法利用混沌运动遍历性的特点估计目标函数的全局最大值,进行初步的脑磁图源定位;然后,在小范围内结合网格的方法,进一步进行精确的定位.实验结果表明,此方法可实现多个脑磁图源的定位,并且定位速度大大加快,同时又能达到所要求的定位精度.     

基于独立元分析的MEG(脑磁图)数据分析和处理

独立元分析(independent component analysis,ICA)可用于分离混迭的MEG(Magnetoencephalography)多通道信号中的信号源。从ICA分解的结果中消除干扰源和噪声,并将剩余分量投影回MEG多通道数据空间,可得到净化的MEG信号,表示各个信号源的各独立元分别投影回多通道,可对各活动源进行空间定位。特别是,响应于外界刺激的诱发活动源亦可从重叠的MEG多通道信号中得到分离,这对脑功能研究及脑医学临床应用极有吸引力。提出了一个简单有效的基于ICA的MEG数据分析和处理方法,研究和分析了一些实际应用问题,特别是给出了听觉诱发响应的一些有意义的分析结果。     

高时空分辨的脑功能光学成像研究进展

脑功能成像技术对深入分析脑的信息加工过程,揭示脑的高级功能至关重要,是目前国际研究热点,已经在神经科学研究和神经系统疾病的临床诊断方面取得了很大的进展.已有脑功能成像技术如:功能磁共振成像(fMRI)、正电子断层成像(PET)、脑电图(EEG)、脑磁图(MEG)等等,虽然已被成功用于脑功能研究,但是目前这些方法也存在着时间或空间分辨率不够的局限.比较而言,光学成像方法表现出其独特魅力.激光散斑衬比成像和内源信号光学成像由于能提供空间取样、时间分辨率及空间分辨率三者的最佳组合和不需加入外源性标记物等特点,与其他脑功能成像技术相比其优势可能更为突出.具有较高的时间和空间分辨率的这两种脑功能光学成像技术及其应用都取得了重大发展,成为研究脑皮层功能构筑和脑病理生理的有力工具.但是目前这两种成像方法也面临着一些挑战.     

磁场诊断

磁场诊断简称为磁诊断,是应用各科磁学方法来检查和诊断疾病的一种手段,近年来进展极快,引起了普遍重视,有以下几方面。脏器磁图脏器磁图包括心磁图、肺磁图、脑磁图、肝磁图、眼磁图、肌磁图等。应用心电图、脑电图检查心脑疾病的方法是人们所熟悉的,但知道心磁图、脑磁图方法检查诊断疾病的人还是不多的,由于人体内存在着生物电流,它必定形成生物磁场,心磁图的产生与心电图有密切关系,根据电动生磁的原理,心、脑磁场都是随着心脏、大脑生物电流的产生而形成的。现已观察到人的大脑、心脏、肺脏、肝脏、骨骼、肌肉、神经、视网膜、头发、毛…     

脑磁图神经活动源数目的估计

在脑磁图信号的分析中,正确估计出脑磁图神经活动源的数目是进一步分析脑磁图信号的前提。目前广泛采用的信息论方法和主成分分析方法都是根据特征值来确定源的数目,这两种方法在源数目较多、噪声较强的情况下,会导致误判。该文提出了一种噪声调节自动阈值的脑磁图源数目判断方法,利用基于噪声调节的主成分分析并结合聂曼- 皮尔逊准则对脑磁图源数目进行估计。同时,该方法采用了基于小波的噪声方差估计,实现了脑磁图信号中噪声方差的精确估计。通过对基于信息论方法、主成分分析方法以及该文所提议方法的实验结果的比较,表明该文所提议方法能更准确地估计脑磁图源数目,特别是在源数目较多、信噪比较小的情况下,仍能准确地估计脑磁图源数目,具有较大的实际意义。     

基于最小模估计及Tikhonov正则方法的脑磁源重建

脑磁图（magnetoencephalogram,MEG）研究中的磁源分布图象重建,属于不适定问题,需要引入适合的先验约束,把它转化为适定问题。采用非参数的分布源模型,磁源成象问题即为求解病态的欠定的线性方程组。这里采用的方法是建立在最小模估计和Tikhonov正则的基础上,从数学算法本身及相关的解剖学和神经生理学的信息,对解空间加以限制,提出了区域加权算子,再结合深工加权,以期得到合理的神经电流分布。通过仿真实验表明能得出理想的重建结果,同时讨论了该方法的局限性以及下一步的工作方向。     

经颅磁刺激与神经调控

近年来,人们已经认识到脑科学研究的重要性,而无创式脑神经刺激和调节技术已是脑科学领域一个常用的技术手段和工具,经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation, TMS)作为无创脑刺激最常用的技术,更是在治疗神经性疾病和脑科学研究中展示出了非常有潜力的应用价值。本文简单介绍了经颅磁刺激以及利用此项技术进行的临床和生理研究。     

应用脑电阻图法测定家兔的局部脑血流

脑电阻图法在临床上作为脑血管疾病的辅助诊断手段已有较长历史,但其应用主要限于对整体血流的研究。有关国内外在实验动物身上开展脑电阻图方面的工作报道,迄今也不多见。尤其是利用脑电阻图对局部脑血流的测定,特别对在急性低氧条件下局部脑血流搏动性变化的测定,国内尚未见报道。我们对此进行了初步探索,试图为今后的局部脑血流研     

脉冲磁疗法对脑血流动力学影响研究

用磁和磁场特定生物效应用于临床已有很久历史,我院自1995-1996年二年期间。应用脉冲磁场感应疗法(又称颈脑通)随机对120例颈源性脑供血紊乱患者,应用颈脑通进行治疗,从经颅多普勒勒(TCD)作为对脑供血血流动力学监测,其结果证明颈脑通是当前对脑供血紊乱一种切实有效的方法,它能明显地改善局部脑供血障碍,是值得推广的新疗法。     

脉冲磁疗法对脑血流动力学影响研究

用磁和磁场特定生物效应用于临床已有很久历史,我院自1995—1996年二年期间。应用脉冲磁场感应疗法(又称颈脑通)随机对120例颈源性脑供血紊乱患,应用颈脑通进行治疗,从经颅多普勒勒(TCD)作为对脑供血血流动力学监测,其结果证明颈脑通是当前对脑供血紊乱一种切实有效的方法,它能明显地改善局部脑供血障碍,是值得推广的新疗法。     

脑磁图：从标量探测迈向矢量探测

脑磁图：从标量探测迈向矢量探测     

LncRNA MEG3抑制食管鳞癌组织及KYSE30细胞

本研究通过检测长链非编码RNA(lncRNA)MEG3在食管鳞癌组织及人KYSE30细胞中的表达情况,分析lncRNA MEG3在食管鳞癌发生发展中的作用。我们采集食管鳞癌手术肿瘤组织54例作为观察组,癌旁正常组织54例作为对照组,采用RT-PCR技术检测MEG3表达水平。进行MEG30过表达及抑制实验,检测KYSE30细胞增殖及侵袭活性的变化。研究结果显示观察组食管鳞癌组织中lncRNA MEG3表达低于对照组的正常组织,差异具有统计学意义(p0.05);lncRNA MEG3过表达后KYSE30细胞增殖及侵袭能力减弱,lncRNA MEG3表达抑制后,KYSE30细胞增殖和侵袭能力增强。结果表明,lncRNA MEG3对食管鳞癌的发生发展有抑制作用。     

肿瘤组织中长链非编码RNA MEG3表达水平与肿瘤转移间的关系

人类母系表达基因3(MEG3)是目前研究最为广泛的长链非编码RNAs(lnc RNAs)之一,在肿瘤的发生发展和侵袭转移等过程中发挥着重要的作用。最近,大量研究结果表明MEG3在多种肿瘤的癌组织中的表达水平明显低于癌旁正常组织,在正常机体中发挥着抑癌基因的作用。也有研究者发现癌组织中MEG3处于低表达状态时提示着肿瘤可能发生转移。本研究目的是综合分析癌症病人中MEG3表达水平与肿瘤转移发生率间的关系,探讨MEG3是否可以作为判断患者发生肿瘤转移的潜在标志物。本次研究利用计算机检索维普数据库、万方数据库、中国知网(CNKI)数据库和Pub Med数据库,检索时间截止至2016年4月。收集符合标准的所有研究,利用Meta分析进行数据处理并探讨MEG3表达水平与患者肿瘤转移发生率间的关系。Meta分析共纳入5个研究,包括302例样本资料。结果表明:MEG3低表达组中的患者发生肿瘤转移人数较MEG3高表达组多。说明癌症病人中MEG3的表达水平与肿瘤转移发生率相关,MEG3低表达的患者发生肿瘤转移的概率明显高于MEG3高表达的患者。因此,MEG3可以作为预测癌症患者是否发生肿瘤转移的潜在生物标志物。     

经颅磁刺激在大脑皮质研究中的应用和进展

经颅磁刺激（TMS）是一种能够在脑中感应聚焦电流,瞬间调制大脑皮质的无创方法,在临床研究、基础神经学和诊治疾病等方面有许多应用。通过记录运动皮质诱发电位（MEPs),TMS已经或将成为探测脑下运动路径传导、评价皮质兴奋性、皮质映射和研究皮质塑性的常规工具。TMS能够主动干预脑功能,这种特性使它成为研究正常人脑－行为关系的独特技术,可以建立脑活动与任务完成之间的因果关系,探索脑功能连接。近年来的许多实验又表明,TMS在运动紊乱和精神疾病方面有潜在的治疗作用,但达到临床应用还有一定距离。     

基于独立元分析的脑磁图源定位

在脑磁图源定位问题中,通常感兴趣的是脑内众多神经活动源中的一个或几个,而传统源定位方法,如多信号分类方法,需要将所有源的位置都确定后,通过重组信号波形才能获得所感兴趣源的位置信息。为了提高定位效率,文章作者提出了一种结合独立元分析的脑磁图源定位方法。实验结果表明,该方法能加快定位的速度,同时能够在一定程度上克服噪声的影响,具有更强的抗噪声能力。     

创伤后应激障碍的经颅磁刺激研究进展

创伤后应激障碍会损伤记忆、注意和执行等认知功能,引起异常的脑活动及脑区间功能连接.尽管药物治疗和心理干预能够取得一定的治疗效果,但存在药物副作用和起效延迟等问题.经颅磁刺激作为新的创伤后应激障碍干预手段受到越来越多的关注.本文通过综述经颅磁刺激干预创伤后应激障碍以及调控认知功能和脑活动的相关研究,系统探讨了创伤后应激障碍干预中经颅磁刺激模式、刺激靶点和疗效评估等问题,并提出未来借助更有效的技术手段进行定位、建立全面有效的评估体系和结合新的记忆理论探索具有长期临床改善效果的干预方案.