一种用于fMRI的嗅觉刺激装置设计与验证

• 作者: 常严 张广才 徐雅洁 杨晓冬 王慧 王骁冠 蒋瑞瑞
• 来源期刊: 波谱学杂志
• 学科: 医学
• 关键词: 功能磁共振成像(fMRI) 刺激装置 嗅觉 刺激
• 年，卷（期）: 2014,（4）
• 所属期刊栏目: 磁共振仪器研制技术进展专栏
• 页码范围: 477-487
• 页数: 11页
• 分类号: O482.53|R445.2
• 字数: 4660字
• 语种: 中文

摘要

为了实现任务态fMRI的嗅觉刺激装置的设计和功能验证．满足嗅觉fMRI实验的自动化刺激要求．首先，针对嗅觉刺激和人体嗅觉感受的特点，结合使用环境的要求，总结嗅觉fMRI的实验设计方法，归纳出用于fMRI的嗅觉刺激装置的具体需求．将刺激装置分为气路系统和控制系统、气路系统采用洁净空气通过气味溶液产生相应的气味气体，通过多支路切换达到输出不同气味的目的；控制系统采用虚拟仪器方案，其软件基于LabVIEW平台编程，提供可输入刺激序列的人机界面，并根据要求控制电磁阀切换不同气路．然后，使用该刺激装置对单个被试进行嗅觉刺激并成像，刺激气体采用乙酸异戊酯和吡啶，实验为组块设计，使用Siemens 3.0 T MRI仪器EPI序列进行扫描，数据处理采用基于Matlab软件的SPM8和MarsBaR工具包．选取眶额叶和岛叶中的脑激活团簇作为感兴趣区域(ROI)进行分析，激活信号在时间上的强度变化与刺激序列变化基本一致，吡啶组块的激活信号强度大于乙酸异戊酯组块激活强度，且其强度变化比乙酸异戊酯组块更符合刺激序列．ROI分析证明刺激装置基本满足嗅觉fMRI实验需要，具有较强的可用性．此外，在相同的刺激时间和间隔时间下，人脑同一区域对不同刺激气味的激活反应可能不同．