脉冲式及伪连续式动脉自旋标记技术静息态脑灌注对比研究北大核心CSCD

比较研究了脉冲式动脉自旋标记(pulsed arterial spin labeling,PASL)和伪连续式动脉自旋标记(pseudo continuous arterial spin labeling,pCASL)两种磁共振成像技术在静息态脑灌注中的应用。在静息态下,采用两种动脉自旋标记技术采集了10例健康志愿者的脑灌注数据,并计算脑血流量。两种技术的测量结果均显示,人脑默认网络中的楔前叶、角回、岛叶和后扣带回的相对脑血流量高于全脑平均灌注,而pCASL更敏感。在白质、额叶、顶叶、小脑和小脑蚓区域,pCASL和PASL测量得到的灌注值有显著性差异,除枕叶、小脑和小脑蚓外,PASL测量得到的灌注量小于pCASL。在全脑范围内,pCASL的信噪比明显高于PASL,且负灌注量很少。实验表明,pCASL可以提供比PASL更准确的测量结果。     

PET脑血流量测量方法和临床应用进展

脑血流量测量对于脑血管疾病、脑肿瘤诊断和疗效评估具有重要的临床价值。PET是基于正电子示剂技术无创性、精确测量脑血流量的方法,正日益广泛地应用于临床。按照PET测量脑血流量的方法和使用的正电子示踪剂不同,其测量方法分为平衡法、放射自显影法和动力学方法三种。18O-H2O示踪剂PET测量脑血流量被认为测量脑血流方法的"金标准"。随着PET设备分辨率提高、新的图像重建方法使用和PET与MRI图像融合技术不断成熟,18F-FDG首次通过、采用图像衍生动脉输入函数(imagederived arterial input function,IDAIF)替代动脉抽血样精确测量脑血量方法受到广泛重视,有可能逐步取代高成本的18O-H2O测量脑血流量。PET无创、方便和精确测量脑血流量的方法在临床应使用有助于脑血管性疾病、脑肿瘤和脑退行性病变早期诊断、鉴别诊断和个性化医疗。本文介绍PET脑血流量测量原理、方法和临床应用进展。     

3D ASL在急性轻度创伤性脑损伤中的应用

为了探讨3D动脉自旋标记(arterial spin labeling,ASL)技术对急性创伤性脑损伤(traumatic brain inju-ry,TBI)病人的诊断价值,将43例急性轻度TBI患者和20例健康志愿者进行了常规MRI(magnetic resonanceimaging)和3D ASL扫描。结果表明,3D ASL能显示常规MRI所不能显示的脑内血流灌注情况。3D ASL结果发现,健康志愿者组双侧前、中、后动脉供血区的脑血流量(cerebral brain flow,CBF)值比较均无差异(P值均>0.05);TBI患者未出现明显低灌注区的脑实质CBF较志愿者脑实质CBF值明显降低(P值<0.01);TBI患者脑内局部低灌注区较对侧镜面区的CBF值明显减低(P值<0.01)。3D ASL技术能检测出急性轻度TBI患者脑实质灌注减低情况,对于临床诊治有重要意义,值得在临床推崇。     

山莨菪碱对重组鼠脑(Na~++K~+)—ATP酶旋转运动的影响

本文采用饱和转移顺磁共振技术研究了山莨菪碱对重组鼠脑(Ba~++K~+)-ATP酶旋转运动的影响.从鼠脑纯化的(Na~++K~+)-ATP酶经马来酰亚胺自旋探针标记,再重组于大豆磷脂脂质体.结果表明,(Na~++K~+)-ATP酶旋转相关时间为6—12微秒左右,山莨菪碱加速重组后的(Na~++K~+)-ATP酶的旋转运动.Arrhcnius图示出在10℃左右出现—明显折点,关于山莨菪碱抑制重组(Na~++K~+)-ATP酶活性与增加酶蛋白的旋转运动的关系进行了讨论.     

脑微血管形态参数和细胞化学定量参数测量法

本文介绍采用图象分析仪测量脑微血管一些形态定量参数和细胞化学定量参数的方法。脑毛细血管的一些三维形态参数根据数学形态学和体视学原理进行测量和计算。这些定量参数对于微血管和微循环的定量研究和临床诊断有一定的实用价值。     

树qu（Tupaia belangeri chinensis）的脑底动脉环

用25只树qu,从升主动脉灌注带色的橡胶乳液,在解剖显微镜下进行解剖观察,用目测微尺进行测量。大多数树qu（22只）有完整的脑底动脉环。由左、右大脑前动脉向内侧各发一前交通动脉组成大脑前总动脉。前交通动脉口径为大脑前动脉的75-85%。后交通动脉口径与大脑后动脉相近,连于颈内动脉与大脑后动脉（基底动脉的分支）之间。测量了组成脑底动脉环有关动脉的口径。由于后交通动脉足够粗大,只有中断左、右颈总动脉和左、右椎动脉,才能造成全脑缺血。     

正常成人脑主要供血动脉的MSCT血管成像研究

目的:观测正常脑动脉多层螺旋CT血管成像(multi-slice spiral CT angiography,MSCTA)主要动脉的起始部内径、走行、形态及其分支的显示情况,为脑血管疾病的诊断提供参考资料.方法:选择40例健康体检者行全脑血管64层MSCTA检查,采用ADW4.2工作站测量各主要动脉起始部内径,观测其走行、形态和变异,并统计各级分支的显示率.结果:正常成人脑动脉常见的变异发生在组成脑底动脉环的大脑前动脉A1段、前后交通动脉及大脑后动脉起始段,以后交通动脉变异最大.颈内动脉末段、大脑前动脉A1段、大脑中动脉、大脑后动脉、眼动脉、前交通动脉、后交通动脉及脉络膜前动脉在MSCTA上的显示率分别为100%、95%、100%、100%、100%、92.5%、58.8%和72.5%.主要脑动脉起始部内径分别是:颈内动脉末段4.013±0.770 mm、大脑前动脉A1段2.709±0.877 mm、大脑中动脉3.498±0.640 mm、大脑后动脉2.025±0.608 mm、眼动脉1.640±0.334 mm、后交通动脉1.491±0.697mm及脉络膜前动脉1.460±0.483mm.结论:正常成人脑血管变异主要发生于脑底动脉环,脑血管直径与其供血范围及分布区血流动力学因素相关.     

辣根过氧化物酶标记与样品后染色联用在微观脑联结组学中的应用

三维电子显微成像(volume electron microscopy)是微观尺度脑联结组学(micro-brain connectomics)研究的主要研究手段.自动卷带式连续超薄切片-收片系统(automated tape-collecting ultramicrotome,ATUM)及扫描电镜序列成像系统的联合应用,是三维电镜成像中一种重要的技术手段.该方法利用卷带式收集超薄切片,形成完整的样品切片库,进而在后续成像中形成样品三维电镜成像数据库.根据ATUM系统镜外切片-收片、保留样本切片库等特点,对相应的生物样品制备方法进行改进,包括树脂配方及树脂渗透方式改良,神经元细胞膜辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP)稀疏化标记与样本切片库后染色联用——从而很大程度上减少样品切片的褶皱率,并使得在整体高衬度的样品图像库中高效地识别神经元身份成为可能,最终获得符合脑联结组学所需的高质量成像数据.     

磁共振波谱成像结合扩散加权成像在脑胶质瘤及脑转移瘤鉴别诊断中的意义

目的:评估磁共振波谱成像(Proton Magnetic Resonance Spectroscopy,1H-MRS)联合磁共振扩散加权成像(Diffusion Weighted Imaging,DWI)在鉴别脑胶质瘤及孤立的脑转移瘤中的作用。方法:应用3.0T磁共振扫描仪,对临床手术确诊及组织病理学诊断证实的49例脑肿瘤患者(35例多形性胶质母细胞瘤,14例脑转移瘤)进行常规磁共振成像、磁共振波谱成像及磁共振扩散加权成像,并并对获得的数据进一步测量瘤内及瘤周区的代谢比、N-乙酰天门冬氨酸(NAA)、胆碱(Cho)、肌酸(Cr)值以及表观弥散系数(ADC值),分析两肿瘤组之间不同参数的统计学差异。此外,我们研究了感兴趣区域(ROI)的大小对肿瘤区域的病变扩散性能潜在影响。结果:胶质母细胞瘤瘤周N-乙酰天门冬氨酸(NAA)、肌酸(Cr),胆碱(Cho)/Cr,Cho/NAA和r CBV显著高于颅内转移瘤(P0.05);ADC值在两肿瘤组之间无显著差异(P0.05)。结论:在瘤周区1H-MRS有助于鉴别胶质母细胞瘤与单发的脑转移瘤。在瘤内扩散性的定量特性依赖ROI大小的设置。     

应用基于内源信号的光学成像技术的视觉脑研究现状

基于脑内源信号的光学成像技术是近来国际上出现的一种脑功能成像方法。该技术既无毒,又具有较高的空间分辨率,因而被迅速应用于动物的视觉、听觉、体感皮层功能构筑的研究中。本文综述了这种光学脑功能成像在视觉脑研究方面所取得的重要进展,并分析了该方法与其他脑成像技术、微电极单细胞技术的关系。报道了国内自行研制第、套脑功能光学成像系统的研究工作,该系统已在猫初级视觉皮层不同深度获得了清晰的方位功能图,并已经和     

综述: 光学显微水平全脑成像方法的研究进展

在全脑水平研究哺乳动物复杂的脑神经网络是现代脑科学的重要研究目标之一,但由于缺乏合适的研究方法,已有的研究还局限于高等动物的局部脑回路或低等动物的脑网络．为了实现大范围的高分辨三维成像,近10年来,发展出了一些光学显微成像新方法,已经或有希望应用于哺乳动物全脑的神经元网络成像研究中．本文对上述方法进行了归纳和比较,综述了各种成像技术在空间分辨率、探测范围、数据配准和成像速度等方面的性能表现及面临的挑战．     

脑科学和脑功能MR成像

目的：在对大脑认知功能进行脑功能成像研究之中,随着磁共振成像技术的发展,人们现在可以对脑的认知功能,如视觉、运动、语言和记忆等功能中枢进行成像。本文首先介绍了脑科学的发展历程,并从脑功能MR成像的方法出发,分析了其成像机理,探讨了用脑功能MR成像为手段对脑科学—认知科学进行的方法研究,最后对脑功能MR成像应用于脑科学的研究作了展望。     

基于动脉自旋标记技术的内侧颞叶癫痫病人脑血流灌注成像研究北大核心CSCD

基于动脉自旋标记(arterial spin labeling,ASL)技术,分析内侧颞叶癫痫(mesialtemporal lobe epilepsy,mTLE)患者大脑血流灌注(perfusion)的改变情况。在静息态下,采集了30例内侧颞叶癫痫伴单侧海马硬化发作间期患者(其中左侧16例,右侧14例)及22例健康志愿者的ASL数据,并通过计算获取其相对脑血流量(relative CBF,rCBF)及灌注不对称率(asymmetric index,AI)。癫痫病人与正常人的比较结果表明:左侧mTLE患者在两侧海马旁回、梭状回、额叶、颞叶和患侧海马回及岛叶,右侧mTLE患者在两侧海马回、海马旁回、额叶、颞叶和患侧杏仁核及岛叶,rCBF均有所下降,且患侧的下降程度和范围均大于对侧。说明mTLE患者的海马硬化可能导致了痫灶区功能异常,并通过癫痫的发作影响到全脑。     

静脉流出计量法测定缺氧大鼠脑血流量的变化

脑组织与其它组织相比,具有其特殊性,即被颅骨包裹,颅内外血管又通过许多渠道相互贯通,这都给脑组织血流量的测定带来了一定困难。脑血流量测定包括电磁流量计法,标记微球法,阻抗法,~(133)Xe吸入法及放射自显影方法等。放射微球法,~(133)Xe吸入法和放射自显影法不适用于对脑血流量进行连续、动态观察,而电磁流量计测定动脉流入量则仅限于猴、兔等少数动物。阻抗法具有设备简单、可连续观察的优点,但不能进行定量研究。另外,其结果易受呼吸、肌肉紧张等的影响。     

编者按: 脑成像与脑网络

揭示脑的奥秘是人类面临的最大挑战之一。神经元是构成神经系统结构与功能的基本单位。神经元与神经元之间通过突触实现信息交互,并构成神经环路或神经网络。神经环路有局部的,也有跨脑区或长程的,甚至全脑尺度的。神经环路则是脑实现神经信息处理的基本单元。若干神经环路构成脑网络。脑网络研究已经成为脑功能与脑疾病研究领域的热点。 在国家自然科学基金委员会和科技部“973计划”等项目的支持下,我国科学家在这一领域已经开展了卓有成效的工作。2011年第393次香山科学会议“脑网络组及其临床应用的前沿科学问题”曾对此进行过比较深入的研讨。为促进对该领域现状及发展的了解,本期汇集了2篇述评和2篇研究论文,作为脑成像与脑网络专题发表,以飨读者。 利用9.4T功能磁共振成像(fMRI)获得轻度麻醉状态下大鼠静息状态及刺激激活的数据,通过互相关分析构建节点之间的相关系数矩阵并计算相应的网络参数,赖永秀等人报道了大鼠感觉运动系统静息态脑网络的研究成果,发现感觉运动系统在静息态时的脑网络具有小世界属性。 扩散磁共振成像(dMRI)的出现为大脑结构与功能研究提供了全新的检测手段,雷皓等报道了小动物高分辨扩散磁共振成像数据分析方法,为小动物脑dMRI研究提供了统一图像模板与完善的计算方法,对于检测神经纤维微观结构的变化,以及临床诊断,将具有极其重要的意义。 神经环路功能变化的实时在体监测是研究脑网络不可或缺的手段,曾绍群等评述了基于声光偏转器的快速无惯性随机扫描双光子显微成像技术的研究进展及发展趋势,指出该技术的进一步发展将为神经活动观测提供一种全新的方法,从而极大地推动脑科学研究的发展。 针对哺乳动物全脑的神经元网络成像,龚辉等从空间分辨率、探测范围、数据配准和成像速度等方面评述了光学显微水平全脑成像方法的研究进展,并讨论所面临的挑战。他们指出,要在全脑尺度获取突起水平分辨率的结构与功能数据,光学成像方法最为成熟。华中科技大学研制的MOST系统,率先获得了一系列高分辨率的完整大脑解剖数据集,该成果将在神经元网络的构建和脑功能与疾病研究中发挥重要作用。 我们期待更多、更好的有关脑成像与脑网络的论文发表,以更广泛和深入地促进我国脑科学研究领域的学术交流。     

神经功能成像及其在重大脑疾病中的应用

根据第101期双清论坛"神经功能成像及其在重大脑疾病中的应用"的报告内容,简述了功能神经成像技术与方法的现状与发展趋势,介绍了近年来基于成像技术的重要脑科学研究成果和临床转化研究面临的挑战,并提出了神经功能成像及其在重大脑疾病应用中的主要研究方向和科学问题的设想.     

树鼩(Tupaia belangeri chinensis)的脑底动脉环

用25只树鼩,从升主动脉灌注带色的橡胶乳液,在解剖显微镜下进行解剖观察,用目测微尺进行测量。大多数树鼩(22只)有完整的脑底动脉环。由左、右大脑前动脉向内侧各发一前交通动脉组成大脑前总动脉。前交通动脉口径为大脑前动脉的75～85％。后交通动脉口径与大脑后动脉相近,连于颈内动脉与大脑后动脉(基底动脉的分支)之间。测量了组成脑底动脉环有关动脉的口径。由于后交通动脉足够粗大,只有中断左、右颈总动脉和左、右椎动脉,才能造成全脑缺血。     

脊椎动物头部及脑动脉的显示方法及标本制作

全面了解不同脊椎动物的脑动脉系统,对于从形态和功能相适应的角度理解脊椎动物在进化过程中脑的结构和功能发生的演变有极其重要的意义,完整地显示脑动脉系统在生物学教学、科研等方面亦有重要的应用价值。为此根据我们的工作体验,介绍几种显示脊椎动物头部及脑动脉系统的方法及标本制作技术。     

纳米铁标记骨髓间质干细胞的MR研究

探讨超顺磁性氧化铁纳米粒子(Superparamagnefic iron oxide,SPIO)体外标记大鼠骨髓间质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)的磁共振(magnetic resonance,MR)的成像特征.选取第5代细胞进行SPIO标记,其标记浓度为28 mg/L,选取不同的标记细胞数量,使用1.5 TMR进行T1WISE、T2WIFSE、T2WFGR扫描,测量不同扫描序列标记细胞管的信号强度改变,并进行统计学分析.细胞标记率为92%,细胞存活率为97%,MR成像显示,随着细胞数量的增多,标记细胞信号呈线性减低趋势.MR成像能敏感地显示SPIO标记的骨髓间质干细胞.     

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.