磁共振参数卡简介之BOLD参数卡

      脑功能成像fMRI中，血氧水平依赖功能磁共振成像BOLD-fMRI（Blood Oxygen on Level Depending）随着磁共振场强及软硬件性能的提升，在临床及科研的应用中越来越广泛。BOLD-fMRI成像的大致原理是脑神经活动时，相应区域的能量代谢增加，其代谢中产生的某些化学产物将使得血管舒张，使血流量增加；在脑神经活动的初期由于能量代谢的增加，导致毛细血管床中含氧量降低，二氧化碳含量增加；随后，能量代谢的产物使得血管舒张，最终增加该区域的动脉血；利用磁共振T2*W成像在时间分辨率足够高的情况下可以观察到脑神经活动区域随时间变化的信号强度，或者利用磁共振成像及后处理显示脑神经活动的区域。目前BOLD-fMRI在临床中的应用主要在于：（1）、显示由于运动、感觉或者思维过程而出现的脑功能激活的区域；（2）、分析大脑功能系统的组织结构；（3）、检查由于颅脑局部病变导致的脑功能激活区的改变；（4）、术前重要脑功能区域的识别。接下来就目前临床应用中任务态血氧水平依赖磁共振脑功能成像的参数卡进行叙述。

GLM(General Linear Mode) Statistics: 一般线性模型统计分析

     一般线性模型统计分析的原理是将信号分为感兴趣的成分和非感兴趣的成分及误差，并且每一个信号都是上述成分的线性相加，是一种常用的统计分析方法。在任务态脑功能成像中，勾选了GLM选项，系统将自动对采集获得的图像进行统计分析计算获得t-maps。当不勾选该选项时，则系统不会自己计算t-maps，例如应用于静息态脑功能成像。

 Dynamic t-maps：动态t-maps

     该参数用于决定是否需要在扫描过程中并在Neuro3D或者Bold评估中自动重建生成动态t-maps。如果勾选了该选项，在扫描的过程中打开Neuro3D，就能实时看到脑功能激活的t-maps。  

Starting Ignore Meas.：忽略最开始的期相

     在进行脑功能成像时，由于受检者的不配合或者其他因素可能出现一些伪影，这些伪影的存在将导致后处理分析的可靠性，所以在进行后处理时可以将初始的某几期忽略而不进行统计分析。在参数的后侧可以选择忽略的期数。

Ignore after Transition：忽略转换后的期相

     在刺激的状态发生改变时，例如从静息到运动状态的切换过程中可能存在一定程度的运动或者生理延迟而导致信号的变化，在进行数据分析时，可以将转换后的某些期相进行舍弃。参数后侧即可选择忽略的期数。

Model Transition States：转换状态的模型

      在刺激状态发生改变时，血液动力学的变化也将导致信号的变化，如果在参数中勾选了该选项，则在后处理时将血液动力学相应函数对信号的影响纳入刺激状态转换的过程中。如果没有勾选，则单纯考虑刺激状态切换对信号的影响。

Temp. highpass filter：时间域高通滤波

      将采集获得的时间域的fMRI数据转换成频率域信息，然后根据需要衰减不需要的某些频率成分，例如在进行fMRI成像时，呼吸导致的信号变化就是干扰信息，可以在频率域中将对应频率的信息衰减以减轻对后续分析的影响。高通滤波的目的是消除随时间变化的低频振荡，例如生理影响等。

Threshold：阈值

      该参数的大小将影响后处理结果中激活区信号和背景图像的对比，但是不影响阈值图的结果。

Paradigm size：范例块大小

      在进行任务态脑功能实验时，需要提前设计出相应的任务方案。在方案设计中需要设计范例扫描的时间长短，即根据TR决定扫描的期相。一个范例需要设置两种不同的任务状态。所以在参数Paradigm size的下方需要根据范例块的大小设置不同扫描期相为不同的任务状态。例如当Paradigm size为20时，是指完成一次完整的任务态实验需要扫描20次，根据脑功能扫描的经验（Dummy scan的存在），一般1-10期为Baseline，11-20为Active。

Motion Correction：运动矫正

      将采集获得的不同期相的容积数据进行刚性矫正以减轻病人运动导致的伪影，并提升后处理计算结果的可靠性。该运动矫正采用的是回顾性的方式对一定范围内的运动进行运动矫正。当在成像过程中选择激活该选项时，系统将自动对扫描的图像进行运动矫正。在BOLD扫描过程中，也可以采用前瞻性的运动矫正方式减轻运动对成像的影响。

Spatial filter：空间过滤

     利用高斯滤波器对扫描获得的图像在图像域中进行滤波以减少高频的干扰。对采集获得的图像使用空间滤波器之后，图像的信噪比升高，但是也将损失一定程度的图像细节。

     在选择激活了Spatial filter参数后，可以针对空间滤波器的强度进行选择，即滤波器的带宽Filter width，该数值越大，表示滤波器的滤波效果越弱，降噪能力越差，图像细节保持的越好；反之则滤波器效果越强。

Measurements：扫描期数

    该参数是指在该扫描序列中总共的扫描期相，该期相是一个Block的扫描期相与重复次数的乘积，例如一个Block需要扫描20次，重复3次则总共的扫描期相是60期。

Delay in TR：TR后的延迟时间

     Delay in TR是指在一个扫描期相与下一个扫描期相之间间隔的等待时间，在该等待时间内，扫描室由于没有对应的成像序列在运行而保持相对安静，在这个过程中操作员可以对受检者发出相应的指令。为了保证每个Block运行的时间是一样的，要求在每一个measurement后都采用相同的delay时间。Delay in TR数值的设定取决于参数卡中重复时间TR的设定。

Multiple series：多序列扫描

      当在一个序列中进行多期扫描时，可以将扫描获得的多期结果按照不同的方式存储在数据库中。当选择“off”时，扫描获得的多期结果存储在一个序列中；而选择“on”时，扫描获得的多期结果按照多个序列的方式存储在数据库中。在进行脑功能成像时，由于需要进行连续多期扫描，为了便于后期的数据处理，在Multiple series参数中往往选择off。