Test-retest reliability of resting state functional network of spinal cord

近年来，脊髓磁共振成像技术迅速发展，由于脊髓重要的生理功能，脊髓的静息态功能磁共振成像技术在基础研究和临床方面都有着巨大的应用前景。然而，相比于大脑而言，脊髓的生理结构和周围组织环境更为复杂，因此成像更易受到生理噪声的影响，这对实验结果的可重复性提出了巨大挑战。验证脊髓静息态功能网络可重复性对基础研究结果的可信度至关重要，同时也是脊髓磁共振成像技术应用于临床的先决条件。可重复性问题在脑网络中已有较多研究，然而，目前尚没有关于脊髓磁共振结构像可重复性的研究，关于脊髓静息态功能网络的可重复性的研究也很少，并且存在被试数量较少(10个左右)，扫描间隔时间较短Clh以内)，且使用的分析方法较为局限等问题。针对这一现状，本研究通过间隔两周的两次扫描，采集被试的脊髓结构和功能像数据，从而对脊髓结构成像和脊髓静息态功能网络的可重复性作进一步研究。 本研究通过两次脊髓磁共振结构像的扫描，以横截面积作为脊髓结构特征，证明了脊髓的磁共振结构成像结果具有很好的可重复性，这点和前人在大脑中取得的结果是类似的。 本研究选择采用基于种子点和频域分析两种方法来处理预处理之后的脊髓静息态功能像数据，进而研究被试相隔两周扫描脊髓静息态功能网络的可重复性。应用基于种子点的方法，我们发现，背角和腹角内部的功能连接总体表现为中等程度的可重复性，背角和腹角之间的功能连接总体表现为一般程度的可重复性。使用频域分析的方法，我们以ALFF和fALFF作为指标，发现ALFF和fALFF指标均表现出一般程度的可重复性。 本研究通过对比预处理前后的数据，发现无论使用基于种子点还是频域分析的方法，预处理后的数据分析得到的可重复性结果都显著大于预处理前，这证明了本实验所采取的预处理流程有效地较少了噪声，从而提高了脊髓静息态功能网络的可重复性。 综上，本实验证明了，和大脑结构类似，脊髓的结构功能像具有很好的可重复性;经过适当的预处理流程，脊髓的静息态功能网络的可重复性也能接近或达到脑网络的水平

Spinal cord magnetic resonance imaging: methods and applications

脊髓磁共振成像是将磁共振成像应用于脊髓部分(主要是颈髓)的先进研究技术,在人体感觉、运动等基础科学研究,以及脊髓损伤、脊髓炎、慢性疼痛等疾病的临床应用中均已逐渐得到使用。脊髓磁共振成像的发展相比脑成像而言仍处于起步阶段,这主要受限于目前的磁共振成像技术和数据分析方法。本文以认知神经科学和医学领域的基础研究为主,聚焦于脊髓磁共振成像技术的方法与应用。首先介绍了常用多模态脊髓磁共振成像技术的成像原理、成像方法、测量指标及其应用现状,具体包括脊髓定量磁共振成像(结构成像、弥散成像、波谱成像、髓磷脂水分数成像、磁化转移成像和化学交换饱和转移成像等)和脊髓功能磁共振成像等;其次从噪声控制、数据处理流程优化以及可重复性与可信度三个维度介绍了脊髓磁共振成像在数据分析上所面临的技术挑战以及应对策略;最后对脊髓磁共振成像的应用现状和发展前景进行了总结与展望。</p