2003和2004年的诺贝尔生理学或医学奖分别颁给了磁共振成像(MRI)技术和嗅觉研究,掀起了嗅觉功能研究的新高潮。刺激系统是包括嗅觉在内的脑功能磁共振成像(fMRI)研究必不可少的实验支撑设备。与成熟的商品化的fMRI视听觉刺激系统产品相比,用于fMRI的嗅觉刺激系统,国内未见报道,国外也仅见为数不多的实验室的自制的功能简单的嗅觉刺激装置。这严重影响了嗅觉功能研究的开展,是该领域研究迫切需要解决的现实问题。本项目利用课题组多年来在高场磁共振波谱仪、成像仪及化学分析仪器的研发经验,重点解决用于fMRI的嗅觉刺激系统的磁场环境兼容、嗅素气味呈递、系统控制计算机自动化的硬件难题和fMRI实验设计多样化的软件难题,研制出拥有自主知识产权的可快速切换、自由组合的多气味通道的fMRI嗅觉刺激系统,为嗅觉fMRI及其他功能影像如PET、SPECT等研究提供技术和设备支撑,填补国内空白。
olfactometer;functional magnetic resonance imaging;human olfaction;instrument development;software development
本项目按研究计划已顺利完成,研发了2套用于功能磁共振成像(fMRI)的嗅觉刺激系统,并进行了初步的应用研究。(1)研制完成磁共振成像(MRI)磁场环境兼容的8个气路任意组合切换的嗅觉刺激系统;(2)研制完成MRI磁场环境兼容的4按键响应反馈反馈系统;(3)开发了系统的软硬件及人机交互控制界面,开发出MRI和核磁共振数据处理软件;(4)利用研制的嗅觉刺激系统,进行香草醛、硫化氢和香烟气味刺激的嗅觉fMRI研究,取得了有意义的研究进展,并发表了学术论文。在本项目的资助下,发表论文8篇,申请且授权了3项国家发明专利,毕业研究生4名,目前在读研究生4名。