静息态功能磁共振实验开展

第一部分：研究设计阶段

1.1 文献调研：明确研究方向

明确目的

• 确定研究的目标疾病或人群
• 了解该领域的研究现状、争议点与空白

检索手段

• 常用数据库：PubMed、Web of Science、Embase、Google Scholar
• 文献获取：通过DOI在Sci-Hub、ResearchGate或图书馆数据库中获取全文
• 检索词构建技巧：
• 使用 AND 连接不同概念，缩小范围
• 使用 OR 连接同义词，扩大范围
• 示例：("ASD" OR "autism") AND ("resting state" OR "rs-fMRI") AND ("functional connectivity" OR "FC")

整理文献的关键信息

• 实验目的、被试类型与数量、纳排标准、量表采集、扫描参数、分析方法、主要结果、局限性

💡 小贴士：建议使用文献管理工具（如Zotero、EndNote）统一管理文献，并建立Excel文献梳理表，便于后续快速检索与对比。

1.2 文献梳理表

建立一个Excel表格，包含以下列：

|标题|年份|期刊|影响因子|样本量|模态|分析方法|主要结果|局限性

💡 小贴士：梳理10-20篇高质量文献后，可以回答以下问题：

• 样本量通常是多少？（帮助确定自己的样本量目标）
• 常用的纳排标准有哪些？（帮助设计入组条件）
• 哪些量表被频繁使用？（必须采集，便于后续比较）
• 哪些分析方法已经做过？（避开重复，寻找创新点）

第二部分：实验设计方案制定

2.1 样本量确定

• 方法一：参考文献梳理表中的样本量范围，取中位数或略高于常见值
• 方法二：使用G*Power等软件进行功效分析（effect size可参考既往研究或取中效应量）
• 注意：样本量过小易导致假阴性，过大则增加采集成本与质控压力

2.2 纳排标准制定

• 通用标准：参照该领域的高质量文献，保持一致性
• 常见排除因素：
• 颅内有金属植入物、起搏器等MRI禁忌
• 严重头部外伤史、神经系统疾病史（与研究疾病无关）
• 严重精神疾病（如精神分裂症，除非作为研究对象）
• 磁共振扫描禁忌症（幽闭恐惧症等）

2.3 量表采集

• 原则：参照文献中高频使用的量表，优先采集
• 采集时机：可在扫描前或扫描后完成，建议扫描前完成，避免扫描后被试疲惫
• 格式：问卷星、纸质版均可，建议电子化便于后期整理
• 常见量表类型：
• 认知功能：MMSE、MoCA
• 情绪状态：HAMD、HAMA
• 日常功能：ADL
• 疾病特异性量表：如自闭症谱系采用ADOS、SCQ等

⚠️ 注意：量表采集应尽量一次性完成，后期补充难度大、成本高。

2.4 扫描序列与参数设计

• 序列类型：
• 定位像（localizer）：用于定位
• 功能像（rs-fMRI）：核心序列
• 结构像（T1-weighted）：用于配准与分割
• 弥散像（DTI/DWI）：可选，用于结构连接分析
• 场图（field map）：可选，用于EPI畸变校正
• 参数参考：
• 功能像：TR ≤ 2000 ms，层数 ≥ 30，体素 ≤ 3.5 mm各向同性，时长 ≥ 6 min（180个时间点）
• 结构像：体素 ≤ 1 mm³，矢状面采集，完整覆盖全脑

💡 小贴士：参数设计应结合本中心设备性能，参考文献参数，并预留1-2个被试进行测试扫描，确认图像质量后再大规模采集。

2.5 分析方法规划

• 常用分析：ALFF/fALFF、ReHo、FC、网络分析、SVM分类等
• 创新点来源：
• 方法创新：引入新指标（如INT、GSCORR）
• 样本创新：关注特殊亚组（如不同病程、不同治疗反应）
• 设计创新：纵向随访、干预前后对比

第三部分：实验前准备

3.1 伦理审查与资格认定

• 伦理审查流程：
• 提交伦理申请材料（研究方案、知情同意书、问卷等）
• 等待伦理委员会审批（通常需2-4周）
• 获得伦理批件后方可开展实验
• 磁共振主试资格：
• 参加磁共振室组织的安全培训
• 通过安全知识考试
• 获得操作权限（如门禁、系统账号）

3.2 实验程序调试

• 与扫描技师沟通：
• 提前1-2天到实验室，确认设备可用时间
• 沟通扫描序列与参数，确认设备支持
• 记录最终使用的参数，便于后续论文撰写
• 预实验（pilot）：
• 招募1-2名健康志愿者（可为课题组成员）
• 完整模拟实验流程（从签署知情同意书到扫描完成）
• 收集反馈：指导语清晰度、按键舒适度、镜片清晰度、噪音感受等
• 根据反馈优化实验细节

3.3 文档准备

需提前准备并打印以下文件：

1. 知情同意书：含课题名称、研究目的、实验流程、风险说明、被试权利、签字栏
2. 保密协议：防止前后被试交流影响结果
3. 被试基本情况调查表：姓名、性别、年龄、利手、教育年限、联系方式等
4. 核磁安全筛查表：金属植入物、手术史、幽闭恐惧症等
5. 被试费领取表：姓名、身份证号、金额、签字、日期（符合单位报销要求）

💡 小贴士：所有文件可提前制作成二维码，方便被试扫码填写电子版，同时保留纸质版备查。

3.4 被试招募与预约

• 招募渠道：
• 医院门诊/住院部（患者）
• 社区、学校、线上平台（健康对照）
• 课题组内部、志愿者群
• 招募信息要素：
• 实验目的、时长、流程
• 被试要求（年龄、性别、健康状况）
• 实验地点、时间
• 报酬金额与支付方式
• 预约安排：
• 建立Excel预约表，记录：编号、姓名、联系方式、预约时间、实际到达时间、扫描状态
• 建议被试提前20分钟到达，留出签署文件、更换衣物、练习任务的时间

第四部分：数据采集现场

4.1 接待被试

1. 引导与签到：被试到达后，引导至休息区，核对预约信息
2. 文件签署：

• 讲解知情同意书内容，回答疑问，确认签字
• 填写安全筛查表，仔细核对有无金属植入物

1. 实验讲解：

• 说明整个流程与时长
• 指导被试阅读指导语，进行任务练习（如有）
• 确认被试理解实验要求

1. 安全检查：

• 再次询问金属物品（手机、钥匙、银行卡、发夹等）
• 更换无金属衣物（如需）
• 检查眼镜度数，配置专用镜片

4.2 进入磁共振室

1. 佩戴耳塞：协助被试佩戴，确保舒适
2. 提供按键设备：告知按键功能，让被试试按确认
3. 体位调整：

• 协助被试仰卧，头部置于线圈中心
• 使用海绵垫固定头部，询问是否有不适点
• 引导被试观看镜子，确认能清晰看到显示屏

1. 最后提醒：

• “保持身体不动，尽量保持清醒，不要睡着”
• “有任何不适可以随时通过话筒告诉我们”
• 离开前再次确认无金属物品

4.3 数据采集注意事项

参数一致性：同一批次被试的扫描参数必须完全一致，不可中途修改

患者与对照同步采集：避免先集中采集患者再集中采集对照，便于及时调整两组的人口学匹配

静息态状态统一：同一批被试保持相同的静息状态（睁眼/闭眼），睁眼时可注视固定点，闭眼时不要睡着

实时质控：扫描开始后，在操作间观察图像实时质量，如发现严重头动或信号异常，可及时重扫

数据备份：扫描完成后当天完成数据导出与备份，避免遗漏或混乱

第五部分：扫描后工作

5.1 被试离场

1. 引导被试离开磁体间，取回个人物品
2. 引导至休息区，询问有无不适
3. 完成剩余量表填写（如有）
4. 填写被试费领取表，发放报酬
5. 确认被试状态良好后离开

5.2 数据整理与备份

当天完成以下工作：

• 数据导出：从扫描仪导出DICOM数据，按被试编号命名文件夹
• 格式转换：使用dcm2niix等工具将DICOM转换为NIFTI格式，确认转换成功
• 影像整理表：记录每个被试的扫描序列、时间点数量、参数、质量初步判断
• 人口信息整理：将量表、基本情况录入Excel，与被试编号一一对应
• 备份：至少备份至两个不同存储介质（如移动硬盘+云盘/服务器）

第六部分：数据质量检查

及时对数据质量进行检查，对于不合格数据可考虑及时补充采集。不同序列的检查要点如下：

6.1 功能像序列

单层图像：检查有无信号丢失、几何变形、鬼影伪影

时间序列：动态播放，观察有无突发尖峰或持续漂移

扫描范围：确认全脑覆盖（头顶至小脑下部）

参数一致性：同一批数据TR、层数、时间点数量一致

头动参数：平均帧间位移（FD）> 0.5 mm或 > 3° 建议剔除或进一步处理

配准效果：检查EPI与T1或模板的对齐情况

6.2 结构像序列

整体图像

无运动伪影、带状伪影、异物干扰

灰白质对比

灰白质边界清晰，便于后续分割

扫描范围

完整覆盖全脑，无缺失

IQR评分

可参考IQR质量评分，剔除质量较差的图像

6.3 弥散像序列

参数一致性：B值、方向数、层数一致

b0图像：无明显变形、信号丢失、鬼影

彩色FA图：纤维束走向连续、符合解剖结构

头动与涡流：各方向图像无明显位移或变形

6.4 人口信息检查

编号唯一性：每个被试有唯一编号，与影像数据对应

基础信息完整：组别、年龄、性别、教育年限、利手等齐全

量表数据完整：与研究相关的量表无缺失

💡 建议格式：

SubjID|group|age|sex|education|handness|MMSE|HAMD|...