首发未服药精神分裂症脑弥散张量成像基于纤维束示踪的空间统计分析

目的分析首发未服药精神分裂症患者脑白质结构变化。方法对40例精神分裂症患者与68名正常对照进行脑磁共振弥散张量成像检查,通过FSL软件处理得到各向异性分数(fractional anisotropy,FA)、平均弥散参数(mean diffusivity,MD)、轴向弥散参数(axial diffusivity,AD)和径向弥散参数(radial diffusivity components,RD)值,通过基于纤维束的空间统计分析(tract-based spatial statistics,TBSS)软件分析2组间差异。结果患者组双侧部分胼胝体膝部、双侧放射冠前肢、左侧放射冠向前额叶的投射、左侧部分前丘脑辐射和分散的左侧钩状束前部多个部位RD值较对照组升高(均P<0.05,FEW校正后),2组间FA、MD、AD值无统计学差异(P>0.05)。结论首发未服药精神分裂症患者可能存在左右大脑半球之间及额叶与其它脑区之间的连接异常。

全面性发育迟缓患儿大脑白质纤维束微结构异常的扩散峰度成像研究

目的使用扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)评估全面性发育迟缓(global developmental delay,GDD)患儿大脑白质纤维束微结构的改变。材料与方法这项前瞻性研究纳入了37例GDD儿童作为试验组和32例性别、年龄相匹配的健康儿童作为对照组。对所有参与者进行了DKI序列扫描,经过后处理得到扩散张量和峰度张量参数。使用基于束的空间统计学方法(tract-based spatial statistics,TBSS)比较了这些参数在两组之间的差异,并将组间有显著差异纤维束内的参数值与GDD儿童的神经发育得分进行Spearman相关分析。结果与对照组相比,GDD组右侧皮质脊髓束和右侧丘脑前辐射的平均扩散率(mean diffusivity,MD)均显著升高(P均<0.05);双侧丘脑前辐射、双侧皮质脊髓束和右侧上纵束的径向扩散系数(radial diffusivity,RD)也显著升高(P均<0.05)。此外,GDD组的径向峰度(radial kurtosis,RK)则显著降低(P均<0.05),包括双侧丘脑前辐射、双侧皮质脊髓束、双侧下额枕束、双侧上纵束、双侧下纵束、小钳、左侧钩状束和右侧扣带回。相关性分析发现,左侧下纵束和左侧钩状束的平均RK值与适应性行为得分呈正相关(r=0.349、0.486,P均<0.05);左侧钩状束的平均RK值与精细动作得分和个人-社交行为得分均呈正相关(r=0.365、0.590,P均<0.05)。结论DKI技术能够检测到GDD儿童大脑白质纤维束微结构的异常,为探索GDD潜在病理机制提供了有用的价值。

基于纤维束示踪空间统计方法的扩散张量成像技术在帕金森病中的应用进展

帕金森病(PD)是一种常见于中老年人的慢性进行性神经变性疾病。功能影像学显示,PD在引起黑质纹状体系统改变的同时伴有脑白质纤维等其他区域的病理变化。基于纤维束示踪的空间统计方法(TBSS)的扩散张量成像(DTI)技术能够较为准确地对脑白质异常区域进行定位,为定量评估脑白质病变提供可靠参数。该文就TBSS的DTI的分析方法与限度、在PD诊断以及鉴别诊断中的应用以及优缺点进行总结。

早期帕金森病脑白质特征的扩散张量成像基于纤维束追踪空间统计分析

目的采用扩散张量成像（DTI）基于纤维束追踪空间统计分析（TBSS）观察早期（Hoehn-Yahr 1-2级）帕金森病（PD）患者脑白质结构的变化,探索DTI多参数变化与PD患者综合评分量表（UPDRS）评分升高具有显著相关的脑区。资料与方法 27例早期PD患者及30例正常对照组行DTI检查,采用TBSS技术分析两组受试者脑白质纤维DTI的各相关参数,包括各向异性分数（FA）、平均扩散系数（MD）、轴向扩散系数（AD）、平行扩散系数（RD）,比较两组各DTI参数的差异,分析PD组有差异脑区的FA、MD、RD值与临床UPDRS评分的相关性。结果与对照组相比,PD组多个脑白质区FA值降低,MD、RD值升高（P〈0.05）,AD值未见明显变化（P〉0.05）。PD组较对照组有差异脑区的FA值、MD值、RD值与UPDRS评分均有相关关系（P=0.001）;FA值降低和MD、RD值升高并与UPDRS评分具有显著相关的脑区为胼胝体、左侧内囊前肢、双侧前放射冠、双侧上放射冠、左丘脑后辐射（P=0.001）。结论 PD患者存在脑白质结构的改变,可能是髓鞘脱失或纤维完整性受到破坏。

基于纤维束的空间统计方式的复发缓解型多发性硬化患者磁共振扩散张量成像与正常人对照

目的:利用基于纤维束的空间统计(TBSS)方式结合磁共振扩散张量成像技术(DTI)综合评价DTI对复发缓解型多发性硬化(RRMS)患者全脑白质微结构改变与正常人的对比,并探讨其应用价值。方法:实验组和对照组均进行全脑轴位常规扫描及DTI扫描,数据进行TBSS后处理,生成三维平均各向异性系数纤维骨架并进行非参数统计比较。结果:RRMS患者全脑双侧额叶、颞叶、顶叶及枕叶脑白质区域纤维素呈广泛性各向异性系数值减低、平均扩散率值升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:RRMS患者双侧额叶、颞叶、顶叶及枕叶脑白质区存在广泛的脑白质损伤,TBSS后处理方法能较为准确地定位和定量监测、评估及发现RRMS病灶。

基于纤维束示踪的空间统计方法研究进展及其应用

基于纤维束示踪的空间统计方法(TBSS)能够自动、准确地分析扩散张量数据,克服了基于体素的形态学分析在配准和平滑等过程中存在的不足,可对不同被试者的主要白质纤维束对齐、配准,从而达到较精准的组间比较,因此对脑白质异常区域定位更准确,为定量评估脑白质病变提供可靠参数,在脑科学研究和临床实践中有较好的应用前景。但TBSS方法仍存在一定局限性,有待于进一步改进。就TBSS方法的原理、计算过程及应用等予以综述。

基于纤维束示踪的空间统计分析方法研究遗忘型轻度认知障碍患者脑白质结构变化

目的探讨遗忘型轻度认知障碍(aMCI)患者白质纤维病变并进一步评估白质改变与认知功能变化相关性。方法对12例aMCI患者及24名与患者组年龄相匹配的健康老年人进行磁共振弥散张量成像(DTI)扫描并通过基于纤维束示踪的空间统计学分析(TBSS)方法分析aMCI患者各向异性分数(FA)图。采用简易精神状态量表(MMSE)和蒙特利尔认知评估量表(MoCA)对患者的认知功能进行评定。结果与健康老年人相比,aMCI患者仅在小范围出现了FA值的降低,包括胼胝体膝部及部分左前额叶。aMCI组白质出现差异的区域的平均FA值(0.5±0.4)与MMSE及MoCA评分存在正相关(r=0.534,P<0.01;r=0.487,P=0.01)。结论胼胝体膝部及部分左前额叶的白质在aMCI阶段即可出现损害,且FA值的下降程度与认知功能损害相关。

基于纤维束骨架空间统计方法对内侧颞叶癫痫患者的弥散张量成像研究

目的运用基于纤维束骨架的空间统计方法(TBSS)分析内侧颞叶癫痫(MTLE)患者全脑白质纤维束弥散张量成像(DTI)参数。方法选择24例右利手MTLE患者(左侧MTLE 12例,右侧MTLE 12例)及性别、年龄及受教育程度与之相匹配的12例健康志愿者为研究对象,使用西门子3.0 T Trio Tim磁共振扫描仪对研究对象行DTI扫描。使用TBSS法分析白质纤维束的部分各向异性(FA)及平均弥散率(MD)。结果患者脑白质纤维束FA值显著降低,MD值显著增高。左侧MTLE组双侧大脑半球白质纤维束均有FA值减低,右侧MTLE组FA值减低的脑区主要集中在右侧;左侧MTLE组双侧大脑半球白质纤维束MD值均有升高,而右侧MTLE组MD值增高的区域全部集中在右侧。结论内侧颞叶癫痫患者脑白质微结构存在一定的变化。左侧MTLE患者白质纤维束呈双侧性改变,右侧MTLE白质纤维束的变化多位于患侧。患侧钩束DTI参数的异常可能在MTLE的定侧诊断方面具有应用价值。

酒精依赖者脑白质微结构多参数扩散张量成像:基于纤维束示踪的空间分析

目的运用扩散张量成像技术(DTI)及基于纤维束示踪空间统计分析(TBSS)方法研究酒依赖患者脑白质微结构的改变。方法对30例酒精依赖者(患者组)和30例健康志愿者(对照组)进行全脑DTI数据采集。通过TBSS方法比较两组间各向异性分数(FA)、平均扩散系数(MD)、轴向扩散系数(AD)和径向扩散系数(RD)的差异。对患者组差异区域的FA值与蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评分及嗜酒年限进行Pearson相关性分析。结果与正常对照组比较:患者组胼胝体膝部、体部及压部、右侧钩状束、右侧上纵束、右侧下纵束、右侧下额枕束、两侧丘脑前辐射及两侧穹窿/终纹体FA值减低(P<0.05,FWE校正);胼胝体体部、右侧钩状束、右侧上纵束、两侧丘脑前辐射及两侧穹窿/终纹体束MD值增加(P<0.05,FWE校正);胼胝体膝部、体部及压部、右侧上纵束、右侧下额枕束、两侧扣带束、两侧丘脑前辐射、两侧穹窿/终纹体束及两侧钩状束RD值增加(P<0.05,FWE校正);两组AD值比较差异无统计学意义(P>0.05,FWE校正);全脑FA均值与嗜酒年限呈负相关(r=-0.464);胼胝体压部FA值与视空间和执行功能正相关(r=0.391)。结论酒依赖患者存在广泛的脑白质纤维微结构改变及认知功能障碍,白质纤维以脱髓鞘改变为主,脑白质结构损害随其酒精依赖时间而持续进展。

纤维束示踪成像定量评价皮质脊髓束损伤与脑出血后6个月运动功能结果的相关性

目的探讨纤维束示踪成像技术定量分析皮质脊髓束(CST)损伤对脑出血后运动功能结果的预测价值。方法对25例累及基底节区、内囊或者放射冠区等急性期脑出血患者行磁共振扩散张量成像(DTI)检查,应用日本东京大学VolumeOne1.64和diffusion Tensor VisualizerII(dTVII)软件进行白质纤维束的三维重建,通过感兴趣区(ROI)的设置得到患侧CST三维示踪图像,并由软件计算获得患侧相对剩余CST条目数。对脑出血患者6个月后运动功能评价采用Fugl-Meyer评分。结果25例患者的患侧相对剩余CST条目数与6个月后Fugl-Meyer评分之间具有较高的相关性(r=0.879,P<0.01)。结论利用纤维束示踪成像技术对皮质脊髓束的定量分析可以早期对脑出血患者运动功能结果进行预测评估。

儿童无骨折脱位型脊髓损伤特异性脑白质纤维束改变-基于白质骨架的弥散定量分析

目的 探讨儿童无骨折脱位型脊髓损伤(SCIWOFD)患者脑白质纤维束的特异性改变。方法 选取25例儿童SCIWOFD患者(SCIWOFD组)及27例年龄、性别相匹配的正常发育儿童(对照组)的弥散张量成像(DTI)数据,利用基于白质纤维骨架的空间统计学方法(TBSS)分析两组之间脑白质纤维束的差异,并进一步量化分析儿童SCIWOFD患者脑白质纤维束改变与临床指标之间的相关性,最后采用受试者工作特征曲线(ROC)分析,计算利用TBSS进行儿童SCIWOFD诊断的敏感性和特异性。结果 与HCs相比,儿童SCIWOFD患者右侧上纵束、左侧胼胝体压部和右侧内囊后肢的各向异性分数(FA)显著增加,平均扩散率(MD)、纵向弥散率(RD)显著减低,未发现DTI相关指标与感觉运动评分、患者年龄、病程之间的显著相关性。在使用右侧上纵束的FA值作为两组样本的分类指标时,其曲线下面积(AUC)达到了0.903。结论 儿童SCIWOFD患者存在显著的脑白质纤维束改变,同时TBSS作为儿童SCIWOFD筛查工具具有一定的潜力,并为未来的康复治疗提供了新视角。

三维真稳态进动快速成像序列联合扩散张量神经纤维束示踪成像在腰椎间盘突出症中的应用

目的探讨三维真稳态进动快速成像(3D-TureFISP)序列联合扩散张量神经纤维束示踪成像(DTT)判定腰椎间盘突症(LDH)所致坐骨神经痛责任神经根的价值。方法分别对40例单侧坐骨神经痛LDH患者(病变组)及40名健康志愿者(对照组)行腰骶部MR检查。将3D-TureFISP序列与DTT图像融合,于L4~S1椎体水平测量双侧神经根FA及ADC值,结合融合图像所示神经根形态、走行及FA、ADC值判定LDH患者坐骨神经痛责任神经根,并进行统计学分析。结果3D-TrueFISP序列与DTT融合图像可清晰显示神经根形态及走行。病变组40例(受累神经根51条,未受累神经根189条)中,37例影像学检查判定的责任神经根与临床症状相符,3例不符。对照组(240条神经根)左侧与右侧神经根FA及ADC值差异均无统计学意义(P均>0.05),双侧神经根平均FA值为0.346±0.042,ADC值为(1.296±0.080)mm^2/s。病变组患侧神经根FA值为0.253±0.021,ADC值为(1.743±0.089)mm^2/s;对侧神经根FA值为0.339±0.013,ADC值为(1.297±0.075)mm^2/s。病变组患侧神经根FA值明显低于自身同层面对侧神经根(t=0.806,P=0.038)及对照组神经根(t=0.963,P=0.043),ADC值明显高于自身同层面对侧神经根(t=0.866,P=0.040)及对照组神经根(t=0.921,P=0.042)。病变组对侧神经根FA及ADC值与对照组间差异均无统计学意义(P均>0.05)。结论3D-TureFLSP序列联合DTT技术可清楚显示神经根解剖形态及走行,结合量化分析判定LDH患者坐骨神经痛责任神经根,为临床提供更多诊疗信息。

白质纤维束示踪成像技术在高血压脑出血中的初步应用

目的探讨白质纤维束示踪成像技术在高血压脑出血中的临床应用价值。方法对我院8例急性期情况稳定的高血压脑出血患者进行磁共振弥散张量成像,应用日本东京大学的Volume-one1.72和Diffusion Ten-sor Visualizer(dTV)软件进行三维白质纤维束示踪成像,观察以内囊为主的白质纤维束的压迫、推移、破坏情况。结果8例患者均行磁共振弥散张量成像并行内囊白质纤维束示踪成像,可清楚看到内囊白质纤维束受血肿压迫、推移、破坏情况,由患侧内囊追踪到的相对纤维束条目数少于健侧内囊(P<0.005)。结论白质纤维束示踪成像技术可以清楚显示高血压脑出血后内囊白质纤维束的受累情况。

基于纤维束空间统计学分析视神经脊髓炎谱系疾病脑白质微结构改变

目的采用DTI基于纤维骨架空间统计方法(TBSS)分析视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)患者脑白质纤维束微结构的改变。方法对20例NMOSD患者(NMOSD组)和20名健康志愿者(正常对照组)行全脑常规MR和DTI扫描,使用FSL软件包中TBSS步骤对DTI数据行全脑非参数统计分析,并对NMOSD组有统计学差异的纤维束FA值与临床扩展残疾状态量表(EDSS)评分进行相关性分析。结果与正常对照组比较,NMOSD组大脑及小脑白质区纤维束如胼胝体、穹隆、皮质脊髓束、钩束、小脑脚等广泛FA值减低(P<0.05,FEW校正),其中扣带束、胼胝体、穹隆等AD值减低、RD值增高,穹隆和左侧内囊豆核后部MD值升高(P<0.05,FEW校正)。NMOSD患者左侧钩束、右侧外囊、左侧小脑下脚及双侧内囊前肢、内侧丘系FA值与EDSS评分呈负相关(P均<0.05)。结论 TBSS显示NMOSD患者大脑及小脑存在广泛脑白质损伤,可解释NMOSD部分临床症状,与残疾症状无关的脑区纤维束微结构改变提示NMOSD患者这些区域病变可能存在更复杂的病理机制。

纤维束示踪成像技术的定量测量:可重复性研究

目的：利用白质纤维束示踪成像技术对神经纤维条目数这个定量参数进行可重复性研究，探讨该指标运用于临床的可靠性。方法：对21例健康志愿者行头颅MR—DTI检查，应用日本东京大学Volume One1．64和diffusion Tensor Visualizer（dTV）软件进行白质纤维束的三维重建，将由软件计算获得的皮质脊髓束（CST）纤维束条目数作为定量指标，分别由同一评定者于3次不同时间及3位不同评定者对同一资料进行重复测量，利用相关系数分析同一评定者3次之间及不同评定者之间的数据，评估其可重复性。而后由同一评定者测量双侧CST的各向异性分数（FA），从而探讨双侧CST条目数及FA值之间有无显著性差异。结果：同一评定者不同3次数据之间的相关系数（r值）范围在0．737～0．939之间，3位不同评定者所得数据之间的r值范围在0．062～0．727之间；由此可以得出同一评定者之间的相关系数高于3位不同评定者之间的相关系数，并且同一评定者测量的双侧CST条目数及FA值无显著性差异（P值均〉0．05）。结论：纤维束示踪成像定量的可重复性不佳，同一评定者的可重复性要高于不同评定者之间。

磁共振弥散张量成像联合神经纤维束示踪技术在诊断脑梗死中的应用

目的近年来,磁共振弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)在评估脑白质神经纤维方面得到广泛应用。文中分析脑梗死患者磁共振DTI的参数变化,探讨其在脑梗死诊断中的应用价值。方法 36例脑梗死患者根据病程分为超急性期7例(<6h),急性期21例(6～72h)、亚急性期8例(72h～14d)。应用GE1.5T磁共振成像仪行头颅常规磁共振成像(mag-netic resonance imaging,MRI)及DTI检查,测量各期病灶中心区部分各向异性(fractional anisotropy,FA),并与梗死对侧进行对比。运用弥散张量纤维束成像(diffusion tensor tractography,DTT)显示通过病灶的纤维束特征。结果超急性期中心区与对侧FA值分别为(0.454±0.073)vs(0.479±0.050),P>0.05;急性期病灶中心区与对侧FA值分别为(0.353±0.070)vs(0.490±0.039),P<0.01;亚急性期病灶中心区与对侧FA值分别为(0.301±0.061)vs(0.475±0.041),P<0.01。随着病情进展,梗死灶FA值逐渐下降。36例患者中,皮质脊髓束完整(1级)者3例,病灶致使皮质脊髓束受压、移位(2级)者12例,皮质脊髓束中断(3级)者21例,皮质脊髓束的损伤程度与肌力下降程度相关(rs=0.893,P<0.01)。结论 FA测量及皮质脊髓束成像联合应用能更精确地对脑梗死进行分期和定位,在判断患者预后及指导患者康复治疗等方面具有重要作用。

纤维束示踪成像技术定量评价急性期脑出血锥体束损伤

目的探讨白质纤维束示踪成像技术定量评价急性期脑出血患者锥体束损伤情况的可行性。方法对我院32例急性期脑出血患者行磁共振扩散张量成像,应用日本东京大学Volume One1.64和diffusion Tensor VisualizerⅡ(dTVⅡ)软件进行白质纤维束的三维重建,通过感兴趣区的设置观察患侧皮质脊髓束(CST)的受压、推移及破坏情况,并由软件计算获得患侧相对剩余CST条目数。结果32例患者的纤维束示踪图像均可不同程度观察到患侧CST受血肿压迫推移或破坏中断情况,且患侧相对剩余CST条目数与起病时Fugl-Meyer评分之间具有较高的相关性(r=0.75,P<0.01)。结论白质纤维束示踪成像技术可以定量评价急性期脑出血患者CST的损伤情况。

弥散张量成像纤维束示踪技术显像弓形束及术中弓形束导航的可行性分析

目的初步探讨弥散张量成像纤维束示踪技术显像弓形束及术中弓形束导航在神经外科手术中的可行性。方法 85例接受术中磁共振及神经导航辅助治疗的大脑半球肿瘤患者分为左侧大脑半球肿瘤组(n=55)和对照组(n=30),术前均行常规磁共振成像及弥散张量成像检查,通过纤维束示踪技术显像弓形束并与神经导航系统整合指导手术,分别于术后2～4周、3～6个月随访患者的弓形束显像及语言功能。结果所有患者手术前均实现了弓形束的显像,左侧大脑半球肿瘤组患者将三维显像的弓形束图像整合入神经导航系统后通过显微镜下导航指导手术,在术后长期随访中仅4例存在语言功能障碍。结论弥散张量成像纤维束示踪技术能够显像弓形束并与术中导航系统整合,改善外科手术对语言功能区肿瘤的治疗效果,帮助患者最大程度保留语言功能,提高术后生活质量。

功能磁共振成像和纤维束示踪在外科治疗临近运动功能区脑动静脉畸形的辅助应用

目的研究血氧水平依赖性功能磁共振成像(BOLD-fMRI)和弥散张量纤维束示踪重建(DTT)在脑动静脉畸形(AVM)运动功能保护中的作用。方法将57例临近运动功能区的大脑半球AVM分为2组,其中实验组(n=19)进行术前BOLD-fMRI和DTT了解皮质手运动区、皮质脊髓束与畸形团的关系,参考成像结果确定手术方案。对照组(n=38)则不进行术前BOLD-fMRI和DTT检查。比较两组术后1周肌力变化;比较实验组术前和术后3个月的肌力、Barthel指数和Karnofsky评分,评价运动功能和生活质量。结果 术后1周,实验组19例均无肌力下降,对照组肌力下降7例,实验组肌力优于对照组(Z=-1.980,P=0.048)。实验组术后3个月的肌力(Z=0,P=1)、Barthel指数(Z=0,P=1)与术前比较无改变,术后3个月Karnofsky评分优于术前(Z=-3.557,P<0.001)。结论 联合应用fMRI和DTT能够显示皮质运动区与皮质脊髓束和AVM畸形团的空间关系,有助于脑AVM手术方案的制定,改善患者术后早期肌力,提高术后生活质量。

纤维束示踪成像半定量与定量技术:皮质脊髓束损伤与脑出血后运动功能预后评估的相关性

目的:探讨纤维束示踪成像半定量与定量技术分析皮质脊髓束(CST)损伤对脑出血后运动功能结果的预测价值。方法:对22例累及基底节区、内囊或者放射冠区等急性期脑出血患者行磁共振扩散张量成像(DTI)检查,应用日本东京大学Volume One 1.64和diffusion Tensor VisualizerⅡ(dTVⅡ)软件进行白质纤维束的三维重建,通过感兴趣区(ROI)的设置得到患侧CST三维示踪图像,评价患侧CST的受累程度(IS值),并由软件计算获得患侧相对剩余CST条目数。对脑出血患者6个月后运动功能评价采用Fugl-Meyer评分。结果:22例患者患侧CST的IS值与6个月后Fugl-Meyer评分之间具有较高的相关性(r=0.835,P<0.01);患侧相对剩余CST条目数与6个月后Fugl-Meyer评分之间亦具有较高的相关性(r=0.847,P<0.01)结论:利用纤维束示踪成像半定量及定量技术对皮质脊髓束的分析都可以早期对脑出血患者运动功能结果进行预测评估。