胶质瘤手术的目标是最大限度的安全切除。越来越多的切除术显示可以提高患者的生存率。在手术前的肿瘤可视化是必不可少的，以协助评估切除的可行性和用于外科手术计划。术前磁共振成像研究是了解肿瘤与大脑周围关键结构之间解剖关系的关键。现在通过引入术中导航，该术前信息通常被整合到手术工作流程中。神经导航的主要优点是它允许外科医生优化开颅手术的位置并最小化切口的尺寸。然而没有显示出切除范围的改善。由于脑脊液出口和肿瘤切除而在手术过程中发生的脑移位使得神经导航在需要时最不准确。为了减轻脑移位现象，可以进行术中磁共振成像扫描以更新登记并使剩余肿瘤可视化。使用术中磁共振成像作为一种外科手术辅助手段，可以改善切除范围并延长患者的生存期。随机对照试验招募名患者相比音利上切除程度的附加值。该研究显示，术中磁共振成像组中的患者完全切除肿瘤，而常规神经导航组中有的患者完全切除肿瘤，这与神经功能缺损率增加无关。因此术中磁共振成像常用于许多中心，以帮助可视化剩余的肿瘤，并确保实现完全切除。不应以牺牲神经功能为代价来最大限度地扩大胶质瘤切除的范围。重要的是确保不会因手术而引入新的神经缺陷并且保持患者的功能状态。新的术后神经功能缺损可显着降低患者的总生存率，从没有新缺陷的患者的几年生存新的术后运动或语言障碍患者。术电刺激一直以来通过潘菲尔德和血氧水平依赖性引入的皮层区的功能定位的黄金标准。然而在将患者带入手术室之前，了解肿瘤相对于雄辩区域的位置是有帮助的，因为它有助于术前手术计划并有助于估计完全切除的可行性。现在有许多成像模式可用于术前获取功能信息，并且许多已与术中磁共振成像导航系统集成。此外在某些情况下，可以在术中扫描时更新功能信息。在这里研究人员回顾这些技术，并与术中磁共振成像一起讨论它们的应用。
　　 功能磁共振成像是最常用的成像研究之一，可以定位运动感觉视觉和语言皮层。的原理功能磁共振成像是基于的生理现象的神经血管耦合在任务执行的时间有血流增加至皮层激活的区域。输送到该区域的血液量相对超过由于代谢活动增加而消耗的氧气量。此外氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白具有不同的磁性，并且可以检测皮质激活区域中过量的氧合血红蛋白。这是功能磁共振成像的基本原理，其在患者执行特定任务时测量血氧水平依赖性信号的相对增加。为了检测代谢皮质活动的这种相对增加，必须快速采集磁共振成像扫描，结果牺牲了空间分辨率。随后将激活区域覆盖在大脑的高分辨率结构磁共振成像扫描上，以帮助进行术前计划。功能磁共振成像的主要优点是不需要额外的设备来执行功能映射，这导致了该方法的普及。基于任务的功能磁共振成像可准确识别雄辩的运动区域。从进行运动任务的患者获得的皮质激活结果与直接皮层刺激具有良好的相关性，对于语言本地化，但是功能磁共振成像研究表明在灵敏度和特异性范围精度更变性。因此重要的是要理解使用功能磁共振成像的语言映射仅提供语音区域的位置的粗略估计，并且应该用其他功能方法确认，例如清醒的皮层映射。功能磁共振成像的主要限制是缺乏空间分辨率和低信噪比导致假阴性。此外功能磁共振成像结果可能受肿瘤的影响。肿瘤组织和附近区域的血管化模式改变可能导致神经血管解偶联，从而导致扫描中出现假阴性区域。另一方面，病灶周围组织水肿的存在可导致假阳性激活区域。总之尽管功能磁共振成像是一种优秀且广泛可用的术前功能映射方式，但其结果应谨慎使用，并辅以其他功能方式以确保神经功能的保存。最近人们越来越关注使用静息状态功能磁共振成像进行功能映射。扫描采集的物理原理与基于任务的功能磁共振成像相同。主要区别在于在患者休息时获取扫描。扫描检测血氧水平依赖性信号中的低频波动，并且计算算法用于查找同时激活的皮质区域，指示功能关系。有人指出这些网络中的一些涉及在基于任务的功能磁共振成像期间也被激活的皮层区域，这表明每个网络具有不同的功能。有几个功能静止状态网络被识别并包括体感，语言，听觉和视觉网络。
　　 一些研究使用基于任务的功能磁共振成像或术中直接皮层刺激来证明静止状态网络的功能相关性。在患者的一项研究中低级别胶质瘤进行手术切除，感觉和语言匹配的静止状态网络领域术中直接皮层刺激的结果进行比较。结果发现平均感觉运动刺激点分别位于感觉运动网络图语言刺激点。相应的静息状态功能磁共振成像语言网络。这进一步支持静息状态功能磁共振成像网络的功能意义及其在肿瘤患者术前评估中的潜在用途。使用静息状态功能磁共振成像的主要挑战是数据的计算处理。静止状态网络的识别使用数学算法来检测同时激活的区域，并且获得的结果将基于所使用的方法而变化。目前，最常用的方案包括基于种子的分析，其中需要功能性神经解剖学的先前知识来选择用于网络追踪的适当“种子”。独立分量分析是一种打破了二维血氧水平依赖性信号数据矩阵划分为若干个独立的空间分量，其中每个分量可以表示一个单独的网络图的替代和用户无关的算法。目前尚不清楚一种方法是否优于另一种方法;虽然基于种子的方法提供了稳健的地图，但独立分量分析方法消除了操作员偏差。静息状态功能磁共振成像的主要优点是它不需要患者参与，因此可以在儿童，不合作的患者和患有运动或言语缺陷的患者中进行功能映射。此外静止状态网络在睡眠和异丙酚麻醉下持续存在。后者发现表明，磁共振可以使用术来完成音利获取更新的功能信息。第一次获得术中静息状态功能磁共振成像扫描的经验是在几名患者中进行的，这些患者接受了位于感觉运动皮层或皮质脊髓束附近的轴内病变的手术。有趣的是，与严重术后缺陷的患者相比，没有或仅有轻微术后缺陷的患者分数显着更高。因此本研究的结果表明，术静息状态功能磁共振成像的结果可以用来预测术后患者的预后。
　　 然而，为了能够在术中使用静息状态功能磁共振成像数据，有一些需要克服的注意事项。为了防止来自空气流体界面的伪影，硬脑膜和皮肤必须部分闭合并且切除腔充满流体以优化图像数据质量。此外目前处理静息状态功能磁共振成像数据需要数小时，因此，在肿瘤切除期间，术中扫描的结果不能立即获得。需要在图像和静息状态功能磁共振成像数据处理方面取得进展，以帮助在手术期间提供这些数据。尽管雄辩皮层的位置很重要，但皮质下白质束相对于肿瘤的位置也是至关重要的。中断下行的皮质脊髓或皮质下语言途径可导致神经功能缺损，与皮质损伤一样严重。扩散张量成像是目前唯一的成像模式，允许外科医生可视化皮质下白质束的位置。扩散张量成像是一种基于的磁共振成像序列，利用了大脑中水分子的运动由其局部环境决定并显示各向异性或运动方向的事实。在轴突中，水的扩散主要沿着神经纤维的长度发生并且在垂直于轴突长轴的方向上受到相对限制。结果，沿着纤维的这种优先运动作为扩散张量矢量被测量用于推断皮质下束的位置。扩散张量成像数据的初始处理导致关于所有皮质下白质纤维的大量信息。通过定义预期的白质物质轨迹预期在远离肿瘤的区域中行进的感兴趣区域，可以隔离单个纤维束。以这种方式常规分离的纤维束包括皮质脊髓束，以及在语言处理中重要的途径，例如弓状束和下枕骨束。扩散张量成像可以提供有关肿瘤相对于肿瘤位置的信息，并预测纤维是否在远离肿瘤组织的正常过程中，被白质水肿取代，或者是否正在通过肿瘤。一些研究证实了扩散张量成像在确定皮质脊髓束位置方面的准确性，并且与术中皮层下刺激结果具有良好的相关性，知道相对于肿瘤的皮质脊髓束的精确位置可以帮助规划手术方法和估算肿瘤可切除的程度。
　　 术前扩散张量成像是一种很好的工具，有助于预测白质束相对于肿瘤的位置。不幸的是术中脑移位在很大程度上影响了更深的白质，使得神经导航不准确，与皮质映射不同，没有可视地标来帮助预测移位量。一些研究使用术中磁共振成像来确定肿瘤切除后发生的道移位量。一项对几名接受胶质瘤手术的患者进行的研究比较了术前扩散张量成像与术中扫描结果的结果。无法预测移位的方向。通过获取更新的术中扩散张量成像扫描，还观察了皮质脊髓束的移位量。另一项研究调查了使用双极刺激来描绘几名患者的皮质脊髓束，评论了与术前成像相比术中发生的显着程度的白质纤维移位。此外术中扩散张量成像扫描的结果会影响手术的决定。一项针对在术中磁共振成像套件中接受主要岛状胶质瘤切除术的几名患者的研究表明，尽管在多名患者中发现了残留肿瘤，但其中几名患者根据术中纤维束成像的结果放弃了重复切除。总而言之有令人信服的证据表明，在肿瘤切除结束时，皮质下白质束有明显的变化。具有讽刺意味的是，纤维束成像信息通常在切除结束时最有用，当时基于术前扫描的神经导航是最不可靠的。术中扩散张量成像扫描有助于在睾丸皮质下白质通路附近的手术过程中更新纤维束成像结果，以提醒外科医生接近功能性纤维，从而有助于预防损伤并最大限度地降低新的术后神经功能缺损的风险。扩散张量成像的主要限制是它是一种计算模型，不同的映射协议会导致略有不同的结果。这种可变性与管道微环境或血管源性水肿的存在无关。标准化用于模拟白质束的位置的协议将提高该方法的可靠性。此外扩散张量成像的准确性受到交叉纤维点处的伪影的影响，导致错误连接或道的过早截断。先进的白质跟踪技术，如扩散光谱成像和高角度分辨率扩散成像，可以克服这些局限性并改善白质通道分辨率。此外使用更高的场术中磁共振成像同时提高信噪比还放大了由空气脑界面产生的成像伪像的影响，这可能干扰数据收集以使其无法使用。通过用流体填充切除腔并部分闭合切口来仔细准备扫描可能有助于最大限度地减少伪影并提高图像质量。
　　 当患者执行给定任务时，脑磁图检测在激活的皮质区域上产生的磁场。许多神经元的同步电活动建立生物电流，进而产生检测到的磁场。通过高分辨率磁共振成像扫描进行配准，可以将活化区域映射到皮质表面，从而提供可用于术前手术计划的功能信息，以及术中神经导航的功能信息。将脑磁图评估功能性运动区域的准确性与直接皮层刺激的结果进行比较，并显示出良好的相关性。除了确定响应任务的激活区域之外，脑磁图还可用于研究整个大脑。与相反的未受影响的半球相比，肿瘤附近功能连接减少的患者神经功能改善较好，术后几个月新发神经功能缺损。这与在肿瘤附近显示功能连接增加并且在术后几个月具有相应的新神经缺陷率患者形成对比。脑磁图使用的主要限制与专用设备的高成本相关，该专用设备需要磁屏蔽测试室和超导体以检测与皮质活动相关的皮质激发到磁场波动。导航的经颅磁刺激允许绘制特定功能所需的功能皮质区域。尽管经颅磁刺激已经存在多年，但是通过患者的解剖磁共振成像扫描对磁体进行核心填充的能力彻底改变了其在功能性术前评估中的应用。与术中直接皮层刺激相比，运动经颅磁刺激作图的结果相关性。此外在完全切除的具有较长的增加速率术前使用经颅磁刺激结果的无进展生存期与对照组患者相比低级别胶质瘤。此外患者的研究评估了使用与经颅磁刺激以确定这导致提供给被用作用于在情况皮质脊髓束，其中脑回解剖失真继发于肿瘤的映射种子更精确的功能信息。研究者使用经颅磁刺激观察到结果附近肿瘤附近的可信度较高，支持磁共振成像结果可在肿瘤附近改变的观点。对于语言映射，在特定皮质区域上产生一系列脉冲，从而产生临时病变。然而语言映射的特异性仍然很差，并且需要额外的映射技术来帮助语言本地化。本文中讨论的成像模式可用于术前手术计划，手术期间或术中实施和更新，以优化磁共振成像套件中的肿瘤切除。多种成像模态的组合使用越来越多，以提高功能定位的准确性，从而导致多模态功能导航。每种成像模式提供独特的结构或功能信息，并且在术前和术中组合若干成像辅助有助于实现最大肿瘤切除，同时确保保留大脑的功能区域。成像技术的进一步发展可以提高解剖学和功能定位的分辨率和准确性，以最大化患者的生存，同时保持其神经功能。