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诊断成像

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手术面罩如何影响功能性MRI测量?

09 Mar 2021 娜塔莉罗得岛 
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大脑活动从(a,b)映射到有和没有面罩的感觉电动机(SM)任务; (c,d)空气接通效果从带有和没有面罩的鼻插管供应新鲜空气。 (礼貌: neuroimage. 10.1016 / J.NEUROIMAGE.2021.117752)

随着Covid-19大流行的持续全世界,在室内的面部面具的穿着已成为帮助减少病毒传播的要求。在数据采集期间MRI扫描仪也佩戴面部覆盖物,以使参与者安全。但是,尚不清楚测量脑信号的影响。现在,研究人员 斯坦福大学 在扫描过程中调查了佩戴面罩对功能MRI(FMRI)信号的影响。他们描述了他们的工作 neuroimage..

功能性MRI测量由于活化期间血流变化导致脑的血氧依赖性(粗体)响应。大胆的反应对氧气和二氧化碳浓度敏感(CO2)在血液中。穿着面部覆盖物混合过期和启发的空气流。当你呼吸有限公司2,这种混合增加了灵感的CO2,导致轻微的高腺癌(血液升高2 水平)。这种Hypercapnia增加了脑血流量,因此升高了测量的粗体信号,导致FMRI的对比度与在没有高曲线的情况下看到的比较。

对大胆信号的影响

斯坦福团队使用“块设计”进行了基于任务的神经影像学研究,其中执行活动或在“窗口”期间给出刺激。接下来是“窗口”,行动或刺激停止。

在这项研究中,研究人员同时运行了两个块设计。首先涉及一个短的15-S感官电机任务,它同时刺激大脑的听觉,视觉和感觉电流区域。在整个任务中,它们通过90秒的开关周期的鼻插管向参与者提供了新鲜空气。他们用每个参与者进行两次实验,一次用手术面罩和一次没有。套管在掩模状态下操纵受启发空气的气体含量,防止有限公司2 积聚;它对CO有很少的影响2 掩码关闭时的级别。

该团队还记录了潮流的结束 2 (ETCO2)在MRI扫描仪之外的单独会话中的级别,以测量掩码对每个参与者的HyperCapnia的影响。

研究人员使用具有两个变量的一般线性模型分析来自八个健康参与者的数据:一个描述感官电机任务,另一个鼻插管供气。由Censory-Motor Task的结果组激活映射,其指示在窗口上任务期间有效的大脑的区域,在掩码和掩码中没有显示出显着的差异。这些结果表明,在参与者佩戴面具时可以可靠地检测到任务激活。

使用鼻腔插管空中循环分析的团队的基线粗体信号显示出掩模和掩模偏离状态之间的显着差异。结果表明,面部掩模诱导平均基线信号偏移30.0%,横跨大脑的灰质显示出在组激活图中的明显停用(通过信号的增加而观察)。测量的eTCO2 表现出平均增加7.4%,确认受激励有限公司的预测上升2 用掩模使用浓度。

该局部研究为神经影像动物群落提供了一些关于面部面具对整个大流行所收集的数据的影响的澄清。在以下或关闭掩码的任务激活信号之间测量的微不足道差异,支持在临床和研究中的基于任务的FMRI研究的安全继续,同时进行以下掩码规则。

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