DTI在急性缺血性脑卒中所致皮质脊髓束损伤中的应用研究

目的:利用DTI探讨急性缺血性脑卒中病人大脑白质纤维束各向异性特征和皮质脊髓束受损与肌力的关系。方法:对9例正常被试和9例急性期缺血性脑卒中病人进行常规MR T1WI、T2WI和DTI检查,对数据进行离线后处理,采用dTV.II软件处理,获得FA图及方向编码彩色(DEC)图,并重建双侧皮质脊髓束3D纤维束图。结果:在正常组双侧白质纤维束FA值无明显差异,重建FA值图与方向编码彩色图可显示大部分主要的白质纤维束。在脑卒中病人组梗死区FA值显著低于健侧,两侧相比差异有显著性意义(t=4.570,P<0.001)。病变侧皮质脊髓束受压、变形、移位、部分断裂,皮质脊髓束受累情况与肌力有相关性(rs=0.888,P<0.05)。结论:DTI可显示脑内白质纤维束的走行及分布,为大脑白质纤维束的研究开辟了新的广阔领域。DTI FA值图及DEC图可以显示卒中病人梗死区白质纤维的方向与各向异性程度。3D纤维束图可以更立体直观的显示锥体束状况,有利于探讨皮质脊髓束损伤程度与肌力的关系,对临床及判断预后有重要价值。     

不同分辨力扩散张量纤维束成像的锰离子强化验证研究

目的以磁共振锰离子(Mn2 )强化纤维束跟踪结果为标准,对恒河猴脑白质不同分辨力扩散张量纤维束成像的准确性进行验证。材料与方法取7只成年雄性恒河猴,采集不同空间分辨力的扩散张量成像(DTI)图,待数据采集完毕后,在猴脑额叶中央前回前肢运动中枢皮层内注射0.8mmol/LMnCl23μl,注射48h后获得三维MRIMnCl2强化的T1WI。(1)在应用不同分辨力获取的扩散张量FA图上,依照皮层下脑白质Mn2 强化的范围选取纤维束跟踪的种子区进行脑白质纤维束追踪,并将三维重组的脑白质纤维束投射到横轴位FA图像上,对脑白质纤维束投射与T1加权像上Mn2 强化的部位、范围进行一致性对比分析。(2)对上述应用不同采集参数获得的DTI图像进行后处理分别得到ADCmean、FA、λ1、λ2和λ3图,并在这些参数图上测量双侧内囊后肢的ADCmean、FA、λ1、λ2和λ3值,对比分析这些参数的变化,并以Mn2 强化追踪结果为标准,评价这些参数改变对追踪结果的影响。结果随DTI图像的空间分辨力降低,其FA和λ1值随之减小。对比观察DTI脑白质纤维束与Mn2 强化图像,随空间分辨力降低,二者的一致性程度下降。结论在保证图像较高信噪比的基础上,应该使用较高空间分辨力进行脑白质纤维束追踪。     

脑室旁白质软化症患儿脑性视觉损伤的fMRI 和DTI研究

目的:探讨联合应用fMRI和DTI评价PVL患儿的脑性视觉损伤的价值.材料和方法:选取24名PVL患儿及24名无窒息史的健康儿童志愿者进行镇静的状态下fMRI及DTI检查,视觉刺激采用2HZ闪烁光,fMRI数据采用SPM2软件进行后处理(ROI),计算患儿组与对照组的激活像素数目.DTI数据采用MedINRIA软件进行后处理,根据矢量元素和部分各向异性值(FA值)生成彩色弥散张量图(DTI图),计算患儿与对照组视觉相关主要白质纤维束的FA值.将视觉激活图与彩色弥散张量图融合.结果:正常对照组的激活区位于初级视觉皮层,PVL患儿的激活区部分移位.PVL患儿枕叶平均激活像素数目较正常对照显著减少,视觉相关主要白质纤维束FA值较正常对照显著降低.PVL患儿视觉区激活像素数目与视觉相关主要白质纤维束FA值呈正相关.结论:联合应用BOLD-fMRI和DTI在评价缺氧缺血性脑损伤后视觉功能变化方面有较高的应用价值.     

Application of TBSS-based multiple DTI index analysis in amnestic MCI

目的:采用基于纤维束空间统计分析(TBSS)的方法分析遗忘型轻度认知障碍(aMCI)患者DTI多参数图,以研究其全脑白质纤维束损害的特点以及可能的病理机制.方法:选取29例aMCI患者和30名正常老年人(正常对照组),对全脑进行1.5T磁共振DTI序列扫描.采用FSL软件对被试的DTI扫描数据进行预处理后对aMCI组、正常对照组的部分各向异性、平均弥散、轴向弥散、径向弥散图进行基于体素的全脑非参数统计学比较.结果:与正常对照组比较,aMCI组的双侧皮质脊髓束、双侧扣带束中部、双侧胼胝体、左侧内囊前肢、左侧外囊、双侧下额枕束、左侧上纵束、左侧膝状体内视路、右侧钩束、右侧视放射出现FA值减低;胼胝体膝部及体部、左侧皮质脊髓束、左侧内囊前后肢、左侧外囊、左侧上纵束出现MD值增加;DR值增高的区域与FA值类似;DA图未发现异常;左侧白质改变多于右侧.aMCI组全脑白质各参数图与简易智能精神状态检查量表(MMSE)评分没有相关性.结论:相对于正常老年人,aMCI患者脑内多发纤维束出现损害,其DTI多参数图改变特点提示白质纤维束的损害可能主要是由退行性改变(retrogenesis)导致的.DTI各参数图的改变可能无法反映患者总体认知功能障碍的严重程度,但这还需要进一步的大样本研究.     

DTI对急性脑梗死白质纤维各向异性特征的初步研究

目的:利用磁共振扩散张量成像(DTI)研究健康成人和急性缺血性脑梗死患者大脑白质纤维束各向异性特征。方法:对16例健康志愿者和17例急性脑梗死患者进行T1WI、T2WI、DWI及DTI检查;对DTI数据离线后处理,采用Volume-one 1.64和dTVII-R1软件处理,获得部分各向异性(FA)图及方向编码彩色(DEC)图。对健康志愿者分别在内囊、胼胝体以及半卵圆中心选择兴趣区测量主要白质纤维束的FA值。测量脑梗死患者的梗死区及健侧对应白质区的FA值。结果:FA图和DEC图可显示脑内主要的白质纤维束。正常组不同部位脑白质的FA值不同;大脑半球两侧白质的FA值差异无统计学意义。超急性期脑梗死区白质FA值与对侧相比,可轻度升高或降低;急性期梗死区白质FA值显著低于健侧,差异有统计学意义(t=10.987,P<0.01);急性期梗死区白质FA值下降率与发病时间存在相关关系(相关系数r=0.841,P<0.05)。结论:DTI可显示脑内白质纤维束的走行及分布。FA图及DEC图可以显示梗死区白质纤维束的方向与各向异性的改变程度。急性期脑梗死区FA值下降率随病程延长而增大,该指标可用于反映脑梗死的病程。     

不同弥散梯度编码方向对胼胝体弥散张量成像的影响分析

目的 探讨胼胝体1.5T 磁共振弥散张量成像(DTI)较合理的弥散梯度编码方向.方法 连续采集30例健康成人志愿者,男女分别为16例、14例.分别施加15、25、39个弥散梯度磁场方向,行DTI扫描,3个不同弥散梯度磁场方向扫描时间分别为108 s、168 s、252 s.观察不同弥散梯度方向DTI的图像质量,在FA图上分别测量胼胝体膝部及压部的FA值,对测量值进行统计学分析.结果 所有FA图像均可清楚显示大脑白质纤维束,纤维束边缘显示清楚且能分辨出不同纤维束的解剖结构细节,与灰质形成鲜明对比.自15个弥散梯度磁场方向至25个、39个弥散梯度磁场方向,随着梯度磁场方向数量的增加,所得FA图示各部位白质纤维束边缘更加清楚、锐利,白质纤维束细节显示更加清晰.计算机重建的白质纤维束成像图(DTT图)也更加清晰丰富.15、25、39个弥散梯度磁场方向测量的胼胝体膝部FA值(F＝0.772,P＝0.465)及压部FA值(F＝1.804,P＝0.171)之间差异均无统计学意义,3个方向上胼胝体压部FA值均高于胼胝体膝部FA值.结论 对胼胝体纤维束的显示25个弥散梯度磁场方向扫描时间合理,既可保证扫描成功率,又可得到高质量的FA图像,实际应用意义较大.     

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。     

磁共振扩散张量成像在评估帕金森病脑内白质改变中的应用

目的 利用磁共振扩散张量成像技术(diffusion tensor imaging,DTI)评价帕金森病患者脑白质纤维束与正常老年组间的差异.方法 对23例临床诊断为原发性帕金森病(Parkinson's disease, PD)患者和相匹配的22例正常老年人行DTI成像,采用人工勾画感兴趣区(region of interest,ROI)的方法在DTI参数图,包括部分各向异性图(fractional anisotropy,FA)和平均扩散系数图(mean diffusivity,MD)上测量脑内主要白质纤维束的FA值及MD值,采用t检验的方法进行组间比较.结果 PD组双侧钩束、后扣带束及上纵束的FA值低于对照组(P＜0.05),双侧后扣带束及右侧上纵束的MD值高于正常组(P＜0.05).结论 PD的病理改变不仅存在于黑质纹状体系统,也累及白质纤维.     

磁共振弥散张量成像对正常大脑白质纤维束构象的初步研究

目的利用磁共振弥散张量成像(DTI)研究正常成人脑内各部位各向异性程度及正常白质纤维束构象特征.方法对25名正常志愿者进行常规MR及DTI序列检查,重建FA图及三维彩色编码张量图.分别在半卵圆中心、基底节区和大脑脚层面测量主要白质束的FA值.结果DTI显示灰质与白质区各向异性存在显著差异,不同部位的白质纤维束各向异性程度亦不相同,且左右两侧基本对称,重建FA图和三维彩色编码张量图可显示白质内大部分主要的白质纤维束.结论DTI可清晰显示脑内白质纤维束的走行及分布,为了解脑功能与白质通路间关系提供了有力研究手段.     

基于纤维束空间统计分析多参数DTI在遗忘型轻度认知障碍的应用

目的:采用基于纤维束空间统计分析(TBSS)的方法分析遗忘型轻度认知障碍(aMCI)患者DTI多参数图,以研究其全脑白质纤维束损害的特点以及可能的病理机制。方法:选取29例aMCI患者和30名正常老年人(正常对照组),对全脑进行1.5T磁共振DTI序列扫描。采用FSL软件对被试的DTI扫描数据进行预处理后对aMCI组、正常对照组的部分各向异性、平均弥散、轴向弥散、径向弥散图进行基于体素的全脑非参数统计学比较。结果:与正常对照组比较,aMCI组的双侧皮质脊髓束、双侧扣带束中部、双侧胼胝体、左侧内囊前肢、左侧外囊、双侧下额枕束、左侧上纵束、左侧膝状体内视路、右侧钩束、右侧视放射出现FA值减低;胼胝体膝部及体部、左侧皮质脊髓束、左侧内囊前后肢、左侧外囊、左侧上纵束出现MD值增加;DR值增高的区域与FA值类似;DA图未发现异常;左侧白质改变多于右侧。aMCI组全脑白质各参数图与简易智能精神状态检查量表(MMSE)评分没有相关性。结论:相对于正常老年人,aMCI患者脑内多发纤维束出现损害,其DTI多参数图改变特点提示白质纤维束的损害可能主要是由退行性改变(retrogenesis)导致的。DTI各参数图的改变可能无法反映患者总体认知功能障碍的严重程度,但这还需要进一步的大样本研究。