第五組

1. 第五組 主題 FMRI

2. 研究項目 • 一、何謂FMRI??其字義為何?? • 二、FMRI 其功能性為何?? • 三、FMRI 其原理為何??

3. 研究結果一 • FMRI(功能性核磁共振造影) (Functionalmagnetic resonance imaging) • F (Functional): 功能性。 • M (magnetic): 訊號的來源，人體中小磁鐵的磁化。 • R (resonance): 小磁鐵激發偵測的原理，小磁鐵和射頻脈衝間的交互作用。 • I (imaging): 訊號轉為影像的方式。

4. 研究結果二 • fMRI影像掃描譜能準確顯示出腦的活動指標（循環到腦部的血液氧氣與葡萄糖的消耗量）：某一腦部位做某種思考活動時，該部位就會發亮，就像燈泡發亮，愈亮表示愈多思考活動。故 fMRI 能測量出來思考活動性是發生在腦的某部位及其活動程度。 • 利用fMRI，腦科學家可測量出人們在想什麼，包括學語言、思考、回憶、聽音樂等， fMRI 都會在腦的不同部位發亮。

5. 補充 • fMRI最初叫核磁共振影像術（ NMRI=MRI ），但 MRI 並不使用有放射的元素，也不使用對人體有害的高能電磁波，加上一般人對「核」敏感，故改稱「磁共振」。 MRI 可診斷癌症，許多腦神經病症，如腦中風、多發性硬化症、小腦萎縮病、脊椎病變等，都能使用 MRI 做準確的診斷及追蹤。

6. 研究結果三 • fMRI，是以腦部神經活動產生的局部血流量變化為基礎的造影技術，藉此觀察進行認知作業時活化的腦部區域。活化區域的血流量增加，超過了氧的消耗量，使得血液中去氧血紅素的比例降低，由於去氧血紅素是順磁性物質，會干擾局部磁場，去氧血紅素比例的減少，可使影像強度增強，因此去氧血紅素有時被稱為內生性的對比增強劑，且是fMRI 訊號的來源，是為fMRI 技術的生理基礎。

7. 腦膠質細胞瘤 這是一位22歲的男性，其左 半臉最近一個月來，發生陸 續間歇抽搐的現象。在注射 對比劑之後的磁振影像中， 發現他的右腦運動皮質區有 異常的對比劑滯留而導致訊 號增強(右圖圓圈標示之 處) 。 此外經由磁振頻譜分 析此一區域也發現該區域有 不正常的代謝現象，因初步 推斷可能為腦膠質細胞瘤。

8. 注入順磁性對比劑之動態磁振造影 上圖顯示所圈選的區域訊號強度隨對比劑濃度而變化。一開始對比劑由靜脈注射進入人體，剛開始因尚未到達腦部，所獲得的訊號大小不受對比劑影響，當對比劑經一段時間到達腦部後，造成磁場不均勻，訊號強度迅速降低，當對比劑緩緩流過所測的組織後，訊號又逐漸恢復。

9. 訊號來源(自旋) 原子內的粒子：電子、質子、中子等等有一個量 子力學特質稱為自旋，這個特質無法類比到古典 力學中的任一特質，但可粗略地把這些粒子想像 成一個圓球繞著它的軸旋轉。在古典力學裡，一 個旋轉的物體有一特質稱為角動量，其大小為轉 動慣量(和質量與離轉動軸的距離乘積有關)與角 速度的乘積，方向則為轉動軸的方向。自旋即為 粒子的內在角動量，不同於古典力學的想法，自 旋角動量只能有某些特定的值，即有量子化的現 象，例如電子、質子等粒子的自旋量子數為 1/2，其自旋角動量在某一軸向的分量只能有兩 個值，即±1/2岸(岸為蒲朗克常數除以2π，數量 級約是10-34)，正負號表示方向，故有spin-up 與spin-down 兩種狀態之稱。

10. FMRI儀器