FMRI脑功能磁共振成像的原理及应用进展
中医医院麻醉科功能磁共振成像(fMRI)在麻醉领域中的进展
中医医院麻醉科功能磁共振成像（fMRI）在麻醉领域中的进展（一）fMRI的原理当局部脑区的神经元活动增加时，血流量也会增加，因为局部脑氧耗量增加不明显，所以氧供增加要远大于氧耗,从而导致该区域去氧血红蛋白水平下降而氧合血红蛋白水平增加，即去氧血红蛋白与氧合血红蛋白的比例发生改变。
氧合血红蛋白与去氧血红蛋白有着不同的磁化性质，其比例的改变会造成磁场信号的强度发生改变。
fMRI正是通过检测这种变化对脑组织实行实时的功能成像，对生理或病理状态下的功能活动实行有效的评价。
fMRI 的最大优点是空间分辨率高，能够达到0∙55mπι°除此之外，fMRI不需要注入任何外源性的放射性示踪剂，受试者能够在同一成像系统里完成各种实验条件下的不同任务。
（二）fMRI在麻醉领域中的应用虽然fMRI应用于麻醉期间给予任务刺激时脑功能活动及探讨全麻作用机制的研究前景十分诱人，但这方面的工作尚处于起步阶段。
因为全身麻醉的特殊性，研究手段多从听觉、痛觉、视觉、嗅觉等途径入手。
1.听觉听觉是麻醉过程中最后一个消失和最先一个出现的感觉，是术中病人知晓的主要来源。
现已证实，临床满意的麻醉深度下大脑仍能接收听刺激，并在一个相当复杂的水平处理这些听信息，但麻醉状态下大脑高级认知功能与听觉之间的关系却不十分明朗。
研究七氟烷麻醉过程中听觉刺激对脑活动的影响时，Kerssens发现清醒状态（O.0vol%）下左右前题、额部、顶叶皮质、右枕叶皮质、左右丘脑、纹状体、海马及小脑均有明显变化，浅麻醉时（1.0vol%）左右颗上回、右侧丘脑、左右顶叶皮质、左额皮质、右枕叶皮质被显著抑制,而深麻醉（2.OvoBO对听刺激无影响。
同年,Ramani用0.25MAC的七氟烷对受试者实行试验，观察到听觉刺激对联合皮质区的影响比初级皮质大得多，推测这可能与视皮质区有较高浓度的GABA受体相关。
应用fMRI观察丙泊酚麻醉下听觉皮层对简单、复杂刺激的变化发现，浅麻醉期给予简单语句刺激后额区活动消失而双侧颗叶仍然存有活动，给予复杂听刺激后初级和联合听觉皮层都有反应，但对听觉刺激高水平的分析能力却丧失，并证实丙泊酚麻醉只能减弱而不能阻断血氧水平依赖听觉皮层的活动。
fmri技术的原理及应用
fmri技术的原理及应用1. 引言功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，以下简称fmri）是一种非侵入性的神经影像学方法，用于研究大脑在特定任务中的功能活动。
本文将介绍fmri技术的原理以及其在神经科学研究和临床应用中的重要性。
2. 原理fmri基于血液供应和代谢的相关性，通过测量血液中氧气含量变化来推断大脑活动的区域和程度。
具体而言，fmri利用磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）技术，测量血氧水平依赖（blood oxygenation level dependent，BOLD）信号来间接反映神经元的活动。
当神经元活跃时，细胞对氧气的需求增加，导致血液流动增加，血液中含氧量增加。
这种激活效应通过fmri技术可被探测到，并转化为图像显示。
3. 应用领域fmri技术在神经科学研究和临床应用中具有广泛的应用价值。
以下是一些主要的应用领域：• 3.1 认知神经科学fmri可以帮助研究者了解不同认知过程中的大脑活动模式。
通过比较在特定任务下不同个体或者不同条件下的fmri图像，研究者可以揭示大脑的功能连接及其变化，进一步研究记忆、学习、决策等认知过程。
• 3.2 精神疾病研究fmri技术在研究精神疾病中的应用发挥着重要作用。
例如，研究者可以通过比较患者与健康对照组的fmri数据，来发现精神疾病患者的大脑活动模式的差异，有助于理解疾病的发生机制，并为临床诊断和治疗提供参考。
• 3.3 神经反馈训练fmri技术还可以应用于神经反馈训练，通过让个体观察自身大脑活动的实时变化，在训练过程中调节注意力和自我调节能力。
这种技术可以被用于焦虑症、注意力缺陷多动障碍等疾病的治疗。
• 3.4 意识状态评估在一些疑似昏迷或意识障碍的患者中，fmri技术可以帮助评估其意识状态。
通过分析患者的fmri数据，研究者可以了解患者的脑活动是否存在与自发意识相关的特征，以辅助临床决策。
功能磁共振成像技术的原理和应用
功能磁共振成像技术的原理和应用随着医疗技术的不断进步，功能磁共振成像技术（Functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI）已成为现代医学诊断和研究的重要手段。
本篇文章将主要介绍fMRI的原理和应用。
一、fMRI的原理fMRI是一种通过磁共振成像技术检测脑部功能活动的方法。
其原理基于磁共振成像技术和神经活动的耗氧量相关性（Blood Oxygen Level-Dependent，BOLD）。
正常情况下，神经活动需要大量的氧气供应。
在神经活动后，大脑中的血流量会增加，然后被释放的氧气会被血红蛋白吸收，形成含有氧气的血红蛋白。
这些含有氧气的血红蛋白会使组织变成更磁性的状态，从而在磁共振成像中呈现出更明显的信号。
通过脑部的fMRI扫描，可以检测到不同脑区的血流量、血氧含量和血红蛋白浓度的变化，从而观测到神经活动的对应区域。
fMRI技术的主要优点是非侵入性和无辐射。
此外，由于与其他成像技术相比，fMRI比较便宜，可以广泛运用。
二、fMRI的应用1. 认知研究在认知研究中，fMRI技术被广泛应用。
通过调查在不同认知任务下脑的活动区域，可以进一步了解在认知过程中特定区域的运用情况。
例如，研究人员可以询问受试者记忆一些图像、数字等，同时检测这些活动的神经区域变化。
通过这些数据，研究人员可以进一步了解人类大脑的处理能力。
2. 精神疾病诊断和治疗fMRI技术在精神疾病的诊断和治疗方面也有着重要的应用。
例如，在对抗焦虑和抑郁症的治疗中，fMRI技术常常被用于治疗反馈。
治疗反馈是指将fMRI扫描与图像反馈一起使用，帮助患者观察自身在恢复期间的大脑活动，并在这些活动表现为积极变化时给予奖励。
3. 异常检测通过fMRI技术，可以检测大脑在很小的水平范围内的变化。
这些变化可能包括缺少的灰物质如某些精神障碍倾向细胞和连通神经网络之间距离的变化等。
通过这些变化的检测，fMRI技术可以被用来检测某些神经系统紊乱和疾病早期警示，如加尔文氏症、老年痴呆症和帕金森症等。
脑功能磁共振成像技术的应用与发展
脑功能磁共振成像技术的应用与发展脑科学是一个充满谜团和未知的领域，随着各种高新技术的不断出现和发展，我们对人类大脑的认识也在不断深化，而其中红极一时的技术便是脑功能磁共振成像技术，简称fMRI。
本文旨在探讨fMRI技术的应用与发展，介绍它是如何成为神经科学领域的重要工具。
一、脑功能磁共振成像技术的基本原理fMRI技术使用的是核磁共振成像技术，它需要依靠磁共振信号的变化来描绘人脑的活动状态。
当脑细胞活动时，会消耗周围血液中的氧气，因此会导致血液中氧气含量的下降。
根据血氧水平变化，通过fMRI技术测量神经元数量的变化。
通俗来说，fMRI技术绘制的是大脑在特定活动中正在工作的区域。
二、脑功能磁共振成像技术的应用1. 疾病的诊断fMRI技术可以用于阅读障碍、多动症等神经精神疾病的防治研究。
它可以为病人提供更加准确的诊断和治疗方案，使医生可以通过实时的大脑活动数据来优化放射学检查、神经内科治疗、神经手术等医疗程序。
2. 心理活动的研究通过fMRI技术，人们可以确立意识和非意识思维、视觉空间感知和大脑原始成分等之间的关系。
fMRI技术还可以揭示人类偏好、痛觉感知和感官信息的处理方式等信息，让人们了解心理过程，并理解人们的行为和体验。
3. 人机交互最近，这项技术已被广泛用于人机交互，例如头戴式fMRI设备可以在行动无法自行进行时估计人们的意识和意图，并允许人们通过意识与机器之间进行交互。
这一技术在研究人类注意力、记忆和语言等方面具有广泛的应用前景。
三、脑功能磁共振成像技术的发展fMRI技术自1990年代初期以来发展迅速，至今已成为最常用的脑成像技术之一。
随着技术的不断发展和改进，fMRI技术的应用领域也在不断扩展并获得重大突破。
例如，最近的一项研究表明，fMRI技术可以用来预测患有药物上瘾风险的青少年。
虽然fMRI技术有许多优点，但也面临诸多挑战。
首先，fMRI技术需要大量的人为操作和完整的解析数据，因此需要多年的专业培训和做学问才能理解。
fMRI技术原理,基础研究与临床应用
fMRI技术原理,基础研究与临床应用fMRI技术原理概述fMRI（功能性磁共振成像）是一种基于磁共振成像原理的非侵入性脑成像技术，能够实时观察脑区在特定功能任务下的活动变化。
本章节将详细介绍fMRI技术的原理、基础研究以及临床应用。
1、fMRI技术原理1.1、磁共振成像基本原理1.1.1、核磁共振现象1.1.2、磁共振成像的工作原理1.2、功能性磁共振成像原理1.2.1、血氧水平依赖（BOLD）对比成像1.2.2、基于BOLD信号的脑活动定位1.2.3、常用脑活动指标2、fMRI技术基础研究2.1、名词解释2.1.1、激活与去激活2.1.2、网络分析2.1.3、功能连接2.2、脑活动模型的构建2.2.1、神经元活动传导模型 2.2.2、神经网络模型2.3、数据分析方法2.3.1、连通性分析2.3.2、刺激事件设计与分析2.3.3、结构与功能融合分析3、fMRI技术临床应用3.1、精神疾病研究3.1.1、焦虑障碍3.1.2、抑郁症3.1.3、精神分裂症3.2、脑功能定位与导航3.2.1、癫痫手术前定位3.2.2、脑肿瘤手术导航3.3、疼痛研究3.3.1、疼痛的神经机制3.3.2、长期疼痛的中枢代偿机制本文档涉及附件：- 附件1、fMRI原理图示- 附件2、脑活动模型构建流程图- 附件3、功能性连接分析示例结果本文所涉及的法律名词及注释：1、脑活动定位与导航：使用fMRI技术定位脑功能区域并帮助神经外科手术的术前和术中导航。
2、连通性分析：通过分析脑区之间的功能连接关系，了解脑内各区域的相互作用。
3、功能性连接：指脑内各个区域之间在特定功能任务下的协同活动。
功能磁共振成像技术在神经科学中的研究应用
功能磁共振成像技术在神经科学中的研究应用一、引言功能磁共振成像技术（fMRI）作为一种非侵入性的神经影像学技术，在神经科学研究中得到了广泛的应用。
它能够检测大脑血液流量的变化，以此间接反映大脑的神经活动。
本文将从fMRI技术的基本原理、神经科学研究中的应用、局限性和未来发展等方面来探讨该技术在神经科学中的研究应用。
二、fMRI技术原理fMRI技术的基本原理是利用血液氧合水平的变化来推断大脑区域的活动情况。
当某一脑区被激活时，该区域的血流量会增加，从而导致该区域的局部血氧水平升高。
利用这一变化，fMRI技术可以通过对大脑血液氧合水平的测量来间接地反映大脑神经活动的变化。
三、fMRI技术在神经科学研究中的应用1、神经回路的探究fMRI技术可以通过检测不同脑区之间的相互作用来探索大脑中的神经回路。
例如，通过对不同任务中脑区之间的相互作用进行测量，可以揭示不同任务之间的神经回路的变化。
2、认知过程的研究利用fMRI技术可以研究大脑区域在完成不同的认知任务时的变化。
例如，当人们进行记忆任务时，海马和额叶会显示出活跃的信号，而在进行语言任务时，左侧额叶和颞叶则会显示出活跃的信号。
3、疾病诊断和治疗fMRI技术在神经科学研究中的另一个应用是用于疾病的诊断和治疗。
例如，fMRI技术可以帮助研究人员了解不同病人在执行认知任务时大脑的变化情况，从而帮助医生更好地诊断和治疗疾病。
四、fMRI技术的局限性1、时间分辨率的限制fMRI技术的时间分辨率有限，约为2秒，因此不能准确反映神经活动的快速变化。
2、空间分辨率的限制fMRI技术的空间分辨率是受限的，无法区分相邻的神经元或神经元集团的活动情况。
3、个体差异的影响由于每个人的大脑结构和功能都不同，因此fMRI技术的结果可能会受到个体差异的影响，从而影响实验的可重复性。
五、未来发展尽管fMRI技术在神经科学研究中发挥了重要作用，但它仍然存在一系列局限性。
未来的研究应该关注如何改进fMRI技术以更好地满足神经科学研究的需要。
fmri的原理和应用
fMRI的原理和应用原理功能磁共振成像（fMRI）是一种用于测量脑活动的非侵入性成像技术。
它基于磁共振成像（MRI）原理，利用血氧水平依赖（BOLD）效应来检测大脑不同区域的活动水平。
fMRI的原理可以简述如下： 1. 磁场对齐：fMRI使用强大的磁场使大脑内的氢原子核磁矩朝向于外磁场方向进行对齐。
2. 加权成像：通过施加梯度磁场和无需加权条件下的脉冲磁场来生成成像。
3. 血氧水平依赖效应：当某个脑区域活动增加时，该区域的血液供应也会增加，导致更多的氧气从动脉血流中释放出来和被局部脑组织使用。
4. 信号检测：fMRI利用这种血氧水平依赖效应来检测大脑活动的变化，并生成相应的活动图像。
应用fMRI技术在医学和神经科学中具有广泛的应用，以下是一些常见的应用领域：1. 功能定位通过fMRI技术，可以精确定位大脑的不同功能区域。
例如，可以通过对特定任务（如视觉刺激、语言任务等）的激活情况进行监测，来确定大脑中负责执行这些任务的特定区域。
这对于手术治疗中的神经导航非常重要。
2. 认知研究fMRI被广泛应用于认知科学研究中，以揭示不同认知过程在大脑中的相关脑区。
通过对不同认知任务（如记忆、决策、注意力等）激活的分析，可以深入了解这些认知过程背后的神经机制。
3. 精神疾病研究fMRI技术在精神疾病研究中也有广泛的应用。
通过与正常人群进行对比，可以揭示某些精神疾病（如抑郁症、精神分裂症等）与特定脑区的异常活动之间的关联。
这对于疾病的早期诊断和治疗提供了重要的线索。
4. 脑机接口fMRI技术也可以用于脑机接口（BMI）研究。
通过解码fMRI信号，可以让用户直接与计算机或机器人进行交互，实现大脑与外部设备的无线连接。
这对于残疾人群体的康复和功能恢复具有重要意义。
5. 药理研究fMRI可以用于药物疗效评估和新药开发。
通过监测特定药物对脑区活动的影响，可以评估药物的疗效和副作用。
这有助于加速药物研发过程，提高药物治疗效果。
大脑磁共振成像技术的原理与应用
大脑磁共振成像技术的原理与应用随着现代医学技术的不断发展，人们对于大脑的研究也越来越深入。
大脑磁共振成像技术，简称fMRI，是一种非侵入式的神经影像技术，通过捕捉大脑血氧水平变化来观测和研究大脑的结构和功能。
这项技术不仅在神经科学领域中广泛应用，还逐渐深入到其他领域中，成为了一项非常有前途的研究和应用技术。
一、fMRI原理fMRI技术可以通过血液中的铁元素来观测大脑活动时的血流变化。
大脑活动时会消耗氧气，本底氧化铁离子的状态也会改变。
血氧水平便可以通过这种氧化铁离子的状态变化来测量。
这就是fMRI技术的基本原理。
fMRI技术可以通过测量血液中血氧水平的变化来探测大脑特定区域的血流。
每个区域的血流都代表了相应区域的神经活动。
fMRI技术可以根据一个人的脑血流情况，制作出一个人的大脑活动图像。
这种图像可以显示出不同区域的神经活动情况，以及各个区域之间的相互作用。
二、fMRI技术的应用fMRI技术主要用于大脑活动的研究。
医生和科学家通过fMRI技术可以找到大脑中哪些区域负责不同的任务，这对临床医学和神经学的研究非常重要。
1、神经科学fMRI技术在神经科学研究中是非常重要的工具。
通过fMRI技术，神经科学家可以探测大脑中的活动区域以及它们之间的联系。
这些信息能够帮助神经科学家更深入地了解大脑是如何运作的，以及它是如何控制身体功能的。
2、心理学心理学也是fMRI技术的一个重要应用领域。
通过fMRI技术，心理学家可以研究人类的认知和行为。
比如，一些研究者用fMRI技术来研究人类是如何做决策的。
这些研究可以帮助我们理解决策制定的心理过程。
3、临床医学临床医学中，fMRI技术常被用于研究神经系统的疾病。
fMRI 技术可以显示大脑中的异常区域，这对于研究神经系统疾病是非常重要的。
比如，fMRI技术可以用于研究癫痫、阿尔茨海默症、帕金森病等疾病的发生和发展过程。
三、fMRI技术的发展与趋势fMRI技术在不断发展。
新的技术不仅能够更准确地测量大脑的血流变化，还可以从更小的脑区域中获取信息。
脑部功能磁共振成像的临床应用与研究进展
03
脑部功能磁共振成像在科研领域应 用
认知神经科学研究
语言处理
利用功能磁共振成像技术研究大脑在 语言理解、产生和感知过程中的活动 模式。
注意力与执行功能
研究大脑在注意力分配、执行控制和 决策制定等认知过程中的神经网络和 功能连接。
记忆与学习
探索大脑在记忆形成、存储和回忆过 程中的神经机制，以及学习过程中的 大脑可塑性变化。
临床应用领域及研究意义
临床应用领域
广泛应用于脑部疾病的诊断、治疗和康复评估，如脑卒中、阿尔茨海默病、帕金 森病等。
研究意义
为神经科学研究提供了强有力的工具，有助于揭示人脑的认知、情感、意识等复 杂功能的神经机制。同时，fMRI技术也在不断发展中，未来有望在更多领域发挥 重要作用。
02
脑部功能磁共振成像在临床诊断中 应用
精神心理疾病辅助诊断
01
02
03
抑郁症
fMRI可以显示抑郁症患者 脑部功能活动的异常，有 助于疾病的早期识别和诊 断。
焦虑症
利用fMRI技术可以观察焦 虑症患者脑部相关区域的 激活情况，为疾病的诊断 和治疗提供参考。
精神分裂症
fMRI在精神分裂症的辅助 诊断中具有一定价值，可 以揭示患者脑部结构和功 能的异常。
异性。
机器学习和人工智能技术应用
03
利用机器学习和人工智能技术挖掘大数据中的潜在信息和模式
，提高脑部功能磁共振成像的诊断和预测能力。
多模态融合技术在脑部功能研究中应用
结构磁共振成像与功能磁共振成像融合
揭示脑部结构与功能之间的关系，深入理解脑区之间的连接和交互。
磁共振成像与其他神经影像学技术融合
如PET、SPECT等，提供更全面的脑部功能和代谢信息。
简述FMRI的原理及临床应用
简述FMRI的原理及临床应用前言功能磁共振成像（Functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI）是一种常用于研究大脑功能的非侵入性成像技术。
它通过检测和记录脑部血液流量的变化来揭示大脑活动。
本文将简要介绍FMRI的原理及其临床应用。
1. FMRI的原理功能磁共振成像的原理基于磁共振成像（MRI）技术，通过检测与血液氧合水平相关的信号变化，可以推测出脑区的活动。
其原理包括以下几个方面：•血液供应与脑活动：脑活动会引起周围神经元的代谢活动，增加氧和能量的需求。
为满足需求，血液供应将相应地增加到活动区域，导致局部血流量的改变。
•血氧水平依赖效应：获得血氧水平依赖血液成像信号是FMRI的核心。
当某个脑区活动时，供应给该区域的血液中的含氧量相对较高，血液中的氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白的比例发生变化。
由于血氧含量差异导致的磁共振信号变化，可以通过FMRI进行检测。
•BOLD信号：血氧水平依赖（BOLD）信号是检测FMRI中脑活动的主要指标之一。
BOLD信号的变化与神经活动之间存在时间延迟，这种延迟是由于神经元的代谢和血液流量的调节导致的。
2. FMRI的临床应用FMRI在临床上具有广泛的应用价值，以下是一些常见的临床应用领域：2.1 脑功能定位脑功能定位是FMRI最基本的应用之一，可以帮助医生确定特定功能区域的位置，如运动、语言和视觉等。
通过在任务激活状态下进行FMRI扫描，可以实时观察不同脑区的活动情况，从而准确定位功能区域。
2.2 病理诊断与评估FMRI在病理诊断和评估中也发挥着重要作用。
比如，对于肿瘤患者，FMRI可以帮助确定肿瘤周围重要功能区域的位置，以避免手术风险。
此外，FMRI还可用于研究神经精神障碍等疾病的生理机制，为疾病的早期诊断和治疗提供依据。
2.3 大脑连接与网络研究FMRI可以用来研究大脑连接与网络的结构和功能。
通过检测脑区之间的功能联系，FMRI可以帮助我们理解大脑网络的复杂性以及各个脑区之间的相互作用。
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ＦＭＲＩ脑功能磁共振成像的原理及应用进展功能磁共振是在磁共振原理的基础上根据人脑功能区被信号激活时血红蛋白和脱氧血红蛋白两者之间比例发生改变，随之产生局部磁共振信号的改变而进行工作的。
凭借其具有较高的空间、时间分辨率，无辐射损伤以及可在活体上重复进行检测等优点已广泛应用于脑功能的研究。
1 磁功能磁共振概述磁共振功能成像(function magnetic resonance imaging，FMRI)是目前脑功能研究中的一个热点。
20世纪90年代后，BOLD（blood oxygenation level dependent）磁共振功能成像已广泛应用于脑功能的研究。
其优点是就有较高的空间、时间分辨率，无辐射损伤以及可以在活体上重复进行检测。
理论上讲，凡以反映器官功能状态成像为目标的磁功能成像技术都应称之为功能磁共振成像。
目前，临床上已较为普遍使用的功能成像技术有：各种弥散加权磁共振成像技术（diffusion-weighted imaging，DWI），各种灌注加权磁共振成像技术（perfusion weighted imaging，PWI），磁共振波谱和波谱成像技术（blood oxygenation level dependent，BOLD）。
观察脑神经元活动和神经通路的成像技术时，这种成像技术应叫做脑功能磁共振成像（FMRI），它一般包括水平依赖成像；脑代谢测定技术成像；神经纤维示踪技术如弥散张量和磁化转移成像。
1.1 FMRI的基本原理：FMRI的方法很多，主要包括注射照影剂、灌注加权、弥散加权及血氧水平依赖（blood oxygenation level dependent，BOLD）法，目前应用最广泛的方法为BOLD法：血红蛋白包括含氧血红蛋白和去氧血红蛋白[1]，两种血红蛋白对磁场有完全不同的影响，氧合血红蛋白是抗磁性物质，对质子弛豫没有影响，去氧血红蛋白是顺磁性物质，其铁离子有4个不成对电子，可产生横向磁化磁豫缩短效应（preferential T2 proton relaxation effect，PT2PRE）。
因此，当去氧血红蛋白含量增加时，T2加权像信号减低。
当神经元活动增强时，脑功能区皮质的血流显著增加，去氧血红蛋白的含量降低，削弱了PT2PRE，导致T2加权像信号增强，即T2加权像信号能反映局部神经元活动，这就是所谓血氧水平依赖BOLD[2]效应，它是FMRI基础[3]。
梯度回波成像（gradient recall echo，GRE）是FMRI的常规脉冲序列，它对磁化效应引起的T2效应非常敏感，梯度回波脉冲序列使用单次激发小翻转角射频脉冲和极性翻转的f编码梯度场，在采集信号过程中，由于梯度场引起的去相位就会完全被再聚集，而回波信号则取决于组织的T2。
在信号采集过程中，GRE 与SE序列相似。
都是通过多次反复采集回波信号完成全部的相位编码和数据采集。
ＧRＥ扫描对流空现象，扩散现象以及对功能成像非常重要的Ｔ２效应等诸因素非常敏感[4]。
特别适用于能够产生很强很可靠的功能信号的部位，如感觉皮质[5]。
平面回波扫描（echo planar imaging，EPI）：EPI是梯度回波的一种变形技术，它可以通过一次或数次激发采集完成像所需的所有数据，它既可以用梯度回波的方式采集信号（SE-EP）。
可以说ＥＰＩ是目前FMRI的最佳扫描方法。
使用单次激发ＥＰＩ，系统仅用一次读取信号之后就可以完成扫描，每层扫描最快仅需数十毫秒，是目前临床应用的最快扫描脉冲序列。
它完成一次全脑采集（１５~２０层）仅需２~３秒，并可以进行多层面大容积的扫描，这样可以同时观察整个中央前回，运动前区和附属运动区等结构，还可避免因病人头部运动而造成的伪影。
另外，EPI由于使用长TR时间，可以提高图像音噪比。
1.2 ＦＭＲＩ的基本过程：进行FMRI研究之前首先要确定试验计划，制定最优化方案。
刺激方案对FMRI的检出非常重要。
目前常用的使用方法有单次刺激（single trial）和事件相关法（event related），前者主要用于视觉、听觉、运动、感觉等，后者主要用于认知活动的刺激。
BOLD加权像扫描之前，首先获取4~6幅高分辨率T1W1解剖定位图，然后在刺激（on）和静止（off）两种状态下的原始图像。
之后在离线（offline）工作站上对原始图像进行降噪，匹配相减，统计学处理，叠加得到功能活动图，再与T1Ｗ１解剖定位图叠加得到可视化功能解剖定位图。
2 磁功能磁共振的应用2.1 感觉2.1.1 听觉：最初的FMRI成像研究是用发单音或单词来作为听觉刺激，使位于颞上回的听觉皮质（brodmann氏41区）活化。
近期的研究发现在有噪音的环境下说单次和短文，可在颞上回及沿颞上沟附近，引起比单纯噪音环境大得多的明显的活化区。
说单词和短文有时也能在颞中回，颞横回附近引起活化，同时听觉皮层也纯在不均一性，一侧刺激虽能激活双侧听觉皮质，大多数仍以左侧为主[6]。
在对音乐刺激的研究中发现左侧颞平面的激活程度与开始音乐训练的年龄相关，而左后背外侧额前皮质的激活程度和绝对定调能力成有意义的相关。
Jancke的fMRI研究发现，改变音量（分别为75，85，95dB），所有受试者均可见在颞上回有兴奋，且兴奋的范围与音量大小呈正相关，从而说明声音的强度对脑功能活动范围有影响[7]。
2.1.2 视觉：FMRI中对视觉皮质的研究是最早的。
研究发现，主要视皮质位于双侧距状裂两侧，属于布劳德曼（Bondman）17区，次要皮质为Bondman19区和18区，即纹旁及纹周区，为楔回，舌回，枕颞内外侧回后部及颞下回后部皮层[8]。
视觉刺激有性别和年龄的差异，男性较女性能激活更多的兴奋区，成人较婴幼儿，儿童的激活区广泛。
但自然色及非自然色物体激活人脑的过程却几乎一致，都是从Ⅴ区到Ⅴ区的传导途径。
根据偏侧光刺激随时间延长在信号强度和范围上的变化，fMRI已成为术前描绘视皮质的一个有效方法。
2.1.3 嗅觉：嗅觉刺激可引起脑内多个区域的活动功能变化，主要包括丘脑中部前份，额下回，运动前区边缘，杏仁核，下丘脑，海马回区等结构，大脑半球两侧功能活动区基本对称，无明显的半球优势，但额下回的功能活动区主要位于左侧，两侧对比有显著差异[9]。
在第一嗅觉皮质内，气味引起了一个强烈、早期和短暂的信号幅度的增强，然后在气味存在的30~40秒内适应了。
高难度化学物质刺激时丘脑的信号改变较低浓度刺激时明显，表示该区域的活动有浓度依赖性，而额下回和扣带回的功能活动则无明显的浓度依赖性。
即使在无味感的条件下，只要空气内有一定程度的化学物质存在，就能够引起脑内相关结构的功能活动[10]。
Levy等[11]对嗅觉想象FMRI研究发现，嗅觉想象与实际嗅觉激活的功能区相似，但想象激活的功能区相对小些。
2.2 躯体运动功能：研究结果显示简单运动的激活区主要位于初级运动皮质，复杂运动的活动区位于对侧初级运动皮质、辅助运动区（SMA）、运动前皮质，偶尔可出现于同侧的相应部位；而想象复杂运动主要激发辅助运动区及运动前皮质，但信号强度较低。
同时该研究还表明慢速运动对激发的活动强度也较低。
大量FMRI表明实验发现，右侧运动皮层可以被左侧手指活动激活，而左侧运动皮层可以被双侧手指激活，证实了人脑功能的不对称性。
躯体运动FMRI能够描绘出每一个手指运动的代表区，单一手指的运动受到第一运动皮质内占据重叠区域的神经元网的控制[10]。
2.3 记忆：分别用工作记忆（WM）研究正常人，前者发现工作记忆主要激活双侧前额叶背外侧皮层[布劳德曼区（BA）9，10，46，47区]，后者也有类似的发现，且WM的作业难度及额叶其他脑区有关。
对语言和视觉工作记忆试验时发现不影响记忆方式在大脑有不同传导环路[12]。
性别也可以影响记忆，在语意记忆决策任务中，发现男性主要引起左侧大脑半球激活，主要集中在左额下回和左颞上回；而女性主要表现为双侧半球激活，特别是左颞上回和右额下回。
另外，前额叶是来源记忆的重要神经基础，与其他脑区相比，对老年化较敏感，可见年龄也是影响记忆的一个重要因素。
2.4 神经病学和精神病学：对13例AD和13例年龄、性别匹配的正常人行磁敏感对比剂进行增强MRI检查，发现AD患者颞顶叶的血容量明显降低；以双侧颞顶叶的血容量明显降低；以双侧颞顶叶血容量的变化为参照对正常或AD 的鉴别准确度达88%。
此外还发现轻度AD的颞顶叶血容量也降低。
据报道nⅥ-RI观察癫痫开始发作后的局部血流情况，并研究了正常人左侧和患者优势半球的语言功能，发现患者很少见到混合或右侧优势半球语言功能区域[5]。
精神分裂症患者，有额叶功能减退的现象。
另有研究说明对患有强制性神经症的患者及志愿者进行FMRI检查，发现在患者的眶回及额叶背外侧皮层有活化区，而志愿者则没有。
综上所述，FMRI已广泛用于对听觉，视觉，嗅觉等各项脑功能出现的研究之中，并凭借它的多个优势为各项研究开拓了新的层面。
因此，FMRI技术将在脑功能成像研究中逐渐占据主导地位。
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