块间隔细分的回声平面成像,以改善在7T的亚毫米高分辨率功能性MRI中活动检测

科学领域:

• 神经成像是一种神经成像.
• 磁共振成像是一种磁共振成像技术.
• 功能性磁共振成像技术 功能性磁共振成像技术

背景情况:

• 亚毫米高分辨率功能性MRI (fMRI) 能够进行中大尺度的神经元活动的调查.
• 单拍回声平面成像 (EPI) 与并行成像 (例如,GRAPPA) 降低了时间信号噪声比 (tSNR),阻碍了检测任务唤起的活动.
• 传统的多射击EPI (msEPI) 提高了SNR,但牺牲了时间分辨率,限制了其用于短期刺激的使用.

研究的目的:

• 引入一种基于多次EPI的新型fMRI采集和重建方法,即区块交联细分EPI (BISEPI).
• 克服现有的EPI技术在实现高时间分辨率和高SNR同时达到亚毫米 fMRI的局限性.
• 为了能够在中等层次上进行神经元活动的非侵入性调查,提高灵敏度和运动强度.

主要方法:

• 在获取和重建过程中,BISEPI使用了块设计范式的时机,以保持时间分辨率和SNR.
• 整合了一个基于k空间的运动校正方法,以解决头部运动器件.
• 该技术在人体研究中使用各种刺激范式和分辨率 (0.7毫米和0.4毫米同otropic) 进行了评估.

主要成果:

• 比塞皮减少了与GRAPPA加速相关的g因子罚款.
• 该方法实现了高 tSNR,增强了运动稳定性,并提高了对血液氧气水平依赖 (BOLD) 信号响应的敏感性.
• 在亚毫米空间分辨率下,可以检测到BOLD信号响应.

结论:

• BISEPI有效地解决了传统的msEPI和GRAPPA加速EPI的局限性.
• 该方法可以在亚毫米空间分辨率 (0.7-mm和0.4-mm同otropic) 上检测BOLD信号响应.
• BISEPI适用于fMRI范式,包括0.7毫米分辨率的短时间,低功率刺激和0.4毫米分辨率的标准功率刺激.