Rezonanță magnetică funcțională

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Date FMRI (în galben) suprapuse pe un șablon standard (imaginea medie a anatomiei creierului diferiților pacienți)

Imagistica prin rezonanță magnetică funcțională , abreviată RMF sau fMRI ( Imagistica prin rezonanță magnetică funcțională ), este o tehnică de imagistică biomedicală care constă în utilizarea imaginii prin rezonanță magnetică pentru a evalua funcționalitatea unui organ sau aparat, într-un mod complementar imagisticii morfologice .

Deși rezonanța magnetică funcțională este o terminologie generică, adică aplicabilă oricărei tehnici de imagistică prin rezonanță magnetică care oferă informații suplimentare morfologiei simple (de exemplu, imagistica metabolică , cuantificarea fluxului sanguin , imagistica mișcării inimii etc.), este adesea utilizată ca sinonim pentru imagistica prin rezonanță magnetică neuronală funcțională, una dintre cele mai dezvoltate tehnici de neuroimagistică funcțională .

Această tehnică este capabilă să vizualizeze răspunsul hemodinamic (modificări ale conținutului de oxigen al parenchimului și capilarelor ) legat de activitatea neuronală a creierului sau măduvei spinării , la oameni sau alte animale.

Introducere

De mai bine de o sută de ani, modificările fluxului sanguin și oxigenarea sângelui în creier ( hemodinamica ) sunt cunoscute ca fiind strâns legate de activitatea neuronală. Charles Scott Sherrington și Charles S. Roy sunt citați frecvent ca primii care postulează, în 1890, că creierul posedă „mecanisme intrinseci prin care suportul său vascular poate varia local în corespondență cu variațiile locale ale activității funcționale” (Kullmann, 2014. Brain . Editorial 137: 307). Dar prima dintre dovezile experimentale a fost furnizată în schimb la sfârșitul secolului al XIX-lea de către fiziologul italian Angelo Mosso , inventatorul primei tehnici funcționale de neuroimagistică din istorie, cunoscută sub numele de „echilibrul circulației umane” și capabilă să măsoare neinvaziv sângele redistribuirea.în timpul activității emoționale și intelectuale.[1] Manuscrisul care descrie primele expresii făcute cu „echilibrul circulației umane” a fost redescoperit de Stefano Sandrone și colegii săi în 2013. [2] .

Când celulele nervoase sunt active, acestea consumă oxigenul transportat de hemoglobina eritrocitelor care traversează capilarele sanguine locale. Efectul acestui consum de oxigen este o creștere a fluxului sanguin în regiunile în care există o activitate neuronală mai mare, care are loc cu o întârziere de aproximativ 1 până la 5 secunde. Acest răspuns hemodinamic atinge un vârf în 4-5 secunde, înainte de a reveni pentru a scădea la nivelul inițial (în general scade și sub acesta): pe lângă modificările fluxului sanguin cerebral , există și modificări localizate ale volumului sanguin cerebral. concentrația relativă de oxihemoglobină (hemoglobină oxigenată) și deoxihemoglobină (hemoglobină neoxigenată).

Hemoglobina este diamagnetică atunci când este oxigenată, dar paramagnetică atunci când nu este oxigenată, iar semnalul dat de sânge în rezonanță magnetică nucleară (RMN) variază în funcție de nivelul de oxigenare. Aceste semnale diferite pot fi detectate folosind o secvență de impuls RMN adecvată, cum ar fi contrastul dependent de nivelul de oxigenare a sângelui (BOLD). O intensitate mai mare a semnalului BOLD derivă dintr-o reducere a concentrației de hemoglobină neoxigenată, deoarece susceptibilitatea magnetică a sângelui pare să aibă o valoare mai apropiată de cea a țesuturilor.

Prin analiza cu scanere de imagistică prin rezonanță magnetică , utilizând parametri sensibili la variația susceptibilității magnetice, este posibil să se estimeze variațiile contrastului BOLD, care pot fi pozitive sau negative în funcție de variațiile relative ale fluxului sanguin cerebral și ale consumului de oxigen. Creșterile fluxului sanguin cerebral, în proporție mai mare decât creșterea consumului de oxigen, vor duce la un semnal BOLD mai mare; dimpotrivă, scăderea debitului, mai mare decât modificările consumului de oxigen, va determina o intensitate mai mică a semnalului BOLD.

Descoperirea principiilor cheie ale RMN funcțional și a semnalului BOLD este creditată către Seiji Ogawa și Kenneth Kwong .

BOLD și activitatea neuronală

Relația corectă dintre semnalele neuronale și BOLD este încă în curs de cercetare, dar, în general, modificările semnalului BOLD sunt legate de modificările fluxului sanguin. Numeroase studii efectuate în ultimele decenii au identificat o cuplare între fluxul sanguin și rata metabolică ; adică aportul de sânge este strict reglementat în spațiu și timp în funcție de aportul de substanțe nutritive necesare metabolismului creierului . Oricum ar fi, neurologii caută o relație mai directă între aportul de sânge și intrările / ieșirile neuronale care pot fi legate atât de activitatea electrică observabilă, cât și de modelele de circuit ale funcției creierului.

Observațiile asupra curenților electrici ar indica faptul că potențialele de câmp local , indicii activității electrice integrate, au o corelație mai mare cu fluxul sanguin decât potențialele de acțiune care sunt mai direct legate de comunicațiile neuronale. Cu toate acestea, nici o măsură a activității electrice nu a furnizat o corelație adecvată cu metabolismul și aportul de sânge în domenii experimentale largi și dinamice. Probabil, aceasta reflectă natura complexă a proceselor metabolice, care include și activitatea electrică. Unele cercetări recente au sugerat că creșterea fluxului sanguin cerebral, care urmează activității neuronale, nu ar fi legată de cererea metabolică a regiunii cerebrale, ci mai degrabă ar fi determinată de prezența neurotransmițătorilor , în special a acidului glutamic .

Descoperirile recente ale cercetărilor sugerează că o ușoară scădere inițială înainte de semnalul BOLD pozitiv ar avea o dimensiune mai localizată și ar fi legată de scăderile locale ale concentrației de oxigen din țesuturi (posibil reflectând metabolismul local crescut în timpul activării neuronilor ). Analizând acest semnal BOLD negativ și mai localizat, a fost posibilă imagistica coloanelor de dominanță oculară din cortexul vizual primar cu o rezoluție de aproximativ 0,5 mm. Cu toate acestea, semnalul BOLD negativ inițial este slab și poate fi detectat numai cu ajutorul scanerelor puternice, cu câmpuri magnetice de cel puțin 3 tesla . Semnalul este, de asemenea, mult mai puțin intens decât semnalul BOLD normal pozitiv, ceea ce face dificilă extragerea acestuia din zgomotul de fundal . De asemenea, această mică variație apare în aproximativ 1-2 secunde de la începutul stimulului și este posibil să nu fie detectată atunci când semnalele sunt înregistrate cu timpi lungi de repetare. Dacă timpul de repetare este suficient de scăzut, observarea semnalului negativ poate fi distorsionată de viteza crescută a răspunsului la fluxul sanguin cerebral, cauzată de consumul posibil de substanțe vasoactive (cum ar fi cofeina ).

Semnalul BOLD este generat de fluxul sanguin cerebral general de către arterele și venele mari, arteriolele și venulele mici și de capilare. Rezultatele experimentale indică faptul că semnalul BOLD poate fi estimat de la vase mai mici, deci mai aproape de neuronii activi, folosind câmpuri magnetice mai puternice. De exemplu, în timp ce aproximativ 70% din semnalul BOLD provine de la navele majore dintr-un scaner de 1,5 tesla , aproximativ 70% provine de la navele minore dintr-un scaner de 4 tesla. Mai mult, magnitudinea semnalului BOLD variază aproximativ proporțional cu pătratul intensității câmpului magnetic. Prin urmare, a existat o creștere a atenției către scanere de câmp mai intense, atât pentru a îmbunătăți localizarea măsurătorilor, cât și pentru a crește semnalul detectabil. În ultimii ani, 7 scanere tesla au fost operaționale și experimentale 8 și 9 scanere tesla sunt în curs de dezvoltare.

Tehnică

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Imagistica prin rezonanță magnetică .

Semnalul BOLD este măsurat prin achiziție rapidă volumetrică a imaginii cu contrast ponderat T 2 sau T 2 *. Aceste imagini pot fi achiziționate cu rezoluție spațială și temporală discretă: sunt dobândite cu o perioadă cuprinsă între 1 și 4 secunde și fiecare voxel reprezintă un cub de țesut de aproximativ 2-4 mm pe parte. Evoluțiile tehnologice recente, cum ar fi utilizarea câmpurilor magnetice intense și recepția cu frecvență radio multicanal, au făcut posibilă rezoluția spațială pe scara milimetrică. Răspunsurile la stimuli, la una sau două secunde distanță unul de celălalt, se disting printr-o metodă cunoscută sub numele de rezonanță magnetică funcțională legată de eveniment , în timp ce timpul total de efectuare a unui răspuns BOLD la un stimul scurt durează aproximativ 15 secunde. la semnalul intens pozitiv.

Disciplinele implicate

Principiile pe care se bazează FMRI implică diverse discipline științifice; utilizarea eficientă în cercetare și studiul acestei tehnici necesită cunoștințe bune legate de următoarele domenii:

  • fizică : cercetătorii ar trebui să aibă o înțelegere rezonabilă a principiilor fizice implicate în funcționarea dispozitivelor.
  • neuroanatomie și neurofiziologie : rezultatele furnizate de semnalele RMF pot fi plasate corect în contextul lor numai cu cunoașterea acestor două discipline. În cele mai recente studii, scopul este de a explica fenomenele cunoașterii umane în termeni fizici (anatomici și fiziologici).
  • Electrofiziologie : Familiarizarea cu comportamentul neuronilor la nivel electrofiziologic poate ajuta la proiectarea unor studii utile asupra acestei tehnici.
  • psihologie : multe studii asupra RMF stau la baza paradigmelor experimentale ale psihologiei cognitive și psihofizicii , fiind posibilă o evaluare cantitativă a efectelor analizate.
  • statistici : aplicarea corectă a statisticilor este esențială pentru o interpretare corectă a observațiilor, evitând falsurile pozitive .
  • Psihiatrie : au fost publicate numeroase studii care documentează activarea modificată a anumitor zone cerebrale în numeroase boli psihiatrice.

Valența RMF

De la introducerea sa, RMF a fost puternic criticat atât ca tehnică de cercetare, cât și pentru interpretarea rezultatelor sale.

Critici ale tehnicii RMF

  • Semnalul BOLD este doar o măsură indirectă a activității neuronale și, prin urmare, este susceptibil de a fi influențat de fenomene fiziologice non-neuronale.
  • Diferite zone ale creierului pot avea răspunsuri hemodinamice diferite, care nu ar fi reprezentate cu acuratețe de modelul liniar general , adesea utilizat pentru a filtra semnalele RMN temporale.
  • RMN a fost adesea folosit pentru a identifica unde apar activările neuronale în creier și acest lucru a dus la critici care îl acuză că este aproape o nouă formă de frenologie . Majoritatea oamenilor de știință preferă modele care explică modul în care funcționează mecanismele psihologice. Ca răspuns la această critică, se susține că acolo unde este localizată o anumită funcție cognitivă este de o importanță vitală. Neuropsihologia , manipularea invazivă a funcțiilor creierului și neuroimagistica funcțională ne permit să analizăm diferite aspecte ale rolului fiecărei regiuni cerebrale. Analogia cu frenologia este, prin urmare, greșită și înșelătoare: frenologia nu are nicio bază științifică (sau cel puțin minimă), în timp ce RMF permite stabilirea unor ipoteze importante și verificarea acestora folosind metoda științifică .
  • RMN este adesea utilizat pentru a vizualiza activarea localizată în regiuni specifice, fără a reprezenta în mod adecvat natura distribuită a funcționării rețelelor neuronale biologice . Unele tehnici statistice multivariate recente studiază această problemă prin caracterizarea interacțiunilor dintre regiunile activate, analizate cu tehnici univariate tradiționale. Aceste tehnici se pot dovedi utile în viitor.
  • În ciuda faptului că este o tehnică neinvazivă, RMN oferă o rezoluție spațială destul de bună. Cu toate acestea, răspunsul temporal relativ la fluxul sanguin, pe care se bazează RMF, este destul de ușor în raport cu semnalele electrice care transportă comunicațiile neuronale. De aceea, unele grupuri de cercetare lucrează la această problemă, combinând RMN cu datele furnizate de alte tipuri de examene, cum ar fi electroencefalografia (EEG) sau magnetoencefalografia (MEG). EEG are o rezoluție temporală mult mai mare, dar o rezoluție spațială destul de redusă, în timp ce MEG are o rezoluție temporală la un nivel cu EEG și rezoluție spațială similară cu RMF. Acest lucru i-a determinat pe unii să considere că MEG este un test mai valoros decât RMN.
  • Multe modele teoretice utilizate pentru a descrie semnale RMF nu sunt foarte precise, atât de mult încât să nu fie falsificabile ( falsificabilitatea este un principiu fundamental al metodei științifice ). În consecință, potrivit unora, RMF nu are o bază științifică suficient de solidă. Împotriva acestei critici se susține că studiile efectuate cu RMF, dacă sunt bine structurate, pot furniza dovezi capabile să falsifice o teorie anterioară. Mai mult, cu utilizarea unor modele matematice și de calcul bine definite ale proceselor neuronale, RMF poate verifica sau infirma previziunile unor astfel de teorii.

Critici generale

Ca și în orice altă tehnică, valența RMF este puternic influențată de proiectarea experimentului care implică utilizarea acestuia. Mulți cercetători au folosit RMF în zadar, deoarece nu aveau cunoștințe adecvate despre toate aspectele implicate în tehnică sau pentru că au primit predare în discipline caracterizate de o rigoare mai mică decât ramurile psihologiei și neuroștiințelor implicate aici. Utilizarea ineficientă a tehnicii este o problemă, dar nu datorită caracteristicilor tehnicii în sine.

Avantajele RMN-ului

  • Poate înregistra semnalele cerebrale (umane sau animale) într-un mod neinvaziv fără a utiliza radiații ionizante exploatate în alte metode precum CT sau PET .
  • Poate înregistra date cu rezoluție spațială de la 3 la 6 milimetri, dar cu rezoluție temporală slabă (în ordinea secundelor), în comparație cu alte tehnici, cum ar fi EEG . Rezoluția temporală scăzută, totuși, se datorează fenomenului detectat, nu tehnicii în sine: EEG măsoară activitatea electrică a neuronilor, în timp ce RMF măsoară activitatea sângelui, care are timpi de răspuns mai mari. Pentru măsurarea altor fenomene, totuși, scanerele RMN utilizate pentru RMN pot funcționa la rezoluție temporală ridicată.

Uz comercial

Cel puțin două companii sunt echipate pentru utilizarea RMF ca minciună [3] . Semnalele obținute de scanerul RMN sunt afișate pe un ecran, unde sunt evidențiate regiunile cerebrale active. În funcție de cele mai active regiuni, se crede că este posibil să se determine dacă un subiect spune sau nu adevărul. Această utilizare s-a născut destul de recent și susținătorii săi speră că va înlocui tehnicile de detectare anterioare, cum ar fi poligraful , totuși există îndoieli cu privire la caracterul științific al acestor metode.

Desfășurarea examenului

Subiecții care participă la un examen RMN se întind pur și simplu pe patul scanerului. Tampoanele moi sunt de obicei utilizate pentru a preveni mișcările mici de a interfera cu măsurarea. Unele laboratoare folosesc un instrument creat pentru a fi mușcat de pacient, astfel încât capul să rămână nemișcat, dar nu este o practică foarte obișnuită, deoarece provoacă adesea disconfort. Este posibil să se corecteze efectul mișcărilor foarte mici în faza de post-procesare a datelor, dar dincolo de trei milimetri de deplasare, măsurarea este iremediabil invalidă. Problema mișcării apare la toți pacienții, dar mai ales la subiecții care nu sunt pregătiți fizic sau emoțional nici măcar scurte examinări de acest tip (de exemplu, persoanele cu boala Alzheimer , schizofrenia sau copiii mici). La acest tip de subiecte, pot fi utilizate diverse tehnici de întărire pentru a atenua artefactele, dar în general soluțiile constau în proiectarea unei paradigme compatibile cu acești pacienți.

Un examen RMN durează de obicei între 15 minute și două ore, în funcție de obiectivul studiului. Subiecții pot fi supuși la diferite teste, cum ar fi vizionarea videoclipurilor, ascultarea sunetelor, perceperea mirosurilor, efectuarea de operații cognitive, cum ar fi memorarea sau imaginarea ceva, apăsarea anumitor butoane sau alte tipuri de sarcini. Cercetătorii trebuie să furnizeze instrucțiuni detaliate și descrieri ale schemei experimentale fiecărui subiect, care trebuie să ofere consimțământul informat pentru procedură în consecință.

Siguranța este un factor important în toate experimentele care implică RMN. Subiecții trebuie să se asigure că sunt în măsură să facă un examen care implică RMN. Datorită tehnicii utilizate (RMN), există de fapt un câmp magnetic foarte intens în vecinătatea scanerului (1,5 T sau mai mult). Pacienții trebuie mai întâi examinați cu atenție pentru a identifica orice tip de obiect feromagnetic (ceasuri, ochelari, stimulatoare cardiace , plăci osoase , șuruburi osoase etc.) care ar face periculoasă chiar abordarea scanerului. Dacă obiectele de acest tip nu sunt detașabile, la fel ca în cazul dispozitivelor medicale, examinarea nu poate fi efectuată.

Tehnici similare

În plus față de RMN, există și alte tehnici complementare pentru studierea activității creierului utilizând rezonanța magnetică nucleară.

RMN cu contrast

Injectarea unui mediu de contrast , cum ar fi oxidul de fier acoperit cu zahăr sau amidonul (pentru a-l face nedetectabil de sistemul imunitar ), determină interferențe locale în câmpul magnetic, care pot fi măsurate cu scanerul de imagistică prin rezonanță magnetică (RMN). Semnalele asociate cu acest tip de medii de contrast sunt proporționale cu volumul sanguin cerebral. Deși această metodă semi-invazivă prezintă un dezavantaj considerabil în studiul funcției creierului la subiecții normali, aceasta permite o sensibilitate de măsurare mult mai mare decât măsurarea semnalului BOLD, care ar putea permite efectuarea unor teste similare la o populație mai mare. Sunt cercetate alte metode de detectare a volumului de sânge care nu necesită injecții, totuși se crede că sensibilitatea oferită prin injectarea unui mediu de contrast nu poate fi atinsă cu alte tehnici.

Imagistica spectroscopică prin rezonanță magnetică

Pictogramă lupă mgx2.svg Spectroscopie prin rezonanță magnetică nucleară .

Rezonanța magnetică spectroscopică imagistica este un alt MRI- bazat examen pentru a evalua funcția creierului. În timp ce spectroscopia de rezonanță magnetică simplă (MRS) nu oferă nicio rezoluție spațială, având în vedere totalitatea probei prezente în scaner, imagistica spectroscopică constă în evaluarea speciilor chimice prezente în regiuni mici (de ordinul 1 cm³). Evaluarea spectroscopică este posibilă deoarece protonii atomilor de hidrogen au proprietăți rezonante diferite în funcție de mediul chimic în care se găsesc, adică molecula de care sunt legați ( apă sau proteine de exemplu). Rezultatul imaginii spectroscopice poate fi citit sau ca o serie de imagini. fiecare reprezentând o specie chimică diferită sau ca o serie de spectre, fiecare asociată cu o locație spațială specifică.

Graficul spectrului este alcătuit dintr-o serie de vârfuri, fiecare dintre ele corespunzând unei molecule diferite care conțin hidrogen. Zona de sub vârful fiecărei rezonanțe oferă o măsură cantitativă a concentrației compusului. Cel mai mare vârf este dat de apă , dar se disting și vârfurile pentru colină , creatină , n-acetilaspartat (NAA) și acid lactic . NAA este substanțial inactiv în neuroni, acționând ca un precursor al glutamatului și ca un depozit pentru grupările acetil , utilizate în sinteza acizilor grași ; totuși, concentrația sa este o aproximare rezonabilă a stării de integritate și funcționalitate a neuronilor. Bolile cerebrale ( schizofrenie , accident vascular cerebral , unele tipuri de cancer , scleroză multiplă ) pot fi caracterizate prin modificări locale ale nivelurilor NAA în comparație cu subiecții sănătoși. Creatina este utilizată ca valoare relativă de control, deoarece nivelurile sale rămân aproape constante. În schimb, nivelurile de colină și lactat sunt utilizate pentru a evalua tumorile cerebrale .

Imaginea tensorului de difuzie

RMN-ul de difuzie (DTI, imagistica prin tensiune de difuzie) constă în utilizarea imaginii prin rezonanță magnetică pentru a măsura connettitività anatomică între zone. Din punct de vedere tehnic, nu este într-adevăr o tehnică de imagistică funcțională, deoarece nu măsoară dinamic modificările funcției creierului; descoperirile de conectivitate sunt, prin urmare, complementare imaginilor funcționale ale cortexului cerebral , furnizate de semnalul BOLD din RMF. Fasciculele de substanță albă transportă informații funcționale între diferite zone ale creierului și difuzia moleculară a apei este împiedicată la axele acestor fascicule. Prin urmare, măsurarea difuziei apei poate dezvălui informații despre localizarea și morfologia canalelor mari de substanță albă. Bolile care modifică organizarea normală sau integritatea substanței albe a creierului (cum ar fi scleroza multiplă) au un impact cantitativ asupra testelor de tip DTI.

Etichetarea spinului arterial

Tehnica de marcare a spinului arterial (ASL) constă în marcarea magnetică a fluxului proximal de sânge afluent către o anumită zonă a țesutului: în acest caz, semnalul detectat în țesut este proporțional cu fluxul sanguin, adică o măsurare a perfuziei . Această tehnică oferă o cantitate mai mare de informații fiziologice cantitative decât semnalul BOLD și are aceeași sensibilitate în detectarea variațiilor localizate ale activității induse de efectuarea acțiunilor de către subiect; totuși se află încă în faza experimentală datorită stabilității scăzute și rezoluției spațiale reduse care poate fi obținută.

Perfuzie cerebrală PET

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Tomografie cu emisie de pozitroni .

Tomografia cu emisie de pozitroni (PET) poate fi utilizată pentru a obține informații despre metabolismul creierului și, în special, despre perfuzia diferitelor zone ale creierului. După cum sa văzut deja pentru marcarea spinului arterial , perfuzia poate fi corelată cu activarea funcțională. Deși s-a dovedit recent [4] că tehnicile de măsurare a perfuziei bazate pe RMN și PET dau rezultate echivalente statistic, PET este în prezent standardul de referință, deoarece este mai validat. Comparativ cu rezonanța magnetică, PET are un raport semnal-zgomot mult mai mare , deoarece semnalul primit provine exclusiv de la trasorul radioactiv și nu de la țesuturile înconjurătoare, în detrimentul unei rezoluții spațiale (5x5 mm²) și temporale (15s) mai mici. .) [5] . PET este, de asemenea, mult mai scump și dăunător pacientului, deoarece necesită pregătirea trasorului radioactiv. În general, PET poate fi considerat mai puțin eficient decât RMN pentru studii funcționale [6]

Analiza datelor fMRI

Scopul final al analizei datelor furnizate de RMN este de a detecta legăturile dintre activarea creierului și sarcinile pe care le îndeplinește subiectul în timpul scanării. Cu toate acestea, semnalul BOLD după activare este relativ slab, astfel încât alte surse de zgomot din datele dobândite trebuie monitorizate cu atenție. Aceasta înseamnă că o serie de pași de procesare pentru imaginile achiziționate trebuie efectuate înainte ca analiza statistică de activare să poată începe

Într-o scanare RMN normală, volumul tridimensional al capului subiectului este scanat la fiecare una sau două secunde cu o secvență de impulsuri de imagistică eco-plană (EPI), producând între câteva sute și câteva mii de imagini pentru fiecare sesiune. Datorită naturii tehnicii utilizate, imaginile sunt achiziționate într-un spațiu k și trebuie convertite înapoi într-un spațiu normal pentru a fi utilizabile. Datorită limitărilor tehnice, eșantioanele nu sunt scanate pe o rețea, astfel încât imperfecțiunile scanerului (cum ar fi variațiile termice și zgomotul de vârf) introduc distorsiuni suplimentare. Micile mișcări ale subiectului, bătăile inimii și respirația acestuia pot afecta, de asemenea, imaginile.

Cea mai frecventă situație este că cercetătorii folosesc o secvență de impulsuri indicată de producătorul scanerului, cum ar fi o secvență EPI boustrofedică. Software-ul platformei scanerului efectuează în sine reconstrucția imaginii din spațiul k . În timpul acestei faze, o parte din informații se pierde, în special faza complexă a semnalului reconstituit. Unele tipuri de artefacte, cum ar fi zgomotul de vârf, devin mai dificil de îndepărtat după reconstrucție, dar se crede că sunt relativ minore. Pentru secvențele de impulsuri nespecificate de producător, cum ar fi EPI în spirală, reconstrucția trebuie efectuată de software pe o platformă separată.

După reconstrucție, ieșirea sesiunii de scanare constă dintr-o serie de imagini tridimensionale ale creierului. Cele mai frecvente corecții efectuate pe astfel de imagini sunt corecția mișcărilor și corectarea efectelor fiziologice. Se pot efectua corecții și filtrări spațiale și / sau temporale suplimentare. Dacă se crede că sarcina efectuată de subiect produce impulsuri de activare care sunt prea scurte în comparație cu timpul de răspuns BOLD (în ordinea a 6 secunde), filtrarea timpului poate fi efectuată pentru a încerca să excludem răspunsul BOLD și să restabilim timpul de activare tipar.

În acest moment, datele oferă o serie temporală de probe pentru fiecare voxel al volumului scanat. Sunt apoi utilizate diferite metode pentru a lega seria de voxeli de sarcina îndeplinită de subiect, pentru a produce hărți de activare dependente de aceasta.

Software de neuroimagistică

Notă

  1. ^ Sandrone, Angelo Mosso , în Journal of Neurology , vol. 259, 2012, pp. 2513-2514, DOI : 10.1007 / s00415-012-6632-1 , PMID 23010944 .
  2. ^ Sandrone, Weighing brain activity with the balance: Angelo Mosso's original manuscripts come to light , in Brain , vol. 137, 2014, pp. 621–633, DOI : 10.1093/brain/awt091 , PMID 23687118 .
  3. ^No Lie MRI, Inc Archiviato il 28 agosto 2019 in Internet Archive . e Cephos Corporation .
  4. ^ Feng CM, Narayana S, Lancaster JL, Jerabeck PA, Arnow TL, Zhu F, Tan LH, Fox PT, Gao JH, CBF changes during brain activation: fMRI vs. PET ( PDF ), in NeuroImage , vol. 22, 2004, pp. 443-446 (archiviato dall' url originale il 24 agosto 2005) .
  5. ^ ( EN ) Presentazione, dal Mathematical Biosciences Institute della Ohio State University Archiviato il 7 settembre 2006 in Internet Archive .
  6. ^ ( EN ) Articolo del blog specialistico BrainyBehavior che paragona PET e fMRI

Bibliografia

  • ( EN ) Scott A. Huettel, Allen W. Song, Gregory McCarthy. Functional Magnetic Resonance Imaging . Sinauer Associates, 2004. ISBN 0-87893-288-7
  • ( EN ) C. Weiller et al . Clinical potential of brain mapping using MRI . Journal of Magnetic Resonance Imaging . 2004, 23 (6): 840–850.
  • ( EN ) AL Baert, K. Sartor, JE Youker. Functional MRI . Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2000. ISBN 3-540-67215-X

Voci correlate

Altri progetti

Collegamenti esterni

Centri di ricerca
Controllo di autorità GND ( DE ) 7618675-1