探测静息状态大脑活动的关键区域

负激活作为一种定量分析静息状态脑活动的方法对脑功能成像研究具有重要意义．文中关注不同认知任务下的负激活信息,结合复杂网络理论,提取三个试验任务(符号方向判别、数字加和与汉字字形认知)的负激活点分别构建网络,发现三个网络均具有小世界特性．同时计算了网络的度值和介数值,推测出扣带回\楔前叶,额叶是静息状态下大脑活动的关键区域．提出了一种研究静息状态下大脑活动的新方法,通过这种方法获得的信息不同于体素逐点分析获得的局部激活信息．它反映了大脑任意两个体素点间的关联性以及在静息状态下大脑活动的整体协作关系．     

负激活脑区相互作用的任务相关性

负激活是脑功能成像中非常普遍的现象, 由于其生理机制未知, 直到近来才成为系统研究的焦点. 目前对负激活的研究主要着重于确定脑血流出现减低的区域, 对于执行认知任务过程中, 这些脑区之间相互作用及协同工作的模式的研究相对较少. 本研究采用基于内部条件的脑区间协方差分析方法(within-condition inter-regional covariance analysis, WICA)分析了符号方向判别和数字大小比较两个不同认知任务的负激活情况. 结果表明, 虽然两个不同任务情况下出现负激活的脑区都集中在后扣带回、楔前叶、角回及额叶区域, 但各负激活脑区间的相互作用及活动规律却存在着差异, 初步推测可能与外在任务的不同或者与认知负荷或注意资源需求不同有关, 精确界定是哪种原因所致还需要进一步的深入研究.     

数字加和任务时的脑内负激活研究

近年来, 负激活逐渐成为脑功能成像研究中的热点, 但数字加工中负激活现象尚未见报道. 本研究运用功能磁共振成像技术研究了15名健康被试在数字加和判别实验中的全脑负激活现象. 结果显示, 后扣带回及临近的楔前叶区域、前扣带回和前额叶区域都出现了负激活, 特别是两侧脑岛也出现了显著负激活. 结合这些区域所参与的相关认知功能, 探讨了它们对于维持静息状态下人脑认知活动所起的重要作用, 并发现脑岛参与了静息状态下从外界获取声音信息的活动.     

基于解剖标志点约束的脑部PET/CT图像图谱配准与脑区分割

正电子发射断层扫描/计算机断层扫描(positron emission tomography/computed tomography,PET/CT)图像在脑部疾病的诊断和治疗中已得到广泛应用.目前的脑部图谱配准方法大多采用全局优化策略,不能精细勾画大脑的解剖感兴趣区域,尤其对于深层脑区的分割精度有限.为此提出了一种结合解剖标志点的PET/CT图像脑区分割方法,将图像灰度特征和局部解剖标志点相结合实现对局部脑区的精确配准,并融合PET和CT两种图像特征进行双模态联合配准.采用针对中国人群的脑部数字解剖图谱作为配准模板,以适应中国人群的脑区形态分布特征.通过20幅临床PET/CT头部图像对比了所提方法和传统的基于灰度的配准方法,结果表明所提方法能获得更加准确的脑区划分,各脑区相似系数(dice similarity coefficient,DSC)为79.91％,平均表面距离(average surface distance,ASD)达到PET图像的亚像素级精度0.95 mm,器官体积恢复系数(recovery coefficient,RC)接近1.