功能性核磁共振造影 (fMRI) 應用
110/09/30
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郭余民
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國立成功大學細胞生物與解剖學研究所
上一篇核磁共振造影文章介紹了基本 MRI 原理跟概念，以及結構性 MRI 因為能夠直接檢測神經退化性疾病特定腦區的萎縮樣態，可協助醫師早期診斷，是非常重要的失智症檢測基石。這次將介紹一種能夠推算出神經細胞的功能活性（判斷神經細胞的健康程度）的 MRI，功能性核磁共振造影 (fMRI，functional Magnetic Resonance Imaging)。
簡介功能性核磁共振造影 (fMRI)
fMRI 與 MRI 名稱類似，但檢查原理卻大不相同，fMRI 是一種神經影像技術，原理是偵測局部血液含氧濃度及血液供應之變化所產生的訊號改變（血氧濃度相依對比訊號，blood-oxygen-level-dependent signal, BOLD signal），來觀察神經細胞對氧氣的利用率，進而推算出神經細胞的功能活性，可用來判斷神經細胞的健康程度。fMRI 在臨床上可定位大腦各種功能區，提供神經外科手術決策之重要醫學資訊，由於 fMRI 的非侵入性和其較少的輻射暴露量，從 1990 年代以後逐漸在偵測腦部功能領域佔有了重要地位。
血氧濃度相依對比 (BOLD)
BOLD 基本原理是藉腦部神經細胞活化時，其所在區域的局部血流量會增加，導致局部腦血管內之去氧血紅素濃度亦隨之變化。因去氧血紅素具類似磁振造影顯影劑的效應，同時血紅素局限於血管內，故而在血管內外形成磁化係數的差異，而在磁振影像上隨血管內之去氧血紅素濃度改變造成訊號的起伏。一般在進行 fMRI 檢查時，會讓受試者執行不同之工作或經歷不同的感官刺激，之後藉由 BOLD 訊號及統計模式計算出腦功能區域的位置。
結合 PET 與 MRI 技術的 fMRI
正子造影 (Positron Emission Tomography，PET) 是利用放射線照射被放射物質標記過的葡萄糖，觀察葡萄糖被利用的情況。磁共振成像 MRI 利用利用磁場震盪體內帶電的水分子，產生振盪，藉由觀察水分子電場震盪後，反映出的磁力線改變，了解水分子排列的位置、構造，再經由電腦將訊號排列成為影像，呈現器官完整形貌。
fMRI 將上述兩項技術優勢結合起來，通過檢驗血流進入腦細胞的磁場變化而實現腦功能成像，它給出更精確的結構與功能關係
fMRI 的臨床應用
fMRI在神經外科、神經內科、藥理學和精神病學等領域的臨床應用十分廣泛。
精神病學應用
如上述，fMRI 的特點可以縱向地追踪、觀察精神疾病的發病機制及發展動態，使其在精神病學的研究方面有很大的潛力。近年來fMRI大大的提升精神科醫師和研究者對思覺失調症 (schizophrenia)、抑鬱症 (depression)、自閉症 (autism )、注意力不足過動症 (attention deficit hyperactivity disorder) 等精神疾病的瞭解和解析，可說是精神病學進步的一大推手。
發展前景
目前 fMRI 技術已廣泛應用於腦的基礎研究和臨床治療 ，可以對腦功能激活區進行準確的定位。fMRI 與擴散張量影像 (diffusion tensor imaging)、腦磁圖 (magnetoencephalography)、穿顱磁刺激 (transcranial magnetic stimulation) 等技術相結合後，可得到更多的腦功能活動信息。
擴散張量影像可藉由定量分析組織三維空間內的水分子擴散運動，解析大腦白質纖維束的走
向和數量。與 fMRI 結合後，可以建立激活區域的功能連接網絡圖，有利於解釋結構與功能
之間的關係。
組織定位。fMRI 與腦磁圖技術相結合可以彌補腦磁圖在時間分辨率的不足，可解決腦區域?
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處大腦皮層發生興奮或是抑制，進而強化或減弱其對應腦區之功能。新一代的無框架立體定
位式穿顱磁刺激技術可以整合 fMRI 的結果，廣泛應用於腦損傷和其它疾病的功能神經外科
手術中。
研究中的應用將更加深入與廣泛。
https://scitechvista.nat.gov.tw/Article/c0000008/detail?ID=c99a754f-92d5-46ef-bfcc-260a89c948bd
其他：
剛好有板友有疑惑，我以前去研究志願者的時後有點印象，感覺過程有一點繁雜，目前在台灣7-25歲自閉兒等症狀好像手冊之後還需要行政流程申請才有會健保給付的樣子？不負責任印象，資訊僅供討論