DTI技术示踪视束、视辐射在指导脑胶质瘤术后放疗方案选择中的应用价值

目的：通过扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)示踪视束、视辐射,探讨其在指导脑胶质瘤术后放疗方案中的应用价值。材料与方法选取30例脑胶质瘤患者,术后拟行放疗前行常规MRI平扫、增强及DTI扫描。获取视束、视辐射的影像学信息与3D T1解剖图像融合,将融合后的3D T1图像导入放疗计划系统并与定位CT匹配,以此勾画放疗靶区、常规危及器官及视束、视辐射。利用调强放疗(intensity modulated radiation therapy,IMRT)技术与三维适形放疗(three dimensional conformal RT,3D-CRT)技术分别制定放疗方案,观察两者结果差异有无统计学意义。结果在保证靶区治疗剂量及常规危及器官保护的情况下,IMRT计划中的患者患侧、健侧视束及视辐射所受辐射剂量均低于3D-CRT放疗计划(P＜0.05)。结论 DTI技术能够显示视束、视辐射与脑胶质瘤术后放疗靶区的关系,可协助选择、制定保护性放疗方案,减少视束、视辐射所受辐射剂量,从而降低放疗后发生视觉功能障碍的风险。     

DTI检测正常人皮质脊髓束发育规律

目的 采用DTI检测正常人皮质脊髓束(CST)在大脑脚、内囊后肢及半卵圆中心发育的规律。方法 采集120名头部MRI无异常的门诊患者及健康志愿者颅脑DTI数据, 按年龄分为10组, 每组12名(男、女各6名), 测量大脑脚、内囊后肢及半卵圆中心CST的FA值及ADC值, 比较不同年龄组间FA值及ADC值差异, 分析FA值和ADC值与年龄的相关性。结果 不同年龄组间大脑脚、内囊后肢、半卵圆中心CST的FA和ADC值差异有统计学意义(P均 <0.05), FA值随年龄增长先升高后降低, ADC值先降低后升高。≤18岁受检者FA值与年龄呈正相关, ADC值与年龄呈负相关, >18岁受检者FA值与年龄呈负相关, ADC值与年龄呈正相关(P均 <0.05)。结论 DTI可反映CST微结构变化, 未成年阶段随年龄增长FA值升高、ADC值下降, 成年阶段随年龄增长FA值下降、ADC值升高。     

视神经脊髓炎皮质脊髓束与胼胝体的DTI研究

目的利用扩散张量成像（DTI）研究视神经脊髓炎（NMO）患者脑白质纤维束扩散异常的发生机制.方法对19例脑MRI正常的NMO患者及19例性别和年龄匹配的正常志愿者进行DTI检查.重建出皮质脊髓束（CST）和胼胝体,并测量其平均扩散率（MD）、分数各向异性（FA）、最大本征值（λ1）和横向本征值（λ2-3）.然后,分析大脑脚、内囊和侧脑室水平CST感兴趣区（ROI）的扩散指标的异常变化.结果与正常志愿者比较,NMO患者CST的MD（P＜0.001）和λ2-3（P=0.002）明显增加,而胼胝体的MD、FA、λ1和λ2-3 均无显著变化（P＞0.05）.在NMO患者,沿着CST的ROI分析显示在大脑脚和内囊水平CST的MD和λ2-3明显增高,FA轻度降低,而λ1无显著变化.在侧脑室水平CST的所有扩散指标均无显著变化.结论 NMO患者脑白质纤维束表现为局部受累模式.继发于脊髓病灶的逆行性变性可能是NMO患者CST扩散异常的原因.     

基于健康人皮质脊髓束模板分析脑卒中皮质脊髓束损伤

目的运用磁共振扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)探究脑卒中皮质脊髓束(corticospinal tract,CST)扩散定量指标与运动功能的关系.材料与方法采集37例单侧皮质下脑卒中患者和30例健康被试的DTI数据,运用概率性纤维束成像追踪出健康被试的CST,获得健康对照组CST...     

DTI联合IVIM-DWI技术对脑胶质瘤分级的诊断价值

目的:联合应用磁共振扩散张量成像(DTI)和体素内不相干运动扩散加权成像(IVIM-DWI)对脑胶质瘤进行分级诊断,评估其临床应用价值。方法:收集2017年6月-2019年3月共42例临床高度怀疑胶质瘤的患者,术前均未进行放化疗及其他抗肿瘤干预,均行多模态MRI扫描及DTI和IVIM-DWI成像,汇总影像资料,测量DTI各向异性指数FA值、平均扩散系数MD值;IVIM微循环灌注系数D*值、真性水分子扩散系数D值、灌注分数f值,通过DTI-Fibertrak纤维束示踪成像技术后处理脑内白质纤维束。追踪外科手术及预后情况的完整治疗记录,最后将术前影像诊断结果与术后病理学结果对照分析。结果:42例患者低级别胶质瘤19例(LGG,WHOⅠ~Ⅱ级),高级别胶质瘤23例(HGG,WHOⅢ~Ⅳ级),其中II级19例、III级14例、IV级9例。利用IVIM-DWI和DTI技术,HGG灌注系数D*值高于LGG,HGG扩散系数D值及灌注分数f值均低于LGG,HGG所有FA值、MD值均低于LGG,以上差异均有统计学意义(P<0.05)。DTI的白质纤维束成像对胶质瘤瘤体内的纤维束破坏、边界及外周侵袭范围、与功能区关系可进行明确区分。结论:DTI联合IVIM-DWI成像技术,对于胶质瘤能够进行分级诊断,并且对术前评估、治疗方案选择均具有指导意义和重要的临床应用价值。     

磁共振弥散张量神经束示踪术定量评价早产新生儿皮质脊髓束的临床观察

目的：研究早产新生儿皮质脊髓束( CST)的弥散张量成像( DTI)参数与脑白质损伤( WMI)评级之间以及与胎龄的关系。方法选取158例早产儿在纠正胎龄达到足月时进行脑部MRI以及DTI扫描。据MRI表现,将WMI的程度分成正常、轻度以及重度损伤组。利用纤维示踪技术对CST进行成像,测量各组早产儿CST所占的体素数量( VC)、各向异性分数( FA)和表观弥散系数( ADC)值,分析各组间的参数差异,并统计各参数与胎龄的相关性。结果各组患儿之间的DTI参数差异均有显著性。重度组CST的VC和FA小于其余两组,ADC大于其余两组。正常组的VC和FA大于其余两组,ADC小于其余两组。 VC及FA与胎龄相关。结论 DTI定量分析可以反映早产儿WMI的程度,CST的成熟与WMI以及早产儿成熟度有一定相关性。     

基于图谱的纤维束分析方法观察皮质脊髓束扩散特征对称性

目的 应用基于张量图谱的纤维束分析方法定量分析健康成年人双侧皮质脊髓束扩散特征的对称性。方法 对15名健康成年志愿者的原始DTI数据构建扩散权重图像模板,采用explore DTI软件追踪全脑纤维束,提取双侧皮质脊髓束并对其进行重新定位和配准,分别获得各向异性分数（FA）、平均扩散率（MD）、轴向扩散率（AD）和径向扩散率（RD）的特性曲线,并进行定量统计分析。结果 各参数曲线同一侧别不同格点的数值间比较差异均有统计学意义（P均<0.05）;FA曲线的左右侧平均值比较差异有统计学意义（P=0.005）,而MD、AD及RD曲线左右两侧平均值的差异均无统计学意义（P均>0.05）;各参数曲线左右两侧对称部位格点的数值比较差异均无统计学意义（P均>0.999）。结论 健康成年人双侧皮质脊髓束的扩散特征具有对称性,可为研究病理状态下纤维束扩散特征的改变提供理论依据和参考模板。     

DWI、DTI联合常规MRI可提高高级别脑胶质瘤的诊断准确度

目的探讨扩散加权成像（DWI）、扩散张量成像（DTI）及常规MRI对高级别脑胶质瘤的诊断价值。方法选取2018年10月~2020年7月医院收治的65例脑胶质瘤患者作为研究对象。手术取病理组织标本,根据病理结果分为高级别脑胶质瘤组和低级别脑胶质瘤组。术前行MRI检查,扫描序列为T1WI、T2WI、DWI、DTI。分析不同级别脑胶质瘤MRI图像,比较不同级别脑胶质瘤的表观弥散系数（ADC）和各向异性分数（FA）值。分析瘤体ADC_DWI、ADC_DTI、FA诊断高级别脑胶质瘤阈值、敏感度及特异性。结果65例患者经术后病理检查均确诊为脑胶质瘤,其中低级别脑胶质瘤29例,高级别脑胶质瘤36例;不同级别脑胶质瘤瘤周ADC_DWI、ADC_DTI和FA值差异无统计学意义（P > 0.05）;不同级别脑胶质瘤瘤体FA值差异无统计学意义（P > 0.05）。高级别脑胶质瘤瘤体ADC_DWI和ADC_DTI值低于低级别脑胶质瘤（P < 0.05）。ADC_DWI、ADC_DTI、FA诊断高级别脑胶质瘤的AUC分别为0.775、0.817、0.716。DWI和DTI联合检测诊断高级别脑胶质瘤敏感度和特异度较高,AUC为0.903（P < 0.05）。结论常规MRI联合DWI、DTI有助于提高脑胶质瘤诊断和病理分级准确度。     

自发性脑出血亚急性期皮质脊髓束损伤的MR扩散张量成像研究

目的通过测量亚急性期自发性脑出血(ICH)患者皮质脊髓束(CST)脑桥基底部水平的扩散张量成像(DTI)指标,评估患者CST损伤程度及其与功能水平之间的关系。材料与方法搜集发病7~21 d(亚急性期)、Glasgow昏迷量表12分,且出血灶位于基底节区的ICH患者26例,采用NIHSS、m RS和BI量表评估患者功能水平。通过1.5 T磁共振仪采集DTI图像,测量CST脑桥基底部λ_1、λ_2、λ_3值,然后计算得到FA、MD和λ_(23)值,最后计算病灶侧与正常侧DTI各项指标的比率,即r FA、r MD、rλ_1和rλ_(23)。通过SPSS 18.0对CST两侧的FA、MD、λ_1和λ_(23)行配对样本t检验,对DTI指标比率和NIHSS、m RS、BI量表评分行Spearman相关分析。结果病灶侧FA、MD、λ_1值显著降低(P0.05),λ_(23)值无显著差异(P0.05)。r FA值与NIHSS评分呈显著负相关(r_s=–0.694,P=0.000),与m RS评分呈显著负相关(r_s=–0.633,P=0.001),与BI评分呈显著正相关(r_s=0.674,P=0.000)。结论 ICH亚急性期CST发生以华勒变性为主要特点的白质完整性受损,脑桥基底部DTI指标r FA值可对CST损伤导致的运动功能水平下降进行有效评估。     

人脑皮质脊髓束三维概率图及其可重复性研究

目的 应用DTI成像及纤维概率追踪显示技术探索人脑皮质脊髓束的三维空间形态及个体变异,确定皮质脊髓束的空间位置,为皮质脊髓束功能解剖研究提供形态学依据.方法 选择15例健康自愿者进行3T MRI扫描,获取T1和DTI图像(12个方向, b=1000 s/mm2).应用FSL软件FDT工具包处理数据并完成全脑白质纤维概率追踪,在彩色FA图上根据不同纤维方向轮廓勾画出皮质脊髓束的轮廓(在大脑脚以及内囊后肢的蓝色区域),将其作为ROI进行纤维概率追踪得到皮质脊髓束概率图.将各受试者T1图像配准到ICBM152-T1模板,然后根据其配准参数文件将各个体皮质脊髓束转换到标准空间,定量分析皮质脊髓束的可重复性及个体变异 .结果 皮质脊髓束在MNI标准空间中的空间分布广,左侧皮质脊髓束X坐标为-58 到 1, Y坐标为 20 到 -56,Z坐标为 -20 到 80; 右侧皮质脊髓束X坐标为 2 到 54,Y坐标为12到-51, Z坐标为 -20 到 76.皮质脊髓束可重复性在内囊处最高,右侧皮质脊髓束可重复性高于左侧,但无显著性差异.左侧皮质脊髓束平均体积 (57 416.67±1944.56)mm3,右侧平均体积(54 421.58±1232.43)mm3.结论 应用 DTI成像及纤维概率追踪显示技术可以更准确地分析皮质脊髓束的三维形态及空间坐标,为相关神经系统疾病的研究和功能神经外科手术定位提供直观可信的形态学依据.     

磁共振扩散峰度与张量成像对脑部小血管病皮质脊髓束早期华勒氏变性微观变化的诊断价值

目的探讨磁共振扩散峰度成像(DKI)与扩散张量成像(DTI)对脑部小血管病(CSVD)皮质脊髓束早期华勒氏变性微观变化的诊断价值。 方法选择2016年9月至2018年4月于汕头大学医学院第二附属医院神经内科诊断为CSVD,且常规磁共振成像(MRI)提示为腔隙性脑梗死的患者56例,为CSVD组,另选择24例常规MRI无阳性发现者为对照组,均行DKI扫描。CSVD组患者依据T₂液体衰减反转恢复(T₂-Flair)序列图像显示病灶部位不同,分脑桥组(A1组)、内囊后肢前部组(A2组)、放射冠组(A3组)和皮层下组(A4组),于脑桥、内囊后肢前部、放射冠及皮层下避开梗死灶,在下行纤维束层面双侧看似正常脑白质区测量平均峰度(MK)及DTI参数平均扩散系数(MD)和各向异性分数(FA)值。 结果A1、A2、A3、A4组患者脑桥MK值(1.19±0.11,1.18±0.11,1.20±0.10,1.20±0.09),高于对照组脑桥MK值(1.05±0.12),均差异有统计学意义(t＝-3.47,-4.10,-5.29,-5.40;均P<0.01)。A1、A3、A4组患者皮层下MK值(1.00±0.08,1.00±0.13,0.99±0.13),高于对照组皮层下MK值(0.92±0.12),均差异有统计学意义(t＝-2.12,-2.22,-2.11;均P<0.05)。4个亚组中,MK、MD及FA在4个脑区差异有统计学意义(P<0.05)的脑区数目分别为7个、1个及2个。 结论在常规MRI无阳性发现时,DKI检测CSVD患者早期华勒氏变性微观结构变化较DTI敏感。     

脑胶质瘤浸润程度的扩散张量成像研究进展

胶质瘤是中枢神经系统最常见的脑内肿瘤,其中多数为恶性。肿瘤表观遗传学和浸润性生长的异质性是造成脑胶质瘤缺乏有效治疗、预后较差的主要原因。近年来应用DTI技术定量研究胶质瘤的病理学分级、浸润程度以及表观遗传学均有较多进展,作者就其最新研究成果作一综述。     

Fiber tracking by diffusion tensor imaging in corticospinal tract stroke: Topographical correlation with clinical symptoms

Fiber tracking of the white matter using diffusion tensor imaging is a new imaging technique to visualize the integrity of the white matter. This study investigated the capability of this technique to localize the lacunar infarctions, particularly with respect to the body parts affected, by correlating the location of the lesion with the clinical symptoms topographically. Twenty-seven patients with capsular and pericapsular small acute infarctions underwent diffusion tensor imaging and subsequent fiber tracking of the corticospinal tract (CST). According to the lesion topography with regard to the CST, the infarctions were classified into four types: (1) the anterior type (n = 9) involving the anterior part of the CST, (2) the central type (n = 9) involving the middle or whole part of the CST, (3) the posterior type (n = 5) involving the posterior part of the CST and (4) the intact type (n = 4) not involving the CST. Motor weakness of the face, upper extremities and lower extremities was found at 100%, 67% and 44%, respectively in the anterior type, at 89%, 100% and 89%, respectively in the central type and at 20%, 80% and 100%, respectively in the posterior type. The intact type was not associated with motor weakness. In conclusion, the fiber tracking technique of the CST enables the specific localization of capsular and pericapsular infarctions with regard to the body parts affected. These results also confirm the topographical accuracy of the fiber tracking of the CST.     

扩散张量成像评估基底核区出血和缺血性病变对皮质脊髓束的影响

背景:基底核区出血性和缺血性病变,最容易造成相邻皮质脊髓束损伤,从而导致肢体运动功能程度障碍.功能磁共振扩散张量成像技术能真实有效地显示脑内白质结构,尤其是发生病变时,相邻和相关的白质纤维结构受到不同程度的影响和破坏,以扩散张量成像的各向异性指数最为敏感.目的:应用扩散张量成像技术评估左侧基底核缺血性和出血性病变对皮质脊髓束通路的影响,并比较两种情况下皮质脊髓束通路各向异性指数的差异.设计、时间及地点:对比观察,于2005-10/2008-12在昆明医学院第一附属医院磁共振室完成.对象:左侧基底核出血患者20例,左侧基底核缺血性病变患者27例.方法:利用GE 1.5T扫描仪及SUN工作站行全呐数据收集和后处理,在各向异性指数图像上分别测量延髓、脑桥、大脑脚、基底核、放射冠及半卵圆中心等层面的皮质脊髓束通路走行区各向异性指数的测量.兴趣区大小的确定由个体纤维束轴位图上其结构所决定,以不超出该结构的范围、同时有2人对兴趣区大小进行肯定为准.主要观察指标:常规磁共振明确基底核区出血和缺血性病变患者,采集扩散张量成像数据并在工作站的扩散张量成像软件进行皮质脊髓束走行区域各向异性指数测量和分析.结果:左侧基底核区的出血、缺血性病变对左侧皮质脊髓束通路各个水平层面结构的影响程度不同,其各向异性指数的统计学分析,α=0.05.缺血及出血性病变患者延髓水平皮质脊髓束的各向异性指数差异无显著性意义(P=0.05);脑桥水平直至半卵圆中心各层皮质脊髓束的各向异性指数差异有显著性意义(P<0.001);尤其是基底核层面和放射冠层面的P值最小,又以放射冠层面最明显.结论:扩散张量成像结果显示,基底核区缺血性病变对大脑脚层面及其以上的皮质脊髓束的影响较出血性病变大.     

磁共振弥散张量成像在脑卒中后皮质脊髓束损伤与运动功能的相关性研究

目的:应用磁共振弥散张量成像(MR-diffusion tensor imaging,DTI)探讨脑卒中后皮质脊髓束(corticospinal tract,CST)损伤与运动功能的相关性。方法:29例脑卒中后偏瘫患者,分为脑出血组15例,脑梗死组14例,病变部位为内囊基底核区,且累及皮质脊髓束,发病后30—60d采用1.5T核磁共振仪进行弥散张量成像扫描,依次从大脑脚、内囊后肢、放射冠区、初级皮质运动区4个层面,测量病变同侧皮质脊髓束和病变对侧相应脑组织的部分各向异性值(FA),计算得出FA比值(r FA)及FA不对称性(FAasy),同时采用简化Fugl-Meyer运动功能量表(The Fugl-Meyer motor assessment,FMA)对偏瘫肢体运动功能评分。结果:病灶侧4个层面CST的FA值均较对侧相应脑组织降低。脑出血组:大脑脚、内囊后肢、放射冠区3个层面的FA值、r FA和FAasy均与FMA评分之间存在相关性,且放射冠层面有显著相关性;而初级皮质运动区层面的FA值、r FA和FAasy与FMA评分之间无明显相关性。脑梗死组:大脑脚、内囊后肢、放射冠区、初级皮质运动区4个层面的FA值、r FA和FAasy均与FMA评分之间存在相关性,且放射冠层面有显著相关性。结论:DTI可用于评估脑卒中后皮质脊髓束损伤及运动功能障碍,以放射冠层面皮质脊髓束的DTI参数最有意义。     

MR弥散加权成像在脑胶质瘤中的应用价值

目的：探讨磁共振弥散加权成像（DWI）及表观弥散系数（ADC）图在鉴别胶质瘤实质部分、瘤周水肿及正常组织中的应用，及其在胶质瘤良、恶性分级诊断中的价值。方法：采用Philips 1.5T Intera超导型磁共振成像系统，对39例胶质瘤患者均行常规MRI及弥散加权成像。在x，y，z轴3个方向施加弥散梯度。弥散系数（b值）：b=0s/mm2及b=1000s/mm2，测量了肿瘤实质部分、瘤周水肿及正常组织的ADC值。结果：脑肿瘤实质部分的DWI和ADC图信号分别高于和低于正常脑组织。肿瘤实质部分的ADC值（1.72±0.78）×10-3（mm2/ｓ）及瘤周水肿的ADC值（1.44±0.31）×10-3（mm2/ｓ）与正常组织的ADC值（0.93±0.59）×10-3（mm2/ｓ）相比均有显著差异（P<0.01），肿瘤组织与瘤周水肿之间无显著差异（P>0.05）；1~2级低度胶质瘤的平均ADC值高于3~4级恶性胶质瘤的平均ADC值（P<0.05）。结论：DWI、ADC图及ADC值的测量能够用于胶质瘤的肿瘤实质及瘤周水肿与正常脑组织的区分，但不能可靠地鉴别肿瘤组织及瘤周水肿。ADC值能够反映肿瘤的细胞构成，MR弥散加权成像对于良、恶性胶质瘤的分级有较高的预测价值。     

磁共振扩散加权与弥散张量成像原理分析及比较

磁共振扩散加权与弥散张量成像作为磁共振成像新技术已经应用于临床.迫切要求我们对这两种成像方法有较全面的认识和准确的把握.本文全面系统地介绍磁共振扩散加权与弥散张量成像的原理,阐明相关概念,分析重要成像参数的影响及二者的差别.