磁共振成像研究脑电特性

磁共振成像测量脑组织的电特性可能为研究脑功能提供一种新的有力工具。最近发展起来的MRI造影剂通过测量组织的电特性来探测生理信息提供了新的手段^1、2，包括介电常数和导电性。这种方法依赖于MRI中测量射频场分布的能力，从中可以估计生物组织的电学特性。生物组织的体内电特性包含重要的生化和生理信息^3.，如离子浓度的变化由测量的电导率，代谢浓度由测量的介电常数。这种新功能可以使我们更接近EEG/MEG的功能，而且还具有MRI对比所提供的额外好处——全脑覆盖和高分辨率。

开发电性作图作为结构和功能MRI的新手段

由麦克斯韦方程可以看出，电导率的局部变化会导致射频磁场的局部相变。下图显示了视觉区域电导率变化10%的模拟示例。由此产生的相变可以用重聚焦磁化(即自旋回波)实验来测量，该实验消除了由于静态磁场(B₀)和磁化率，只留下RF相位分量。

我们的研究重点是开发和建立基于电学性质的探测大脑功能的新方法，将其与高时间和空间分辨率成像方法相结合。我们在收集人类志愿者成像研究的基本fMRI范式中检查这些发展。我们探索和分离不同的来源，可以在功能激活期间测量电学性质的变化。这些变化包括结构或局部容量变化、与血容量/流量相关的影响和离子浓度变化。

1.哈克、佩特罗普洛斯、尼尔吉斯、吴德华(1991)。利用磁共振成像提取电导率和介电常数。医学与生物物理，36(6)，723。

2.凯彻，U.， Kim, D. H.， & Seo, J. K.(2013)。磁共振电性层析成像技术的最新进展和未来挑战。医学计算与数学方法，2013。

3.H安库，I.，罗伯茨，J. C.，布鲁穆拉，S.和李，S. K.(2015)。关于电导率，介电常数，表观扩散系数，以及它们在MRI频率下作为癌症标志物的有用性。核磁共振医学进展，29(5)，2025-2029。