原文链接:Why do you have to do an "on-off" comparison? Why not just measure the absolute BOLD signal instead?
- 概要
原始MR BOLD信号不是绝对的,受很多具体的技术和患者因素的影响。技术因素包含场强,放大器增益,头线圈接收单元的数目和位置,脉冲序列(SE或GRE),层的采集顺序,序列时间参数(TR/TE/α),体素大小等。患者相关的因素包括红细胞容积比,呼吸速率,头的大小,年龄,性别,激素状态和药物治疗(含咖啡因)。
BOLD信号通常用任意单位(A.U.s,Arbitrary Units)或者与基线相比变化的百分比表示。虽然一些研究实验室对BOLD信号校准取得一些有限的成果(见高级讨论),绝大多数情况下BOLD信号不能简单地转换为绝对单位,如每分钟的血流量或每秒去极化的峰值数量。
因此大多数BOLD/fMRI检查中,必须基于“任务”态和“非任务”态信号的变化使用统计技术区分“激活”脑区和“非激活”脑区的信号。
高级讨论
虽然有这些限制,BOLD信号的校准方面仍取得一些有限的成果。现有的方法包括使用呼吸挑战引起血液中碳酸浓度升高(↑CO2)和氧气浓度升高(↑O2),同时结合动脉自旋标记(ASL)技术观察BOLD信号的变化。脑血容量可以使用外源性对比剂(如钆)或内源性对比方法如血管空间占用(VASO,Vascular Space Occupancy)进行测量。结合复杂的数学模型,就可以估计氧摄取分数(OEF,Oxygen Extraction Fraction)。
- 参考材料
- Blockley NP, Griffeth VEM, Simon AB, Buxton RB. A review of calibrated blood oxygenation level-dependent (BOLD) methods for the measurement of task-induced changes in brain oxygen metabolism. NMR Biomed 2013; 26:987-1003.
- Hoge RD. Calibrated fMRI. Neuroimage 2012; 62:930-937. (review)
- Lu H, Golay X, Pekar JJ, van Zijl PCM. Functional magnetic resonance imaging based on changes in vascular space occupancy. Magn. Reson. Med. 2003; 50: 263–274.
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