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。

MR弥散张量三维脑白质纤维束成像

目的磁共振弥散张量成像(MR-DTI)是一种新的无创性成像方法,它不同于常规T2加权成像(T2WI)和弥散加权成像(DWI),它可以准确地反映水分子扩散的方向信息,并通过特殊的软件处理,能够实现白质的纤维跟踪与可视化。本文应用磁共振扩散张量成像技术显示人脑白质纤维束,探讨其与正常解剖学描述的一致及其临床应用的可行性。方法6例志愿者,男4例,女2例,年龄范围21～62岁。于GE 1.5T Sign CV/I型磁共振扫描机,相控阵列鸟笼状头部线圈,采用单次激发回波平面弥散张量成像序列扫描,GE公司Workstation中的Functool软件进行DTI数据的后处理及三维脑白质纤维束示踪。结果能较好显示的白质纤维有:连合系、钩束、上下纵束、下额枕束、内囊等。上述纤维束与已知的解剖学上的正常的同名纤维束的描述具有较好的一致性。结论通过DTI方法,我们可以获得一套较为完整的主要正常脑白质纤维束的解剖图,该方法是一种可使脑白质束快速可视化的新方法。

首发偏执型精神分裂症患者的脑白质磁共振弥散张量成像研究

目的探讨首发未用药的偏执型精神分裂症患者的多个脑区白质磁共振弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)的特点,以期为精神分裂症"脑内连接异常的假说"提供依据。方法选取20例首发偏执型精神分裂症患者,应用DTI扫描,检测脑内21个感兴趣区(regions of interest,ROI)白质纤维的微细结构,并与20名年龄、性别和文化程度相匹配的正常对照比较。结果患者组额叶、内囊前肢、外囊的左右两侧FA值和左侧颞叶、左侧内囊膝部、胼胝体膝部FA值小于对照组(P<0.05)。患者组额叶左右侧FA值差异无统计学意义(P>0.05),而对照组左侧大于右侧(P<0.05);患者组内囊膝部和后肢FA值右侧大于左侧(P<0.05),而对照组左侧大于右侧(P<0.05)。患者组双侧外囊FA值均小于对照组(P<0.05)。结论未用药首发偏执型精神分裂症患者脑内多个白质区部分各向异性降低,尤其是额叶皮层下环路更加显著,数个白质区部分各向异性的正常"左>右"的偏侧性缺失或倒置,支持精神分裂症脑内连接异常的神经病理假说。

弥散张量成像在检测颅内肿瘤与周围脑白质神经纤维束解剖关系中的临床应用价值

目的应用弥散张量成像(DTI)技术检测颅内肿瘤与周围脑白质神经纤维束的解剖关系,探讨其对手术的指导作用及临床应用。方法采用Siemens 3.0T磁共振成像(MRI)系统,对79例颅内幕上肿瘤患者进行常规MRI及DTI扫描,应用DSI-Studio软件进行后处理成像,分析颅内肿瘤与周围脑白质神经纤维束间的解剖关系。分别获取肿瘤脑白质纤维区、肿瘤周围的水肿区、肿瘤周围脑白质纤维区、肿瘤对侧正常脑白质纤维区的各向异性(FA)分数值。结果所有患者的脑白质神经纤维束均有不同程度移位;肿瘤周围脑白质神经纤维束呈浸润或破坏者,肿瘤病理结果恶性程度高;脑白质神经纤维束破坏范围及程度与肿瘤的良恶性程度有关。在肿瘤脑白质纤维区,高级别胶质瘤FA值与低级别胶质瘤有统计学差异(P<0.05)。在肿瘤周围水肿区、肿瘤周围脑白质纤维区、肿瘤对侧正常脑白质纤维区,FA值均无统计学差异(P>0.05)。结论DTI能在活体无创、直观地显示颅内肿瘤与周围脑白质神经纤维束的解剖关系,对神经外科医生为颅内肿瘤患者术前制定手术方案、预测手术风险具有重要指导意义。

正常成人大脑白质纤维磁共振弥散张量成像的定量研究

目的:运用弥散张量成像(DTI)定量研究正常成人脑白质不同解剖部位的各向异性特点。方法:对60名正常成人按年龄分成四组,均行DTI检查,分析其表面弥散系数(ADC)图及各向异性分数(FA)图的特点,并对不同解剖部位的脑白质进行ADC值及FA值的定量分析,通过统计学分析得出其弥散系数和各向异性特点。结果:不同年龄组间相同解剖部位脑白质ADC值及FA值的差异无统计学意义;不同解剖部位间FA值及ADC值的差异具有显著性。结论:DTI可清晰显示脑内白质的走行及方向,FA能准确定量分析正常成人不同部位脑白质纤维的各向异性程度。

术前脑肿瘤患者脑白质束MR-DTI的初步研究

目的利用MR-DTI技术行三维脑白质成像,评价脑肿瘤对白质束的改变,探讨脑肿瘤对白质的改变与瘤周部分各向异性值(FA值)改变的量化对应关系。方法12例脑内恶性肿瘤患者被成功地完成了常规MR检查及DTI检查,分别获得各自的常规MR图、相应感兴趣区(ROI)的部分各向异性图(FA图)、彩色编码张量图、脑白质三维示踪图、脑肿瘤侧和对侧内囊区的FA值。结果彩色编码张量图、三维示踪图可清楚地显示目标脑白质的位置,走行和受损状况。将患者患侧FA1值与对侧FA2值之比从0～1等分为4个区间,相应地将肿瘤致脑白质束的改变分为4种,Ⅰ:两侧FA值之比>75%,脑白质正常或基本正常;Ⅱ:FA值之比>50%,但<75%,脑白质移位或/和轻度受损;Ⅲ:FA值之比>25%,但<50%,脑白质中度受损但未完全破坏;Ⅳ:FA比值<25%,此时相应脑白质束未见显示。结论MR-DTI技术可进行脑白质纤维示踪,使其清晰地可视化。FA值的改变程度与脑白质纤维受损程度呈正相关。

磁共振DTI及DTT在脑梗死白质纤维束损伤中的应用

目的:探讨MR扩散张量成像(DTI)及扩散张量纤维束成像(DTT)技术对不同时期脑梗死白质损伤的诊断价值,并观察白质纤维束的受损情况,为脑梗死后患侧肌力恢复治疗提供影像学依据。方法:53例脑梗死患者按不同发病时期分为4组,行常规MRI及DTI检查,对比测量梗死侧与健侧相应部位脑白质的各向异性系数(FA)值,并观察梗死灶白质纤维束的改变,按照皮质脊髓束(CST)移位、连续性及破坏程度在DTT图像上的表现分为3级。结果:超急性期梗死侧FA值(0.35±0.04)与健侧(0.37±0.06)比较差异无统计学意义(P>0.05),急性期、亚急性期和慢性期梗死侧FA值分别为0.17±0.07、0.14±0.06和0.09±0.05,分别低于健侧相应部位的FA值(分别为0.39±0.08、0.36±0.08和0.33±0.06),差异均有显著性意义(P<0.05)。3组DTT分级比较差异无统计学意义(P>0.05),患侧肌力改变与皮质脊髓束损伤程度呈正相关(rs=0.76,P<0.05),皮质脊髓束损伤程度可以通过重建的扩散张量纤维束成像显示。结论:DTI及DTT技术能较好的评价不同时期脑梗死白质纤维束的损伤程度,对指导临床诊断和帮助判断预后有重要价值。

扩散张量成像(DTI)技术在脑部恶性肿瘤中的应用价值

目的探讨高场磁共振扩散张量成像(DTI)技术在恶性脑肿瘤中的应用价值。方法对5例恶性脑膜瘤、15例脑胶质瘤、30例转移瘤行常规头颅平扫及增强,三维成像(AX3DFSPGR)、扩散张量成像(DTI)扫描,利用表观弥散系数(ADC)值、各向异性分数(FA)值进行后处理重建,测量肿瘤实质区、水肿区和瘤周白质区的白质纤维束走行进行综合分析。结果恶性脑肿瘤周水肿区、瘤周白质纤维束均发生破坏、中断,肿瘤周围白质纤维束的破坏发生率与肿瘤的恶性程度成正比。结论扩散张量成像(DTI)技术在鉴别颅内恶性肿瘤方面有重要应用价值。

大学生手机依赖者大脑白质纤维结构的磁共振弥散张量成像研究

目的运用弥散张量成像(diffusion tensor imagine,DTI)方法观察手机依赖组与正常被试组之间的大脑白质纤维束微结构完整性的差异,探讨手机依赖症大脑白质纤维束微结构改变的特征。材料与方法 25名手机依赖症者与23名健康对照者参加本研究,研究对象均为广州中医药大学深圳创新班的在校大学生。采用西门子3.0 T Trio MRI扫描仪进行DTI数据采集,组间各向异性分数(fractional anisotropy,FA)比较采用基于体素分析(voxel-based analysis,VBA)方法,采用双样本t检验分析两组差异,并进行Alpha Sim校正,取个数大于26的体素集合,校正后P<0.005的像素被认为差异具有统计学意义;人口学统计比较采用SPSS 13.0软件中的两样本t检验。结果与正常组相比,手机依赖症组多个脑区FA值降低,主要包括额上回、眶额回、岛叶、中脑腹侧被盖区、海马、丘脑、小脑等功能区(P<0.005);未发现FA值升高区域(P<0.005)。结论手机依赖组在上述区域的白质纤维束微结构已发生变化,区域主要涉及奖赏环路、控制及执行能力等相关脑区。

正常成人大脑白质纤维各向异性特征的弥散张量磁共振成像研究

目的:利用弥散张量磁共振成像研究正常成人大脑白质纤维的各向异性特征。材料和方法:应用弥散张量磁共振成像方法,观察10例正常志愿者的大脑白质纤维的FA图像,分别测量两侧大脑半球相对称的5个感兴趣区即外囊、内囊前肢、内囊后肢、胼胝体前部、胼胝体后部的FA值,并进行比较。结果:在FA图像上可清楚地观察到大脑白质纤维结构,呈高信号,各个部位信号是不同的,胼胝体信号较其他部位高,尤以压部信号最高。5个感兴趣区的FA值是外囊0.41、内囊前肢0.48、内囊后肢0.71、胼胝体前部0.72、胼胝体后部0.86。各个兴趣区之间进行秩和检验,结果为胼胝体后部与外囊比较有统计显著差异,胼胝体后部与内囊前肢比较有统计显著差异,胼胝体前部与外囊相比较亦有统计显著差异,其余各兴趣区之间相比较无统计显著差异。结论:弥散张量磁共振成像方法有效地显示大脑白质纤维的各向异性特征,为正确认识大脑白质纤维的正常解剖提供更多有价值的信息。

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。

基于弥散张量成像的颞叶癫痫患者脑白质纤维束完整性

为了探讨颞叶癫痫(temporal lobe epilepsy,TLE)患者脑白质纤维束结构完整性的变化情况,纳入23例TLE患者和30例健康对照,对所有受试者进行弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)和结构磁共振成像(structural magnetic resonance imaging,sMRI)扫描,采用基于体素分析(voxel-based analysis,VBA)和基于fixel分析(fixel-based analysis,FBA)方法,比较2组间部分各向异性(fractional anisotropy,FA)、平均弥散率(mean diffusivity,MD)、轴向扩散率(axial diffusivity,AD)和径向扩散率(radial diffusivity,RD),纤维密度(fiber density,FD)、纤维横截面积(fiber cross-section,FC)和纤维密度与纤维横截面积(fiber density and cross-section,FDC)的差异,并分析患者脑白质改变与病程之间的相关性.与健康组相比,TLE患者的MD、AD及RD值增加,FA、FD、FC及FDC值减少.结果表明:基于fixel分析的磁共振弥散张量成像为检测癫痫患者脑白质纤维束形态学差异提供一种思路,有助于TLE诊断.

DTI纤维追踪法定量分析90名正常国人脑白质老化

目的采用DTI纤维追踪法定量比较不同年龄组正常自愿者椎体束从大脑脚到中央前回部分(PRPT)FA值的差别及其意义。方法将90名正常志愿者按年龄分为6组,进行基于纤维追踪的定量DTI研究,图像标准化后分析各组PRPT的FA值与年龄组老化的关系。结果各年龄组双侧PRPT的FA值分布相似,最低点在放射冠处,最高峰为内囊后肢;各段FA值随年龄增长呈下降趋势,表明这些部位的纤维随年龄增长发生了老化,其中以额叶老化最为明显;并发现额叶及大脑脚白质老化过程中存在突然变化。结论DTI可以作为评价脑组织细微结构变化和老化过程的敏感工具;额叶及大脑脚白质老化过程中存在突变是否为脑生理上老化的标志有待进一步研究。

首发未用药精神分裂症患者的白质纤维及皮质结构的MRI研究

目的研究首发未用药精神分裂症患者白质纤维及皮质结构的异常改变。方法对36例首发未用药精神分裂症患者和41名健康对照进行全脑弥散张量成像(DTI)及脑结构成像。通过基于纤维束的空间体积分析(TBSS)比较两组间白质纤维FA值的差异。使用基于表面的分析方法(FreeSurfer)进行两组间皮质结构的比较。结果 TBSS分析显示患者组中双侧上纵束、双侧后扣带束以及左侧皮质脊髓束的FA值减低。FreeSurfer分析显示,患者组皮质厚度减低的区域有:左侧额上回、额中回、眶回、中央前回、颞上回、颞中回、颞下回、顶上小叶、顶下小叶、中央后回、楔前叶、侧枕叶、楔叶、扣带回及右侧额上回、颞中回、颞下回、岛叶、缘上回、中央后回、扣带回;表面积减小的区域有左侧额上回、额中回、眶回、中央前回、颞下回、颞中回、颞上回、顶上小叶、顶下小叶、缘上回、中央后回、岛叶、楔前叶、扣带回及右侧额中回、顶上小叶、颞中回、岛叶、中央前回、额上回。结论首发未用药精神分裂症患者存在白质纤维束及皮质结构的多区域异常,且两者在解剖关系上具有相关性;灰质结构异常可能是精神分裂症发病的主要原因。

扩散张量磁共振成像原理及其在颅内肿瘤中的应用

扩散张量磁共振成像是一种非创性显示和分析白质束的新技术 ,在临床上越来越多地应用于对颅内肿瘤的研究 ,它可以观察白质束受肿瘤破坏的异常表现 ,预测肿瘤的恶性程度 ,指导手术计划的制定。本文就扩散张量成像的基本原理、图像显示技术及其在颅内肿瘤的应用进行综述。

磁共振弥散张量成像对功能区脑肿瘤手术的参考价值

目的评价磁共振弥散张量成像(DTI)对功能区脑肿瘤手术的指导意义和应用价值。方法对25例患者行头部DTI检查,立体显示肿瘤与脑白质纤维束的关系,术前评估,设计手术入路,对所有病例行显微外科肿瘤切除手术治疗。结果本组脑肿瘤中累及脑白质纤维束区域主要位于锥体束和内囊,其中脑白质纤维束破坏13例,移位12例。肿瘤全切除11例,次全切除14例,无手术死亡。术前存在脑白质纤维束受累所致的神经功能阳性体征者术后改善13例,无变化者10例,加重2例。结论 DTI能够清晰显示脑肿瘤对白质纤维束的累及关系,对神经外科优化手术设计、决定手术切除范围和评估术后神经功能具有指导意义。

脑深部肿瘤白质纤维束弥散特征的变化

目的探讨弥散张量成像在脑深部肿瘤白质纤维束弥散特征变化的应用价值。方法20例脑深部肿瘤患者,术前常规行MRI、DTI检查,构建各向异性分数(FA)图和表观弥散系数(ADC)图,测量肿瘤邻近区白质纤维束和其相对应正常脑白质纤维束的FA值、ADC值。结果肿瘤邻近白质纤维束区、相对应正常脑白质纤维束区之间FA、ADC均值的差异有显著统计学意义。结论脑深部肿瘤白质纤维束弥散特征的变化对为深部脑肿瘤的治疗计划提供了重要的信息。

大脑白质纤维磁共振弥散张量成像扫描参数研究

目的：探讨不同的磁共振弥散张量成像（diffusion tensor imaging,DTI）扫描参数对大脑白质纤维弥散张量图像的影响,以期获得最佳的扫描参数。方法：21例正常志愿者（男11例,女10例;年龄16-63岁,平均38.7岁）参加了该项研究。随机分为3组：b值组、弥散敏感梯度方向组和层厚/层间距组。各组分别应用不同的DTI扫描参数,第1组b值组：可变参数是b值,分别为300、1 000、3 000 s/mm^2mm,不变参数是：层厚/层间距5 mm/0 mm,弥散敏感梯度方向数21。第2组弥散敏感梯度方向组：可变参数是弥散敏感梯度方向数,分别为6、13、21,不变参数是：层厚/层间距5 mm/0 mm,b值为1 000 s/mm^2。第3组层厚/层间距组,可变参数是层厚/层间距,分别为8 mm/2 mm5、mm/0 mm、3.5 mm/0 mm,不变参数是：b值为1 000 s/mm^2,弥散敏感梯度方向数为21。将所成FA图像和DEC图分为3个不同的等级,进行评价。结果：不同的扫描参数所成大脑白质纤维弥散张量图像的质量是不相同的。在b值组,以低b值所成图像较佳,其中以b值=1 000 s/mm^2为最佳,而高b值所成图像噪声较大。施加的弥散敏感梯度方向数并非越多越好,13个方向与21个方向所成图像没有明显差别,6个方向所成图像质量较差。层厚/层间距对图像的影响最大,层厚越厚,图像的信噪比越大。结论：在临床工作中,比较实用的大脑白质纤维弥散张量成像扫描参数为：b值=1 000 s/mm^2,弥散敏感梯度方向数为13,层厚/层间距为5 mm/0 mm。

颈髓白质纤维束磁共振扩散张量成像的初步研究

目的:利用磁共振弥散张量成像(DTI)研究正常成人颈髓的各向异性程度,探讨颈髓白质纤维束成像的可能性和应用价值。方法:使用单次激发自旋回波平面回波(SE-EPI)序列对14例MR检查正常的健康志愿者行颈髓弥散张量成像检查。重建FA图,在颈髓各节段分别测量FA值。利用日本东京大学Masutani开发的DTVⅡ和VolumeOne纤维束示踪成像软件进行白质纤维束成像。结果:颈髓平均FA值0.6583±0.0737,所有FA图上颈髓显示清晰,没有明显图像失真。白质纤维束成像三维显示颈髓大部分主要的纤维束。结论:DTI有效地显示颈髓白质纤维的各向异性特征及白质纤维束的分布和走向,对颈髓疾病的研究提供了新的方法。

三维脑白质纤维束成像方法

从Riemannian流形的角度分析扩散张量成像,将脑白质中任意两点间的纤维束生成问题转化为计算Riemannian流形中两点间测地线的问题,通过Level-Set方法计算测地线,并将其作为脑白质中两点间的纤维束。利用模拟脑白质纤维束对该算法和传统算法进行比较,实验结果表明,该算法在准确性、鲁棒性等方面有较大改进。