腦功能影像研究實例:比較 fNIRS 與 fMRI

由於 fNIRS 不僅可量測 Deoxy-Hb,也可量測 Oxy-Hb 及血流的變化,因此特別適用於腦氧代謝物活性及血液動力學異常的患者,進行腦功能造影。目前 BOLD-fMRI 是腦功能造影的主要方法,但搭配 fNIRS 使用,可在患者生病時準確完成腦功能影像。

A: 以 fMRI 量測
清楚顯示運動 (抓握) 造成的對側運動皮質區活動。BOLD* 訊號較低,顯示任務期間出現增加情形 (藍色)。

B: 以 fNIRS 量測
顯示運動期間 Deoxy-Hb 和 Oxy-Hb 的 2D 映射結果 (疊合於 MRI 影像上)。下圖顯示運動皮質區 Oxy-Hb 和 Deoxy-Hb 的變化 (圓圈處)。可以看到在任務期間 (40 秒) Oxy-Hb 和 Total-Hb 的增加程度,以及 Deoxy-Hb 的減少程度。

Comparison of BOLD-fMRI (A) and fNIRS (B) for Normal Healthy Adult

比較正常健康成人的 BOLD-fMRI (A) 與 fNIRS (B)

*BOLD: 血氧飽和度相關

由於 fNIRS 不受電氣雜訊或磁場干擾,且在量測過程幾乎無需限制患者的姿勢,因此在無法使用 BOLD-fMRI 的情況,例如以金屬電極對患者進行腦深層電刺激 (DBS) 治療時,可使用 fNIRS 量測腦功能。

註:顯示的數據是以 FOIRE/OMM 系列型號取得。

 

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