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Articles by Maolin Qiu in JoVE
JoVE Clinical and Translational Medicine
实时功能磁共振成像生物反馈，针对污染焦虑的眶额皮层
1Department of Diagnostic Radiology, Yale University School of Medicine, 2Department of Psychiatry, Yale University School of Medicine, 3Yale Child Study Center, Yale University School of Medicine, 4Interdepartmental Neuroscience Program, Yale University School of Medicine
在这里，我们提出了一个方法训练的人来控制污染焦虑的一个大脑区域和探测污染的焦虑和大脑连接模式之间的关系。
Other articles by Maolin Qiu on PubMed
脑组织分割方法更正灰度分析的基础。
图像信号的信噪比 (信噪比) 和信号强度 (SI) 不均匀性是强烈影响的准确性和精度的脑组织市场细分中核磁共振成像 （MRI） 的因素。在这项工作，TR 和反演在磁共振成像的多光谱数据集的恢复时间 TI 由优化了信噪比和脑图像的对比度。SI 不均匀性度量使用最近开发的方法，允许改进的校正的体内。三高斯分布模型用来拟合的一种期望最大化 (EM) 分割算法找到的初始化参数的图像的直方图。字段映射方法与其他方法相比，提供了更好地校正的 SI 不均匀性和优秀的分割结果。
Nonuniformities 体内诱导测量及校正的发射器和接收器。
高场磁共振成像信号强度 nonuniformities 限制提供定量信息的磁共振成像能力，并可以对诊断扫描质量产生负面影响。在此文件中，一种简单方法描述为纠正这些基于传输领域 B1 + 体内测量的影响和接收灵敏度地图。这些地图可以获得体内带有梯度回波 （GE） 或自旋回波 (SE) 成像序列，但 SE 的办法展品的翻转角度范围内校正图像的 GE 方法的优势。在一个统一的幽灵，这种方法比例的下调信号 SD 向其平均值从大约 SE 的做法 6%和 9%的 GE 办法后校正校正前的 30%左右。纠正强度 nonuniformities SE 方法的应用被表明体内与人类的大脑图像获得使用常规的自旋回波序列在 3.0 t。此外，它还会显示这在体内 B1 + 和接收灵敏度映射可以使用执行分段回波平面成像序列提供采集次数少于 2 分钟。虽然这里介绍的校正表明与同时传输和接收卷线圈，它可以扩展到单独传输和接收线圈，包括表面和相位阵列线圈的情况。
为纠正传输接收 Nonuniformities 与相控阵线圈的体内方法。
相控阵线圈中的研究和临床的设置发现广泛的应用。然而，这种线圈与强度 nonuniformities 可以减少这些线圈，特别是为应用程序，如组织分割方法的潜在好处。在这项工作，方法是纠正分别基于传输领域的机构线圈和接收灵敏度的相控阵线圈，体内措施的不均匀信号响应所述。为一个统一的幽灵，可以使用 Bloch 方程和传输字段映射计算接收灵敏度。对于如脑异构对象，必须获得最小对比度采集要映射接收机 nonuniformities。此传输字段/接收器的敏感性 (总生育率） 方法相比使用机构线圈获得参考扫描和低通滤波的标准方法。定量比较结果显示总生育率方法提供了在纠正强度 nonuniformities 为一个统一的幽灵效果出众。此方法减少了图像的信号强度 SD 和其平均强度之间的比率从校正前大约 21%至 13%校正后。结果还显示表明这种方法与人类的大脑图像体内的实用程序。方法是一般的可以与大多数的脉冲序列，应用任何线圈组合为传输和接收，并在任何解剖学的区域。
白质纤维束成像的各向异性波前演变和弥散张量成像。
弥漫性轴索通路的测定提供了非常宝贵的手段来研究人类的大脑和其功能的网络连接。弥散张量成像 (DTI) 是唯一的在其捕获的水分子可以用来推断组织组件的方向性限制的扩散的能力。在本文中，我们介绍一种基于各向异性波前传播扩散张量图像中的白质纤维束成像方法。前面传播中白色物质与受扩散张量椭球的 isocontour 速度配置文件。通过使用椭球，我们避免扁地区的主要特征向量的分类可能不精确。波前演变介绍各向异性版本的静态的哈密顿-雅可比方程，以获得正确的到达时间清扫的一种方法可以解决。由跟踪使用造成的偏微分方程的特征向量场的最低成本轨迹确定连接通路。有效性的指标被描述进行评级的生成途径对张量场的方向性的拟合优度。使用正常人类 DTI 脑图像连接结果都说明和讨论。我们还比较我们用类似的方法级别基于集的纤维束成像技术和发现的各向异性的演变的 18%增加的获得途径的有效性的指标。
影响因素在 MRI 翻转角度映射： 射频脉冲形状、 切片选择渐变、 关闭共振激发，B0 不均匀性。
要了解各种影响影响实际翻转角度，和这些效果是正确的它是重要的是要精确地量化的磁共振成像参数 （如 T1、 T2 和灌注）。在这份文件的实际翻转角度地图计算使用常规梯度回波 (GRE) 序列不同射频 (RF) 脉冲形状 （高斯、 sinc 和截断 sinc）、 切片选择渐变、 非共振激励与 B0 字段不均匀性。实验结果证明射频脉冲形状极大地影响的翻转角度分布和校准因素。非共振射频激励、 B0 nonuniformities 和切片选择渐变可以导致信号强度用来映射翻转角度来看，图像的退化和可能会引入中测得的翻转角度偏置和增加的方差。
T1 测量纳入翻转角度标定和校正体内。
在这项工作，我们建议发结合的方法，在体内的变量翻转角度 (FA) 校准和修正与短的 TR 变量 FA 快速和准确的 T(1) 映射方法。预计跨统一牛奶魅影测量精度 T (1) s 是包含 FA 校正时应使用常规 （慢） 反转恢复 （IR） 方法的 2.65%和没有 FA 校正的可变 FA 方法 28.5%和 2.2%。这些结果表明 RF nonuniformities 变量 FA 方法的灵敏度大大减少时这些 nonuniformities 是直接衡量和纠正。这种方法的采集时间减少至 10 分钟从传统方法，红外 85 分钟。此外，我们报告衡量从五个正常人的平均的 T (1) s 是 900 + /-3 ms，1337 + /-8 ms 和 2180 + /-25 ms 中白色物质 (中西医结合)、 灰质 （GM） 和脑脊髓液 (CSF) 分别与 FA 校正 3 T，在使用变量的翻转角度方法。这些结果是与以前所报告的值用更长的时间采集时间取得一致。该方法可减少全脑 T(1) 映射，包括 FA 测量和校准，大约 6 分钟到总扫描时间。此方法的新颖性在于体内的校准和 FAs，从而允许在许多应用程序的高场迅速和准确地 T(1) 映射的校正。
Epigenesis 的神经相关。
对抑郁的生活压力影响被主持呈现短基因变异携带容易抑郁的 5-羟色胺转运蛋白基因的转录调控区域重复长度变异。我们调查这些表观遗传过程中的个人与没有历史的精神病理学基础神经机制的多式联运基于磁共振成像 (功能，灌注和结构），基因分型，和自我的生活压力和反刍。我们基于功能磁共振成像和灌注数据，找到支持的生活压力与杏仁核和海马休息激活，两个区域所涉及的抑郁和压力对 5-羟色胺转运蛋白基因型的影响进行交互的模型。生活压力也差异影响，作为函数的 5-羟色胺转运蛋白基因型、 杏仁核和海马网络广泛的其他地区，以及灰质结构特点和受影响的个人水平的反刍功能的连通性。这种相互作用可能构成走向，表观遗传脆弱性或保护抗抑郁的神经机制。
七氟醚 MAC 优先影响高 0.25 订购协会地区： 功能性磁共振成像研究的志愿者。
功能磁共振成像 （fMRI） 可以客观地衡量麻醉的主观效果。与内存相关的区域 （协会地区） 受亚麻醉剂剂量的麻醉药。在这项研究中我们衡量区域神经元影响的健康志愿者七氟醚 MAC 0.25 和区分主皮层区域与协会地区的效应。
七氟醚的休息 CBF 和粗体响应的空间不均匀性： 磁共振成像与正常人体的体内实验研究。
脉冲动脉自旋标记磁共振成像 （MRI） 被执行调查当地耦合 0.25 MAC （最低肺泡浓度） 七氟醚执政期间 22 正常人体休息区域脑血流量 (脑) 和加粗 （血氧水平依赖） 信号变化。两个国家与其他科目作了比较： 麻醉和不麻醉。观察到大量增加和减少静息态的脑血流灌注的地区。升幅主要限于皮层下结构和脑岛，，而跌幅主要在皮层区域。全球 CBF (gCBF) 中发现了无重大变化。通过同时测定脑血流及加粗，确定了特定于区域的脑血流及加粗之间的耦合的麻醉效果。多重比较的代理所致脑血流及大胆的变化表现出显著 (P < 0.05) 中脑粗体耦合空间变异性。为交流，凡脑了，增加了七氟醚的线性回归直线的斜率是明显小于这些回报为坡凡脑下跌七氟醚、 指示每单位变更地区脑增幅七氟醚的脑中用粗体显示更大的变化。这些结果表明它将不准确使用全球定量模型来描述耦合跨所有的大脑区域和在所有的麻醉条件。观察到的空间不均匀性的脑血流及大胆的信号变化表明存在麻醉下加粗功能磁共振成像数据的任何解释需要考虑到这些见解。
致大鼠肝纤维化： 肝脂肪、 高分子内容、 灌注参数和它们的相关性 — — 初步磁共振成像对大鼠。
前瞻性评估磁共振 (MR) 为肝纤维化的表征的脂肪和细胞外基质 CCl (4) 中的内容和肝脏灌注参数估计-治疗大鼠。
在确定通过弥散张量成像的躁郁症异常前形制完整。
收敛的证据涉及白质异常的躁郁症。形制是躁郁症研究的重要候选结构，因为它提供了大量的白色物质连接 subserves 参与混乱的的情绪调节的 corticolimbic 神经系统内。
区域 CBF、 加粗和任务引起的脑血流变化与加粗之间的耦合的麻醉效果： 在正常人体功能磁共振成像研究。
功能磁共振成像是在十六个健康人体测量局部脑血流量 (CBF) 和血液氧水平取决于 （粗体） 信号时视觉和听觉刺激已提交科目中存在或没有麻醉的情况下进行的。在麻醉，0.25 意味着七氟醚肺泡浓度 (MAC) 给药。我们发现，低剂量七氟醚减少加粗和 CBF 任务引起的变化。感兴趣的视觉和听觉区域内视察，基线 CBF 和 CBF 大大减少麻醉期间任务引起的变化。七氟醚低剂量大大改变任务诱导 CBF 粗体耦合 ；CBF 单位变更，麻醉条件比无麻醉的条件下观察到用粗体显示的较大变化。七氟醚低剂量也找来的任务引起的耦合的空间不均匀性对产生重大影响。低剂量七氟醚诱导任务 CBF 粗体耦合的改造引入了模糊的功能性磁共振成像 （fMRI） 数据基于间接措施 CBF 或加粗的唯一一个直接解释到。我们的观察也表明大脑操纵与麻醉代理复杂化的功能磁共振成像数据，氧化代谢相对任务引起的变化计算用间接的血管措施，通常 CBF 和粗体鉴于相对变化的校准模型的基于模型的定量解释。
在系统性糖小递减挑起之前的 Counterregulatory 激素释放下丘脑血流量的增加。
下丘脑是中枢大脑区域负责遥感和整合对循环血糖变化响应。这项研究的目的是确定与下丘脑激活，并开始对系统性糖小递减的 counterregulatory 激素反应时间序列的关系。
门户压力梯度大鼠肝纤维化的评价。
磁共振成像具有提供无创性的肝脏的病理学评估的潜力。这项工作引入了门静脉压力梯度 （PPG） 模型派生从流体力学、 PPG 正比的平均速度和门静脉的上半部分中的船只区域成反比。使用相衬宠坏了梯度回波序列的 PPG 模式幻的研究中进行了验证和测试在动物研究中使用 35 大鼠不同程度的肝纤维化致四氯化碳 （CCl(4))。进行组织学检查，以确定肝纤维化的严重程度。纤维化评分单调增加与 CCl(4) 治疗的持续时间。PPG 高度关联性与非零的纤维化评分 (r(2) = 0.90，P < 0.05）。有控制和肝硬化组之间的重大差异 （P < 流量范围为 0.0006、 alpha < 0.0018)。控制和纤维化 (noncirrhosis) 之间的区别组 (P < 0.002、 alpha < 0.006) 同样重要的是。无需任何造影剂管理，MRI PPG 方法显示承诺作为一种无创性评价肝纤维化的手段。
国家在人类脑功能连通性和基线的变化。
这项工作在基线上内在功能连通性 fMRI （fc fMRI） 在人类活动中检查更改的影响。基线大脑活动改变诱导麻醉 (七氟醚呼气末浓度 1%) 在人类志愿者和 fc 功能磁共振成像图 pre-anesthetized 和麻醉条件之间跨不同脑网络作了比较。我们特别关注低级感官领域 (初级体感、 视觉、 听觉皮质)、 丘脑和疼痛 （脑岛），内存 （海马） 电路和默认模式网络 (DMN) 后, 三个审查高阶脑区。结果表明，虽然 fc 功能磁共振成像模式并无显著不同 (p < 0.005 ； 20 素群集阈值） 在感官皮层和前和麻醉条件之间 DMN，麻醉大大改变了 fc 功能磁共振成像在高阶认知区域 （即内存和疼痛电路）。这些研究结果进一步提供证据，fc 功能磁共振成像反映了内在脑属性，同时也表明 0.5 MAC 七氟烷麻醉优先调节高阶连接。
在脉冲动脉动脉过境时间影响旋转贴标 CBF 映射： 从宠物和先生的研究，在正常人体的洞察力。
动脉过境时间 (ATT) 计算绝对脑血流量的动脉自旋标记 (ASL) 所需的关键参数有很大的不确定性。在这项研究，翔升附件估计每素基础上使用数据衡量的 ASL 和正电子发射断层扫描在相同的主题。中庸 ATT 增加了 260 + /-20 (标准误差) ms 时的成像板 54 毫米，向下位移和 630 + /-30 到 1220 + /-30 毫秒的第一个扇区，从增加的 610 + /-20 ms 四片板时成像和贴标板之间的差距从 20 增加到 74 毫米以上的增幅。当每个切片附件受雇于翔升脑血流量量化和忽略的切片在 ATT 变化时，局部脑血流量可能是正电子发射断层成像的措施有很大不同。ATT 也下跌焦活化视觉和电机任务 （大约 80 毫秒） 的相同金额。这些结果提供 ATT 和成像几何的高级补充程度之间的定量关系和产量评估翔升成像中常用的假设。在比较不同翔升基于脑血流量的研究和解释，应考虑这些调查结果。结果还提供可帮助优化成像参数翔升的空间具体 ATT 数据。
全脑素基于内在连接对比揭示了本地更改的措施组织连通性与先验假设没有麻醉阈值或感兴趣的区域。
自发波动的功能性磁共振成像 （fMRI） 信号的分析最近获得了注意，作为以非侵入性的方式调查脑回路的强大工具。基于相关性的连通性分析调查的利息 (率 ROI) 的单个种子区域与大脑的其余部分之间或多个回报之间自发波动的功能磁共振成像信号的相关性。要做到这一点的先验知识需要用于定义 ROI(s) 并且没有这种知识功能连通性功能磁共振成像不能用于作为一种探索性的工具正调查功能组织大脑和其在不同条件下的调制。在这项工作我们审查提供基于体素地图反映个别组织元素不需要定义回报的内在连接对比度 (ICC) 的两个指数和也因此不需先验信息或假设。也可以用这些素基于 ICC 措施划定的感兴趣区域的进一步功能或网络分析。指数的内在连接适用于七氟烷麻醉诱导变化的研究。与以前的研究，结果显示，七氟醚异构的方式影响不同脑回路。此外国际刑事法院分析发现以前未查明使用常规的 ROI 连通性分析，很可能因为早前的研究的投资回报率不恰当选择区域的变化。这项工作突出了这种基于体素连接方法的重要性。
