血管自動調節之血氧相關功能性磁振造影

黃麗娟

非侵襲性的血氧程度相關功能性磁振造影(BOLD fMRI) 已是目前用在研究大腦活動相當普遍且可靠的一種方法。主要是藉由神經活動和血液動力學之間的連結間接地觀察神經活動。藉由吸入不同濃度(1-5%)的二氧化碳混合氣體為刺激方法，調控影響BOLD效應的生理機制血液動力學中的腦血流(cerebral blood flow, CBF) 因子；以blip-EPI脈衝波序在3T MR磁振造影儀取像，即時量測動態二氧化碳改變所造成BOLD訊號的變化，得到相關統計參數腦血管反應圖(cerebral vascular reactivity maps)及校正曲線。藉由觀察得到的訊號差異、統計相關反應圖做為受試者施行BOLD fMRI反應的預測、和血管自動調節功能及血管殘存的評估依據。結果顯示受試者的平均BOLD訊號改變為1.36±1.73% (平均±SD, 1%CO2) 至 7.78±3.68% (平均±SD, 5%CO2)，且女性的反應比男性來得顯著。在1-5%的二氧化碳濃度範圍和BOLD訊號變化間呈現劑量依存(dose-dependent)且可觀察到BOLD訊號會隨CO2濃度改變重覆地被調控。由腦血管反應圖觀察到反應區域的分佈是一整體的效應；而對於執行握拳的運動工作時，吸入5%的二氧化碳比呼吸空氣平均有1.45±1.43% (平均±SD)的BOLD百分比增強及8-9倍顯著的空間體素增加效應。本研究在探討二氧化碳和BOLD訊號間之動態連結及血管自動調節之視覺化，並可進一步應用於腦血管疾病或生理病變時的fMRI研究。