Clinical MR Neuroimaging pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Cambridge Univ Pr

作者:Gillard, Jonathan H. (EDT)/ Waldman, Adam D. (EDT)/ Barker, Peter B. (EDT)

出品人:

页数:852

译者:

出版时间:2004-12

价格:$ 497.20

装帧:HRD

isbn号码:9780521824576

丛书系列:

图书标签:

Radiology
MRI
神经影像学
临床医学
神经学
医学影像
核磁共振
神经系统疾病
诊断学
影像诊断
病例分析

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具体描述

The physiological magnetic resonance techniques of diffusion imaging, perfusion imaging and spectroscopy offer insights into brain structure, function and metabolism. Until recently, they were mainly applied within the realm of medical research, but with their increasing availability on clinical MRI machines, they are now coming into clinical practice for the evaluation of neuropathology in individual patients. This book provides the reader with a thorough review of the underlying physical principles of each of these methods, as well as comprehensive coverage of their clinical applications. Topics covered include single- and multiple-voxel MRS techniques, MR perfusion based on both arterial spin labelling and dynamic bolus tracking approaches, and diffusion-weighted imaging, including techniques for mapping brain white matter fiber bundles. Clinical applications are reviewed in depth for each technique, with case reports included throughout the book. Attention is also drawn to possible artifacts and pitfalls associated with these techniques.

现代神经科学影像技术导论一本全面、深入的指南，探索神经科学领域中，除经典临床磁共振成像（MRI）外的关键前沿影像技术及其临床应用。 --- 导言：超越常规MRI的视角自20世纪末以来，功能性磁共振成像（fMRI）已成为神经科学研究的基石。然而，随着技术的飞速发展，一批新兴的、互补的影像模态正以前所未有的精度和特异性，揭示着大脑结构、功能、化学成分以及疾病病理的复杂机制。本书旨在为神经科学家、放射科医生、生物医学工程师以及高级研究生提供一份详尽的地图，导引他们穿越这些先进影像技术的迷宫，理解其物理基础、数据采集、分析方法及其在理解健康大脑和神经精神疾病中的独特价值。本书的焦点在于那些与传统T1/T2加权结构成像和标准BOLD fMRI有所区别的技术，它们代表了神经影像学向更高维度信息获取的跃迁。我们将深入探讨弥散谱系成像（DSI）、超高场（UHF）MRI、分子影像学（如PET与SPECT的融合应用）、光学成像技术（如光遗传学与双光子显微镜）在动物模型中的前沿应用，以及新兴的神经调控技术（如聚焦超声）的影像监测。 --- 第一部分：结构连接组的深度解析本部分聚焦于超越传统扩散张量成像（DTI）的白质微结构分析技术，旨在更精细地刻画神经纤维束的走向、密度和交叉情况。第一章：高阶扩散模型与纤维束重建尽管DTI提供了白质各向异性分数（FA）和平均扩散率（MD）等基础信息，但它在处理多纤维束交叉区域时存在严重的体素内模糊问题。本章将详述如何利用更复杂的数学模型克服这一局限： 1. 球谐函数（Spherical Deconvolution）方法：深入探讨HARDI（High Angular Resolution Diffusion Imaging）数据的采集策略，以及如何使用球面反卷积技术（如CSD, Q-ball Imaging）精确分离体素内不同纤维束的主导方向。我们将详细比较FACT、Streamline和iFOD2等不同的纤维跟踪算法的优劣，特别是在重建复杂扣带和内囊纤维束时的准确性差异。 2. 弥散谱系成像（Diffusion Spectrum Imaging, DSI）：DSI通过采样更高阶的扩散张量信息，能够构建出更全面的细胞外水分子扩散的“扩散表征函数”（Diffusion Propagating Function, DPF）。本章将解析DSI数据空间的分辨率限制、采样效率，以及如何利用径向积分（Radially Averaged Spectrum, RAS）提高定量分析能力。 3. 定量微结构参数估计：介绍如何利用这些高阶模型估计更具生物学意义的参数，例如轴突密度（Axon Density）、髓鞘体积比（Myelin Volume Fraction, MVF）以及细胞外空间分数（Extracellular Volume Fraction, EVS）。重点讨论这些参数在脱髓鞘疾病（如多发性硬化症）中早期病变的敏感性。第二章：超高场（UHF）MRI在结构分析中的优势将场强提升至7T及以上（UHF MRI）为结构成像带来了革命性的信噪比（SNR）和空间分辨率的提升。 1. 高分辨率解剖学：探讨UHF MRI如何实现小于1毫米各向同性体素的采集，这对于解析海马体、皮层微柱结构以及小脑深部核团至关重要。着重分析UHF T1、T2成像的对比度增强机制。 2. 皮层分层成像：详细介绍如何利用优化的射频脉冲序列（如3D MPRAGE的改良版）结合高对比度序列，实现对大脑皮层内特定神经元层（例如，巴特尔层）的非侵入性区分，以及在癫痫和阿尔茨海默病中分析特定皮层厚度的变化。 --- 第二部分：功能连接组与动态成像本部分超越了标准静息态fMRI（rs-fMRI）的简单功能连接分析，探讨如何捕捉大脑活动的瞬态特性和更精细的神经生理学关联。第三章：事件相关与动态功能连接组学人类大脑功能活动并非恒定，而是以快速、短暂的“事件”形式出现。 1. 短暂状态与切换：介绍如何使用高时间分辨率的fMRI或通过先进的隐马尔可夫模型（HMM）和时间窗口分析，识别和量化大脑网络在“灵活状态”（例如，注意力转移、决策制定）中的快速切换。 2. 事件相关BOLD（ER-BOLD）：探讨在刺激呈现结束后，BOLD信号的恢复过程（Post-Stimulus Activity）所蕴含的信息，这与传统平均反应幅度分析有所不同，反映了认知加工的后效应。 3. 神经血管耦合的精细化研究：介绍静息态下的血管功能信号（ASL的改良技术，如动态ASL）与神经活动的相关性分析，以及如何利用超快序列（如EPI的采集速度提升）来更精确地分离神经元活动和局部脑血流（CBF）的响应延迟。第四章：分子影像与PET/SPECT的精确融合将形态学和功能信息与特定分子标志物的分布相结合，是现代神经病理学研究的关键方向。 1. 新型放射性示踪剂的原理：详细介绍用于成像淀粉样蛋白（Amyloid）、Tau蛋白、突触密度（如SV2A）以及特定神经炎症标志物（如TREM2受体）的PET示踪剂的化学结构、代谢动力学和成像窗口。 2. 结构-分子图谱的配准：探讨将低分辨率的PET数据与高分辨率的结构MRI数据进行精确配准的技术挑战与解决方案，尤其关注如何校正因脑组织萎缩或水肿导致的配准误差，以准确地在解剖层面定位分子病理。 3. PET参数分析：深入解析标准摄取值（SUV）的局限性，并详细介绍动态PET分析中的模型依赖性（如两室模型、三室模型）和模型无关性（如BPND, DVR）参数的生物学意义及其在临床试验中的应用。 --- 第三部分：新兴与互补影像技术本部分聚焦于非MRI或MRI的补充技术，它们为理解细胞和分子层面的神经活动提供了不可或缺的工具。第五章：光学成像在动物模型中的应用虽然直接应用于人体受限，但光学方法在理解回路功能方面具有无可比拟的信噪比和时间分辨率。 1. 钙成像与光遗传学：介绍使用荧光探针（如GCaMP）记录单个神经元群体的实时钙离子活动。深入探讨如何将光遗传学刺激与多光子显微镜成像相结合（Stimulation-and-Recording），以解析特定神经环路的输入-输出关系。 2. 双光子与深度穿透：分析双光子显微镜如何利用非线性光学效应实现对活体组织深层（数百微米）的高分辨率三维成像，以及它在观察突触形态变化和神经血管功能（如毛细血管血流动力学）中的核心作用。第六章：神经调控技术的影像反馈与监测新兴的无创脑刺激技术（如TMS, tDCS, HIFU）需要精确的影像指导和实时效果监测。 1. 聚焦超声（HIFU）的精确导航：讨论如何将高精度MRI实时追踪技术应用于HIFU的聚焦定位。重点分析MRI声学成像（MR-ARFI）如何实时监测聚焦点的温度和机械效应，以确保靶向的安全性和准确性。 2. TMS/tDCS的实时定位：介绍如何利用结构MRI数据，通过有限元模型（FEM）模拟电磁场在复杂大脑几何结构中的分布，从而预测和优化经颅磁刺激（TMS）或经颅直流电刺激（tDCS）对目标皮层区域的电流感应强度。 --- 结语：整合性的未来神经影像学本书的最终目标是强调，理解复杂的大脑功能和病理，需要一个“多模态融合”的视角。未来的研究不再是单一技术的角逐，而是将高分辨率结构信息、动态功能连接、分子特异性标记以及细胞水平的活动数据，在统一的计算框架下进行整合，从而构建出对神经系统更全面、更具预测能力的数字模型。本书为读者提供了掌握这些关键技术的理论基础和应用范例，为推动神经科学迈向更精准的“神经工程”时代奠定坚实基础。