基于任务和休息状态的功能磁共振成像 (fMRI) 的理论,技术和分析基础-一篇叙事综述

科学领域:

• 神经成像是一种神经成像.
• 医疗成像医学成像
• 绘制大脑地图 绘制大脑地图

背景情况:

• 基于任务的fMRI (tb-fMRI) 是手术前脑图的标准,但需要患者的合作.
• tb-fMRI的局限性影响了其在患有失言症,认知障碍或儿科患者中的使用.
• 静止状态fMRI (rs-fMRI) 使用自发的BOLD信号波动进行功能网络划分.

研究的目的:

• 审查和比较 tb-fMRI 和 rs-fMRI 的方法论基础,用于术前规划.
• 突出BOLD成像和数据可靠性的技术和生理方面.
• 讨论 rs-fMRI 在临床手术前工作流程中的潜力和局限性.

主要方法:

• 对 tb-fMRI 和 rs-fMRI 的采集协议,预处理,拒绝和分析方法的审查.
• 强调BOLD成像原理,统计建模以及影响数据可靠性的因素 (运动,噪音,标准化).
• 在手术前情况下对两种fMRI技术的验证策略的比较.

主要成果:

• rs-fMRI显示出与tb-fMRI的良好的空间一致性,以及用于绘制雄辩区域的直接皮质刺激.
• rs-fMRI可以将功能映射扩展到具有有限任务合规性的患者.
• 方法的异质性和缺乏标准化指导方针目前限制了rs-fMRI的采用.

结论:

• rs-fMRI是术前绘制的一个有希望的补充工具,特别是在具有挑战性的患者群体中.
• 预处理的标准化,多中心验证以及与先进的计算框架的集成对于常规的rs-fMRI实现至关重要.
• 需要进一步的研究来克服目前的局限性,并将rs-fMRI确立为可靠的术前工作流组件.