Temporal Properties of Diffusion-Weighted, Vascular Occupancy, and Magnetic-Source Functional MRI at High Field

功能性磁振造影 (fMRI) 使用血氧程度相關 (BOLD) 對比的方法已被廣泛使用在偵測人腦的活化位置。 然而對於典型的BOLD 訊號而言，微血管和大靜脈之間可存在有數百毫秒以上的時間延遲。 我們最近的研究發現，這樣與空間位置相關的時間變異，可以限制我們偵測不同腦區之間的神經活化時間差。前人已證實基於血液灌注(perfusion)、血體積(CBV)或擴散加權（diffusion-weighted）之功能性磁振造影，可較正確地偵測到腦實質上的活化位置。在過去兩年中，我們假設這些技術亦能夠提供較正確的時間估測，並證實了在相同的對比雜訊比(CNR)下它們確實較佳。然而它們的CNR在1.5T 場強下皆不足以發揮其時間解析之優越性。其中又以動脈自旋標記(ASL)為基礎之血液灌注 fMRI 較受限制，因其取樣時間約須大於兩秒。最近發展之血佔空間(VASO)fMRI，為基於血體積改變之方法，可提供較快之取樣時間。類似於VASO，我們則提出組織抑低(VAST)技術，不但提高了敏感度，取樣時間亦更縮短。由於以上技術之缺點皆為較低之CNR，本計畫將使用3T MRI，以研究其敏感度提高後之時間解析極限。除了以上與血流動力相關的訊號外，本計劃並同時研究與神經放電直接相關的磁源(MS)fMRI。 磁源fMRI 為近兩年部份國外學者觀察到的現象，其原理為以T2*加權偵測神經放電時產生之局部磁場不均勻，但其結論尚未完全被證實。本兩年計劃之第一年將於3T MRI 發展擴散加權、血佔空間及組織抑低fMRI 所需之脈衝波序並設計測試其時間定位圖譜之實驗及處理方法，且將使用這些實驗設計配合超快速造影(＜ 100 ms)來研究磁源fMRI 之正確性。 第二年則將編寫好之脈衝波序以設計好之方法進行實驗及處理，比較3T 所得到之血氧程度相關、血體積、擴散加權及磁源fMRI 之時間解析力及應用於心理或臨床研究之可行性。

Project ID:PC9708-0533
External Project ID:NSC95-2314-B182-066-MY2