功能性核磁共振造影 (fMRI) 应用
110/09/30
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郭余民
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国立成功大学细胞生物与解剖学研究所
上一篇核磁共振造影文章介绍了基本 MRI 原理跟概念，以及结构性 MRI 因为能够直接检测神经退化性疾病特定脑区的萎缩样态，可协助医师早期诊断，是非常重要的失智症检测基石。这次将介绍一种能够推算出神经细胞的功能活性（判断神经细胞的健康程度）的 MRI，功能性核磁共振造影 (fMRI，functional Magnetic Resonance Imaging)。
简介功能性核磁共振造影 (fMRI)
fMRI 与 MRI 名称类似，但检查原理却大不相同，fMRI 是一种神经影像技术，原理是侦测局部血液含氧浓度及血液供应之变化所产生的讯号改变（血氧浓度相依对比讯号，blood-oxygen-level-dependent signal, BOLD signal），来观察神经细胞对氧气的利用率，进而推算出神经细胞的功能活性，可用来判断神经细胞的健康程度。fMRI 在临床上可定位大脑各种功能区，提供神经外科手术决策之重要医学资讯，由于 fMRI 的非侵入性和其较少的辐射暴露量，从 1990 年代以后逐渐在侦测脑部功能领域占有了重要地位。
血氧浓度相依对比 (BOLD)
BOLD 基本原理是藉脑部神经细胞活化时，其所在区域的局部血流量会增加，导致局部脑血管内之去氧血红素浓度亦随之变化。因去氧血红素具类似磁振造影显影剂的效应，同时血红素局限于血管内，故而在血管内外形成磁化系数的差异，而在磁振影像上随血管内之去氧血红素浓度改变造成讯号的起伏。一般在进行 fMRI 检查时，会让受试者执行不同之工作或经历不同的感官刺激，之后借由 BOLD 讯号及统计模式计算出脑功能区域的位置。
结合 PET 与 MRI 技术的 fMRI
正子造影 (Positron Emission Tomography，PET) 是利用放射线照射被放射物质标记过的葡萄糖，观察葡萄糖被利用的情况。磁共振成像 MRI 利用利用磁场震荡体内带电的水分子，产生振荡，借由观察水分子电场震荡后，反映出的磁力线改变，了解水分子排列的位置、构造，再经由电脑将讯号排列成为影像，呈现器官完整形貌。
fMRI 将上述两项技术优势结合起来，通过检验血流进入脑细胞的磁场变化而实现脑功能成像，它给出更精确的结构与功能关系
fMRI 的临床应用
fMRI在神经外科、神经内科、药理学和精神病学等领域的临床应用十分广泛。
精神病学应用
如上述，fMRI 的特点可以纵向地追踪、观察精神疾病的发病机制及发展动态，使其在精神病学的研究方面有很大的潜力。近年来fMRI大大的提升精神科医师和研究者对思觉失调症 (schizophrenia)、抑郁症 (depression)、自闭症 (autism )、注意力不足过动症 (attention deficit hyperactivity disorder) 等精神疾病的了解和解析，可说是精神病学进步的一大推手。
发展前景
目前 fMRI 技术已广泛应用于脑的基础研究和临床治疗 ，可以对脑功能激活区进行准确的定位。fMRI 与扩散张量影像 (diffusion tensor imaging)、脑磁图 (magnetoencephalography)、穿颅磁刺激 (transcranial magnetic stimulation) 等技术相结合后，可得到更多的脑功能活动信息。
扩散张量影像可借由定量分析组织三维空间内的水分子扩散运动，解析大脑白质纤维束的走
向和数量。与 fMRI 结合后，可以建立激活区域的功能连接网络图，有利于解释结构与功能
之间的关系。
组织定位。fMRI 与脑磁图技术相结合可以弥补脑磁图在时间分辨率的不足，可解决脑区域?
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处大脑皮层发生兴奋或是抑制，进而强化或减弱其对应脑区之功能。新一代的无框架立体定
位式穿颅磁刺激技术可以整合 fMRI 的结果，广泛应用于脑损伤和其它疾病的功能神经外科
手术中。
研究中的应用将更加深入与广泛。
https://scitechvista.nat.gov.tw/Article/c0000008/detail?ID=c99a754f-92d5-46ef-bfcc-260a89c948bd
其他：
刚好有板友有疑惑，我以前去研究志愿者的时后有点印象，感觉过程有一点繁杂，目前在台湾7-25岁自闭儿等症状好像手册之后还需要行政流程申请才有会健保给付的样子？不负责任印象，资讯仅供讨论