脑血管搏动性在不同血管区室间存在差异，并受高碳酸血症刺激影响：一项BOLD功能磁共振成像研究

脑小血管病和神经退行性疾病与脑血管搏动性增加有关。近年来，基于 BOLD fMRI 的方法已开始用于评估搏动性，然而其可解释性仍然有限，因为所估计的搏动指数（PI）与血管解剖结构及生理之间的关系仍缺乏充分理解。为提高其可解释性，我们提出了一种心动特异性的基于 BOLD fMRI 的方法，考察其与皮层血管系统的关系，并通过引入高碳酸血症这一已知的生理性血管调节因素来验证其敏感性。利用 7T 高分辨率 BOLD fMRI 的梯度回波（GE）和自旋回波（SE）序列，我们区分了 PI 中大血管和微血管的贡献，并对其在不同皮层深度上的分布进行了量化。PI 图谱显示出在解剖学上合理的模式：GE-PI 在大静脉附近及白质中升高，而 SE-PI 在不同皮层深度上总体保持基本恒定。GE-PI 在高碳酸血症期间下降，这与血管张力改变相一致；相比之下，SE-PI 并未发生变化。PI 与脑血管反应性及静脉血容量相关，表明其对血管密度和血管力学特性具有敏感性。我们的研究结果表明，源自 BOLD 的 PI 能够提供一种具有空间特异性和生理特异性的血管搏动性测量指标。该基于 BOLD fMRI 的方法可直接应用于现有数据集，并有望用于评估脑血管疾病和神经退行性疾病中的潜在微血管损伤。

脑小血管病和神经退行性疾病与脑血管搏动性增加有关。近年来，基于 BOLD fMRI 的方法已被用于评估搏动性；然而，其可解释性仍然有限，因为所估计的搏动指数（PI）与血管解剖和生理之间的关系仍知之甚少。为提高其可解释性，我们提出了一种基于 BOLD fMRI 的心动特异性方法，探究其与皮层血管系统的关系，并通过引入已知的高碳酸血症所致生理性血管调节来验证其敏感性。利用 7T 高分辨率 BOLD fMRI 的梯度回波（GE）和自旋回波（SE）序列，我们区分了 PI 中大血管和微血管的贡献，并对其在不同皮层深度上的分布进行了量化。PI 图谱显示出在解剖学上合理的模式：GE-PI 在大静脉附近及白质中升高，而 SE-PI 在不同皮层深度上总体保持基本恒定。GE-PI 在高碳酸血症期间下降，这与血管张力改变一致；相反，SE-PI 则未发生变化。PI 与脑血管反应性及静脉血容量相关，提示其对血管密度和血管力学特性具有敏感性。我们的研究结果表明，源自 BOLD 的 PI 能够提供一种在空间上和生理上均具有特异性的血管搏动性测量指标。该基于 BOLD fMRI 的方法可方便地应用于现有数据集，并有望用于评估脑血管疾病和神经退行性疾病中的潜在微血管损伤。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.09.730775v1?rss=1

🏷️ BOLD功能磁共振 脑血管搏动性 高碳酸血症 皮层微血管 脑血管反应性