扩散张量成像和动脉自旋标记在肾移植纤维化中的临床应用价值比较

目的比较扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)和动脉自旋标记(arterial spin labeling,ASL)在评估肾移植纤维化中的价值。方法该项研究包括了62例接受DTI、ASL和活检的肾移植受者。根据活检结果显示的移植肾纤维化程度的差异,将患者分为4组:ci0组、ci1组、ci2组和ci3组。计算髓质和皮质表观扩散系数(ADC)、分数各向异性(FA)及肾血流量(RBF),并运用单因素方差分析比较不同纤维化亚组之间的功能性MRI参数差异。计算受者工作特征曲线下面积(AUC)以评估诊断性能。计算Spearman相关系数,探讨功能性MRI参数与纤维化之间的关系。结果ci0组RBF值高于ci2组和ci3组。ci2组和ci3组髓质ADC值低于ci0组,ci3组髓质ADC值低于ci1组。ci1组、ci2组和ci3组髓质FA值均低于ci0组。ci3组髓质FA值低于ci1组。DTI鉴别肾移植纤维化的AUC高于ASL,但结果差异无统计学意义。与单独使用ASL相比,联合使用ASL与DTI有助于提高诊断效能。结论与ASL相比,DTI在无创鉴别肾移植纤维化程度方面具有更高的诊断效能,与单独使用ASL相比,联合使用ASL与DTI有助于提高诊断性能。

缓解期双相情感障碍Ⅰ型患者白质纤维结构异常的扩散张量成像研究

目的:探讨缓解期双相情感障碍(BD)Ⅰ型患者脑白质神经纤维束的改变,及患者认知功能与脑白质病变的关系。方法:采用汉密尔顿抑郁量表(HAMD),杨氏躁狂量表(YMRS)和重复性成套神经心理状态量表(RBANS)对患者进行入组的筛查与认知评估。应用3.0T磁共振仪对76例缓解期BD-Ⅰ型患者以及66例年龄、性别相匹配的健康志愿者(对照组)行DTI扫描,使用PANDA软件包提取全脑白质纤维束的各向异性分数(FA)和平均扩散率(MD),采用独立样本t检验进行组间差异比较,及Pearson相关分析探讨BD组中各纤维束的FA与临床可重复神经心理状态测验(RBANS)评分间的相关性。结果:相较于对照组,BD-Ⅰ型组的左、右侧钩束、右侧上纵束、右侧下额枕束及左侧毯束的FA值降低,MD值升高,差异均具有统计学意义(P<0.01)。BD-Ⅰ型组的左、右侧钩束、右侧上纵束和右侧下额枕束的FA值与RBANS量表评估的总分及即刻记忆、延迟记忆、视觉广度和注意力四项因子的评分均具有正相关关系(r=0.32~0.44,P均<0.05)。结论:缓解期双相障碍BD I型患者多个脑白质神经纤维束微观结构受损,且与认知功能改变相关。

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。

正常成人视放射的磁共振扩散张量成像和扩散张量纤维束成像研究

目的利用磁共振扩散张量成像(DTI)研究正常成人视放射的部分各向异性和视放射纤维束构象特征。方法对30例健康志愿者进行常规磁先振成像(MRI)及DTI序列检查,重建各向异性(FA)图和DEC图,分别测量双侧视放射区的FA值和平均扩散率(MD)值。采用扩散张量纤维束跟踪软件对视放射纤维束进行追踪。结果方向编码彩色图能清晰显示视放射,正常视放射的FA值分别为左侧0.509±0.029、右侧0.502±0.026,MD值分别为左侧(0.763±0.050)×10^-3mm2/s、右侧(0.748±0.052)×10^-3mm2/s。双侧视放射的FA值和MD值均无统计学差异(P>0.05)。扩散张量纤维束成像(DTT)可显示视放射纤维束起自丘脑的外侧膝状体,位于侧脑室三角区旁的矢状层,分为3束投射到原始视皮质,背侧束和外侧束向后到达距状裂的上缘,腹侧束先向前形成Meyer环,再向后终止于距状裂的下缘,符合经典解剖学的研究。结论DTI和DTT可清晰显示视放射纤维束的各向异性和构象特征,为了解视功能与视觉通路之间的关系提供了新的研究手段。

沿血管周围间隙扩散张量成像分析在脑类淋巴系统相关疾病中的应用进展

脑类淋巴系统是驱动脑内代谢产物清除的重要途径,其功能改变可以通过沿血管周围间隙扩散张量成像分析(DTI-ALPS)进行无创性评估。目前,DTI-ALPS方法已被广泛用于评估脑类淋巴系统相关疾病的改变,包括阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)、癫痫、脑小血管病(CSVD)、脑卒中及其他系统疾病等。现介绍DTI-ALPS方法的基本原理及技术进展,并就其在脑类淋巴系统中的应用予以综述。

MR扩散张量成像预测脑胶质瘤级别及基因型的研究进展

胶质瘤是颅内最常见的原发性恶性肿瘤,不同级别、不同基因型的胶质瘤治疗策略和预后存在明显差异。MR扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)可反映脑组织微观结构尤其是白质纤维束的病理性变化,大量学者对其在胶质瘤病理级别和基因特征的预测价值进行了研究。本文就基于DTI定量参数和影像组学模型预测胶质瘤级别及基因型的研究进展进行综述,以期为胶质瘤患者个体化诊疗计划制订及预后预测提供影像学帮助。

应用扩散张量纤维束成像技术评价弓状束在语言功能及功能障碍预后评估中的作用

目的:利用磁共振扩散张量成像及扩散张量纤维束成像技术观察正常人及失语症患者弓状束结构特点,探讨弓状束功能解剖学结构基础及其在语言功能障碍康复预后评估中的作用。方法:临床资料的收集和磁共振扫描及分析于2003-11/2005-02在北京天坛医院神经影像中心完成。选择正常人20例,失语症患者48例,其中Broca失语30例,Wernicke失语13例,传导性失语5例。应用德国西门子公司SIEMENS Trio 2003T磁共振仪及工作站完成全脑的数据收集和后处理,观察弓状纤维束的磁共振扩散张量成像部分各向异性(FA)值及纤维束的数量。结果:68例受试者均进入结果分析。①正常人:弓状束左右侧对照差异不显著(P>0.05),个体间的纤维束数量有差异;纤维束平均向异性值左侧高于右侧(P<0.05)。②Broca失语者:弓状束左侧的纤维束数量及纤维束平均FA均较右侧减少(P<0.05),左侧弓状束的平均FA较正常人组减少(P<0.05),其弓状束改变主要是前端纤维束完整性破坏和移位。③Wernicke失语者:弓状束的纤维束数量及纤维束平均FA均较正常人组减少(P<0.05),其弓状束有不同程度损伤,主要是中后部的损伤明显。④传导性失语者:弓状束的损伤主要以功能偏利侧的中部为主,其前、中和后的FA值明显低于正常人组(P<0.05)。结论:①弓状束是联系Broca区及Wernicke区间重要联合纤维束,在语言功能的完成中具有重要的作用,但个体间存在左右侧的数量及结构的差异。②失语症弓状束均有不同程度损伤,损伤部位与失语类型有关,同时弓状束损伤程度与预后密切相关。

弥漫性胶质瘤3.0T磁共振扩散张量成像及纤维束成像的初步研究

目的探讨扩散张量成像（DTI）及纤维束成像在弥漫性胶质瘤的诊断、分级以及显示肿瘤与周围结构关系等方面的作用。方法使用3.0T磁共振ASSET-SE-EPI序列对37例弥漫性胶质瘤患者（WHO分级：Ⅱ级16例,Ⅲ级11例,Ⅳ级10例）进行DTI成像。分别测定病灶实性部分、灶周水肿区、病灶及水肿周围T2WI显示信号正常区域、病灶同侧远处T2WI显示信号正常区域及对侧大脑半球相对应区域的MD值和FA值。对灶周白质纤维束进行三维纤维束成像。结果肿瘤及瘤周水肿区的MD值明显高于对侧正常脑实质（P〈0.01）,而FA值则均明显低于对侧正常脑实质（P〈0.01）。Ⅱ级肿瘤内的FA值明显低于Ⅲ级和Ⅳ级（PⅡ-Ⅲ=0.024;PⅡ-Ⅳ=0.030）。各级别胶质瘤肿瘤内与瘤周水肿区之间的MD值和FA值均无统计学差异（P〉0.05）。三维纤维束成像显示,Ⅱ级胶质瘤对周围白质纤维束主要是推移;Ⅲ级胶质瘤周围水肿区均可见纤维束较明显的破坏,肿瘤周围T2WI信号正常白质区内也有部分纤维束被肿瘤浸润甚至破坏;Ⅳ级胶质瘤周围水肿区及T2WI信号正常白质区内均有明显的纤维束浸润、破坏。结论各级别弥漫性胶质瘤瘤周白质纤维束均有不同程度的浸润破坏,反映了弥漫性胶质瘤浸润性生长的特征。MD值和FA值可用于区分胶质瘤与正常脑组织。FA值可用于区分低级别胶质瘤与高级别胶质瘤。DTI方向编码彩图和三维纤维束成像可以清楚、直观地显示肿瘤与周围白质纤维束的关系。

脑干白质纤维束磁共振扩散张量成像研究

目的 使用磁共振扩散张量成像方法对脑干白质束进行研究。方法 3 0名健康志愿者进行MR检查 ,检查包括常规T1WI ,T2WI以及扩散张量序列。结果 在脑干不同解剖水平 ,锥体束、锥体交叉、内、外侧丘系在各向异性 (FA)图像上均显示为高信号 ,在彩色张量图像上分别显示为红色 (横向走行 )、蓝色 (上下走行 )和绿色 (前后走行 )的纤维束 ,而这些结构在常规T1WI、T2WI上均不能得到显示。

脑梗死患者磁共振扩散张量纤维束成像的随访研究

目的应用磁共振扩散张量纤维束成像(DTT)研究梗死灶与皮质脊髓束的空间关系,并随访观察受损纤维束的功能重组与代偿情况,探讨DTT技术对预测患者运动功能转归的价值。方法选择左侧内囊周围区脑梗死患者19例,分别于发病<7、30、90天进行磁共振扩散张量成像(DTI)检查,应用DTT技术进行皮质脊髓束三维重建,采用FuglMeyer量表评价患者的运动功能,分析脑梗死灶及皮质脊髓束受累程度与患者运动功能恢复的关系。结果 DTT显示19例左侧内囊周围区梗死患者,根据患侧皮质脊髓束受累情况分为3型,I型5例,皮质脊髓束位于梗死灶外,FM评分96.46±7.68;II型6例,皮质脊髓束部分位于梗死灶内,但受侵范围<1/3;或受压、迂曲、推移改变,FM评分94.20±6.84;III型8例,皮质脊髓束>1/3位于梗死灶内,FM评分82.37±22.14。19例患者发病<7天,皮质脊髓束损伤分型与FM评分呈显著负相关(r=-0.490,P=0.033)。DTT对患者皮质脊髓束的动态观察显示,8例III型患者中4例90天皮质脊髓束显示良好,患者运动功能完全恢复;2例患者皮质脊髓束自身发生再生修复,90天后仅遗留部分运动功能障碍;2例未发现纤维再生修复,90天仍遗留严重运动功能障碍。结论 DTT能够直观显示脑梗死患者的皮质脊髓束受累程度及其动态变化,对评价其运动功能恢复提供重要的客观影像学依据。

磁共振扩散张量成像在显示正常人脑白质纤维中的应用

目的应用DTI技术显示正常人脑白质纤维,探讨其与解剖学描述的一致性。方法20名健康志愿者行颅脑MRI与颅脑单次激发回波平面扩散张量成像扫描(b值=0,500s/mm2),在SiemensLeonardo工作站应用纤维束跟踪软件(SiemensStandar12dirs)进行后处理重建出白质纤维束。结果对主要白质纤维如皮质脊髓束、皮质核束、胼胝体、扣带、上纵束、下纵束、上枕额束、下枕额束、钩束进行模拟显示,不同纤维需要选择适合的感兴趣区、各向异性阈值、角度阈值、步长和体素内采样数目等参数,显示结果与解剖学描述具有较好的一致性。结论利用扩散张量成像技术可模拟显示正常人脑白质纤维,与解剖学描述具有较好的一致性,是在活体中研究人脑白质纤维的一种较可靠的方法。

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。

磁共振扩散高阶张量成像的脑白质纤维微结构模型及特征提取算法

在基于扩散加权磁共振成像(DW-MRI)的脑白质纤维微结构建模中,高阶张量成像模型(HOT)是解决常用二阶张量模(DTI)难以刻画复杂纤维结构问题的新方法,但是存在纤维特征方向提取复杂、计算量大等问题。本研究基于任意阶次的正定高阶张量理论,提出一种能够快速获得任意阶张量纤维特征方向的迭代搜索算法。该方法根据张量模型的特征,首先利用网格细分快速确定特征方向的大致区域,进一步针对该区域进行细分,从而迭代获得精确的高阶张量模型特征方向。该方法解决了现有符号计算方法易于陷入局部极值点或者搜索不收敛带来的误差和计算效率问题。为了测试所提出算法的有效性,首先利用仿真数据分析了算法对不同数目、不同交角纤维的识别能力和特征方向的计算精度;同时利用实际DW-MRI临床数据进行了测试。结果表明,相比于现有的符号计算方法,所提出的算法可以在6阶以及更高阶模型下获得稳定的纤维特征方向。

不同数量梯度磁场方向对正常脑白质纤维束扩散张量成像的比较定量研究

目的比较扩散张量成像中施加不同数量的梯度磁场方向对扩散的各向异性(FA)和表观扩散系数(ADC)参数的影响。资料与方法对24名正常人进行3.0 T磁共振扩散张量成像扫描,分别施加6个和25个方向的扩散敏感梯度磁场。分别测得2个梯度方向所获得FA图和ADC图的内囊前、后肢及胼胝体膝部、压部白质的FA与ADC值,进行比较。结果在其他扫描参数不变的情况下(b=01、000 s/mm2),6个方向与25个方向,相应部位的FA和ADC值的两组数据无显著差异。结论磁共振扫描选择扩散张量成像扫描参数时,在不影响各定量值测量的情况下,应尽量减少扫描时间,6个方向是扩散张量成像的较好选择。

扩散张量磁共振成像数据集的多纤维扩散各向异性研究

目的研究扩散各向异性与单体素多纤维分叉的关系。方法提出了一种基于表观扩散系数和球谐函数的多纤维扩散各向异性分析方法对扩散各向异性进行分类。通过对5例孤独症患者和5例正常儿童的扩散张量成像数据分析,从而有效地解释了部分各向异性改变与体素内多纤维分叉现象之间的关系。结果1)单体素内多纤维分叉可能会导致部分各向异性FA值降低;2)单体素内多纤维分叉异常不一定会影响白质纤维的部分各向异性;3)部分各向异性降低也可能由其他原因产生。结论多纤维分叉异常是导致部分各向异性降低的原因之一,但多纤维分叉现象并不一定影响部分各向异性FA值。该方法为进一步研究精神疾病脑白质扩散各向异性的异常改变提供了一种有效的工具。

弥散张量成像的纤维束追踪重建面神经可行性研究

目的初步探讨听神经瘤患者术前应用基于弥散张量成像的纤维束追踪技术进行面神经重建的可行性。方法使用3.0T磁共振采集2例入组患者的循环相位稳态采集快速成像和弥散张量成像序列的数据,3DSlicer软件进行基于弥散张量成像的纤维束追踪,对面神经进行三维重建,并在手术中验证追踪重建出的面神经位置及走行的准确性。结果 2例患者利用基于弥散张量成像的纤维束追踪技术均成功重建出经过设定的内听道及面神经入脑干区两个ROI区的面神经,可直观地观察到面神经与肿瘤的位置关系和走行,并在术中与面神经的实际位置相对比是一致的。结论应用基于弥散张量成像的纤维束追踪技术重建面神经存在一定的可行性,可帮助术者在术前直观的观察到面神经与肿瘤的位置及走行。

扩散张量成像及扩散张量纤维束成像在颅脑肿瘤诊断中的应用价值

目的探讨磁共振扩散张量成像(DTI)及纤维束成像(DTT)在星形细胞瘤、脑膜瘤与转移瘤肿瘤实质区的应用价值,通过对表观扩散系数(ADC)及各向异性分数(FA)的测量分析,观察脑白质与纤维束的关系,为临床提供有价值的信息。方法对32例经病理证实的脑肿瘤患者,其中不同级别星形细胞瘤12例、良性脑膜瘤10例、转移瘤10例,分别测量肿瘤实质区与对应区正常脑组织的平均ADC值和FA值,分析其ADC值和FA值的差异并观察3种脑肿瘤对白质纤维束的影响。结果星形细胞瘤、脑膜瘤或转移瘤患者组内肿瘤实质区与对侧正常脑组织FA值差异有统计学意义(P<0.05),星形细胞瘤、脑膜瘤、转移瘤患者肿瘤实质区的FA值分别为0.07±0.03、0.14±0.05、0.16±0.07,P<0.05。星形细胞瘤及转移瘤患者肿瘤实质区ADC值较对侧正常脑组织高(P<0.05);脑膜瘤患者肿瘤实质区ADC值与对侧正常部位无显著性差异(P>0.05);星形细胞瘤、脑膜瘤和转移瘤患者肿瘤实质区ADC值差异有统计学意义(P<0.05)。在DTT图中星形细胞瘤和转移瘤多数表现为纤维束部分中断、受压、偏移或变形移位;脑膜瘤纤维束呈现为稀疏,移位。结论测量肿瘤实质区ADC值及FA值可用于鉴别脑内和脑外的肿瘤,如星形细胞瘤与脑膜瘤的鉴别或转移瘤与脑膜瘤的鉴别,其中ADC值有显著的鉴别意义;DTT可清晰显示正常白质纤维束和肿瘤的解剖关系,有利于术前方案的制定。

磁共振扩散张量纤维束成像在大脑初级运动皮层区肿瘤术前评估中的应用

目的:探讨磁共振扩散张量纤维束成像(DTT)在大脑初级运动皮层区附近肿瘤术前评估中的价值。方法:应用3.0T磁共振,术前对30例近中央前回区的肿瘤患者术前行DTI检查,观察并分析肿瘤与运动功能区及皮质脊髓束的关系。结果:DTT图像显示了皮质脊髓束的受累情况,表现为单纯受压、移位者20例,发生浸润、破坏者10例。结论:DTT能够显示白质纤维束的分布、走行及与病变的关系,对临床手术方案的制定及术中对白质纤维束的保护有较好的指导价值。

磁共振扩散张量成像技术在2型糖尿病并发症中的应用进展

2型糖尿病(T2DM)是以血糖异常为主要特征的慢性代谢性疾病,发病率高,病程长,严重影响患者生活质量。长期血糖增高,容易使大血管、微血管受损,造成眼、肾、神经、心脏、血管等多种组织器官功能障碍甚至衰竭,出现严重并发症。T2DM并发症对人类健康危害极大,是多数患者死亡或者残疾的主要原因。因此,早期诊断和鉴别对指导治疗至关重要。磁共振扩散张量成像技术(DTI)对于描绘组织微观结构具有独特优势,在糖尿病肾病、糖尿病周围神经病变及糖尿病视网膜病变等并发症中被广泛应用,已取得较好成果。本文就DTI技术在T2DM并发症中的应用进行综述,以期为临床诊治提供新思路。

磁共振扩散张量纤维束成像评价脑梗死患者皮质脊髓束损伤的价值

目的应用磁共振扩散张量成像（DTI）及扩散张量纤维束成像（DTT）评价脑梗死患者皮质脊髓束（CST）损伤程度及与运动功能预后的关系。方法前瞻性纳入脑梗死患者68例,行常规MRI、DWI、DTI检查,并应用DTT技术进行CST三维重组,于发病7 d内和3个月时测量脑梗死区及健侧相应区域白质各向异性分数（FA）,采用Fugl-Meyer量表进行运动功能评分,将CST受累程度分为4级。根据治疗后Fugl-Meyer评分情况将患者分为1组（96~99分,大致恢复正常,16例）、2组（51~95分,部分恢复,34例）、3组（≤50分,恢复差,18例）,采用方差分析、Pearson和Spearman相关分析,分析脑梗死区FA值及CST受累程度与运动功能恢复的关系。结果发病7 d内和3个月时3组FA的变化幅度[（0.05±0.06、0.08±0.07、0.18±0.02）、（0.11±0.02、0.21±0.06、0.39±0.03）]差异有统计学意义（7 d内F=32.821,3个月时F=192.372,均P〈0.05）。DTT显示CST病变侧表现为受压、变形、移位和中断。发病7 d内CST等级与患者肢体肌力呈负相关（r=-0.682,P〈0.01）,3个月复查CST等级与患者肢体肌力呈负相关（r=-0.728,P〈0.01）。结论脑梗死患者梗死区FA值降低及CST受累程度均与运动功能预后有关。MR DTT能直观显示CST受累程度,可为早期判断脑梗死预后提供重要依据。