脑小血管疾病和神经退行性疾病已被发现与脑血管脉动性增加相关。近年来，基于BOLD fMRI的方法已开始用于评估脉动性，但其解释性有限，因为估计的脉动性指数(PI)与血管解剖和生理学之间的关系仍不明确。为提高解释性，我们引入了一种基于心脏特异性的BOLD fMRI-PI，研究了其与皮层血管的关系，并通过引入已知的高碳酸血症生理血管调节来验证其敏感性。利用高分辨率7T BOLD fMRI与梯度回波(GE)和自旋回波(SE)序列，我们区分了宏观和微观血管对PI的贡献，并量化了皮层深度的PI。PI地图显示了解剖学上合理的模式，在大静脉附近和白质区域GE-PI升高，而SE-PI在皮层深度上基本保持不变。高碳酸血症期间，GE-PI降低，与血管张力改变一致，而SE-PI则未发生变化。PI与脑血管反应性和静脉血容量相关，表明其对血管密度和血管力学的敏感性。我们的研究结果表明，BOLD衍生的PI提供了血管脉动性的空间和生理特异性测量。基于BOLD fMRI的PI方法可直接应用于现有数据集，并有潜力评估脑血管和神经退行性疾病中的潜在微血管损伤。
竞争利益声明：作者声明不存在竞争利益。
资金信息：
- 荷兰健康、医疗保健和福祉知识与创新组织(ZonMw)：10510032120006
- 阿尔茨海默病荷兰(Alzheimer Nederland)：WE.30-2022-04
- 美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)：R01MH111417
【全文结束】