MR扩散峰度成像原理及其在中枢神经系统的初步应用

通过对水分子扩散运动的测量,扩散张量成像（ＤＴＩ）可以无创地对组织结构进行评价,而扩散峰度成像（ＤＫＩ）是以DTI为基础,对生物组织内水分子扩散的非高斯分布特征进行定量分析,揭示组织结构细微改变。DKI较DTI能提供更多关于组织微观结构的信息。综述DKI的原理及其在中枢神经系统的应用,包括神经退行性疾病、创伤性脑损伤、缺血性脑卒中、胶质瘤、多发性硬化、脑发育等。     

DTI在脑肿瘤诊断中的应用现状及进展研究

磁共振扩散张量成像(DTI)是近几年发展起来的无创显示脑内白质纤维束走行的MRI新技术。脑肿瘤术前功能区定位诊断、定性甚至分级诊断以及辅助临床制定合理手术方案等更是目前研究的热点问题。就DTI的成像原理,近年来DTI在脑肿瘤诊断、鉴别诊断的应用价值以及DTI基础上的各种新技术的研究进展予以综述。     

扩散张量MR成像

扩散张量成像(DTI)是在分子水平上研究组织中水分子随机运动的一种无创性的功能性磁共振成像技术。在人体生理条件下，水分子在各个方向上的扩散率不同，即扩散异向性，DTI能够测量到水分子在三维空间扩散的方向和扩散程度，描述组织的各向异性特点，精确地研究纤维走行方向。     

脑的磁共振扩散张量成像及其临床应用

与传统扩散加权MR不同,扩散张量成像(DTI)可以采集6个或更多方向上的水分子的扩散情况,因此能更准确地显示脑白质水分子的各向异性扩散.它是目前惟一能够无创地显示活体白质纤维束的方法,为评价白质纤维束间的联系及其病变开拓了新的前景.从DTI的技术原理以及临床应用方面介绍其应用现状.     

3.0 T MR扩散张量成像在脑肿瘤中的应用价值

目的探讨脑肿瘤在MR扩散张量成像（DTI）的特点以及DTI在脑肿瘤中的诊断和鉴别诊断价值。资料与方法对60例病理证实的脑肿瘤患者（脑膜瘤17例，胶质瘤24例，神经鞘瘤7例，转移瘤12例）术前行3.0T MRDTI，重建成各向异性（FA）、表观扩散系数（ADC）图和三维纤维束成像，选择肿瘤实质为兴趣区（ROI），测量FA和ADC，进行单因素方差分析。结果脑膜瘤FA最高，其次是神经鞘瘤，再次为胶质瘤，转移瘤最低。FA在脑膜瘤与胶质瘤和转移瘤、神经鞘瘤与胶质瘤和转移瘤、胶质瘤与转移瘤均有统计学意义（P〈0．05），脑膜瘤与神经鞘瘤间的FA无统计学意义。神经鞘瘤的ADC值明显高于脑膜瘤、胶质瘤和转移瘤，具有统计学意义（P〈0．05）。结论DTI对脑肿瘤具有很高的临床应用价值。     

~1H-MRS和DTI在脑胶质瘤中的应用

脑胶质瘤是中枢神经系统最常见的恶性肿瘤,磁共振波谱(MRS)和磁共振扩散张量成像(DTI)检查可以获得肿瘤更进一步的功能代谢变化、肿瘤与其周边纤维束三维空间关系的相关信息,有助于胶质瘤定性诊断、术中导航、放射治疗、评价疗效及监测治疗后反应等。     

幕上Ⅱ～Ⅳ级胶质瘤多模态MRI的分级诊断与病理学结果的相关性研究

【摘要】目的：探讨幕上Ⅱ～Ⅳ级胶质瘤多模态MRI的分级诊断与病理学结果的相关性。方法：回顾性分析2017年1月-2019年12月的胶质瘤患者126例,其中低级别胶质瘤（Ⅱ级）56例、高级别胶质瘤（Ⅲ级和Ⅳ级）70例。所有患者均接受T1WI、T2WI、扩散加权成像（DWI）、扩散张量成像（DTI）、动态增强成像（DCE-MRI）以及动脉自旋标记灌注成像（3D-ASL）。结果：常规MRI、DWI、DTI、DCE-MRI、3D-ASL鉴别诊断高、低级别胶质瘤的敏感度分别为78.57%、91.07%、91.07%、92.86%、83.93%,特异度分别为81.43%、90.00%、91.43%、95.71%、88.57%,上述序列联合诊断的敏感度为98.21%,特异度为97.14%,与病理结果高度一致（Kappa=0.952）。结论：多模态MRI对幕上Ⅱ～Ⅳ级胶质瘤的分级诊断与病理结果高度一致。     

肘部尺神经扩散张量成像技术参数优化的研究

目的：优化肘部尺神经扩散张量成像(DTI)参数。方法使用5组不同 b 值和扩散梯度方向数量(NDGDs)DTI 序列采集13名志愿者肘部尺神经图像并建立扩散示踪图(DTT)。比较不同成像参数条件下,尺神经各向异性分数(FA)、表观扩散系数(ADC)、神经纤维束长度和 DTI 图像质量的差异性。结果18个正常尺神经 DTI 结果纳入研究。不同成像条件下,尺神经 FA 值无明显差异。当 NDGDs 一定时,b 值升高,图像质量下降,尺神经 ADC 值减低;而 NDGDs 对 ADC 值和图像质量无显著影响。b=1000 s/mm2,NDGDs=20时,测得尺神经纤维束长度最长,且 DTT 的主观评分最高。结论以 b=1000 s/mm2,NDGDs=20用于肘部尺神经 DTI,可获得良好的图像质量和稳定的观测指标。     

脑星形胶质细胞瘤周围区域的磁共振DTI研究

目的：采用扩散张量成像（DTI）技术研究脑星形胶质细胞瘤周围区域的细微结构改变,探讨其确定肿瘤边界的价值。方法：将28例经手术病理证实的星形胶质细胞瘤患者分为低度恶性星形细胞瘤和恶性胶质瘤两组。利用DTI检测肿瘤区、肿瘤周围区和健侧脑组织区,计算各向异性（FA）和平均扩散系数（ADC）及脑白质纤维束的情况。结果：28例星形胶质细胞瘤的3个不同区域DTI数值有显著性差异。周围区域DTI各值的均数在低度恶性和恶性胶质瘤之间进行比较,ADC、FA值的差异均有统计学意义。FA图显示低度恶性星形胶质细胞瘤多以推移周围邻近白质为主,与邻近白质边界清楚,而恶性胶质瘤组则以破坏与浸润白质束为主,边界相对模糊。结论：应用DTI成像可能对确定星形胶质细胞瘤的边界具有一定的临床意义。     

DTI定量参数对胶质瘤病理及治疗的评价

胶质瘤是脑内最常见的恶性肿瘤,具有易复发和浸润性生长的特点。扩散张量成像(DTI)定量参数能从微观上反映胶质瘤病理特征,如肿瘤细胞密度、瘤周水肿性质和瘤周白质束浸润情况,并具有指导临床手术、放化疗及监测疗效的作用。就DTI基本原理、对胶质瘤病理的评价以及在胶质瘤治疗中的应用予以综述。     

扩散张量成像在颅内肿瘤周围白质区的应用

目的：评价MR扩散张量成像技术在不同级别胶质瘤、脑膜瘤及转移瘤周围正常脑白质区的应用价值。方法：对43例颅内肿瘤患者行常规MRI及扩散张量成像检查,其中高级别胶质瘤12例,低级别胶质瘤10例,脑膜瘤12例、转移瘤9例。测量瘤周正常脑白质的FA值及对侧相应解剖部位正常脑白质的FA值,行组间统计学分析。结果：高级别胶质瘤瘤周正常脑白质FA值低于对侧正常脑白质FA值,差异有统计学意义（P〈0.05）;低级别胶质瘤、脑膜瘤及转移瘤FA值的差异无统计学意义。高级别胶质瘤瘤周正常脑白质FA值与低级别胶质瘤、脑膜瘤、转移瘤瘤周正常脑白质之间差异有统计学意义,后三者之间的差异比较无统计学意义。结论：MR扩散张量成像技术有助于颅内肿瘤的定性诊断及推测肿瘤细胞的浸润范围。     

Tissue signature characterisation of diffusion tensor abnormalities in cerebral gliomas

The inherent invasiveness of malignant cells is a major determinant of the poor prognosis of cerebral gliomas. Diffusion tensor MRI (DTI) can identify white matter abnormalities in gliomas that are not seen on conventional imaging. By breaking down DTI into its isotropic (p) and anisotropic (q) components, we can determine tissue diffusion signatures. In this study we have characterised these abnormalities in peritumoural white matter tracts. Thirty-five patients with cerebral gliomas and seven normal volunteers were imaged with DTI and T2-weighted sequences at 3 T. Displaced, infiltrated and disrupted white matter tracts were identified using fractional anisotropy (FA) maps and directionally encoded colour maps and characterised using tissue signatures. The diffusion tissue signatures were normal in ROIs where the white matter was displaced. Infiltrated white matter was characterised by an increase in the isotropic component of the tensor (p) and a less marked reduction of the anisotropic component (q). In disrupted white matter tracts, there was a marked reduction in q and increase in p. The direction of water diffusion was grossly abnormal in these cases. Diffusion tissue signatures may be a useful method of assessing occult white matter infiltration.     

MRS和DTI对放疗前后脑胶质瘤瘤周水肿的观察与分析

目的:应用MRS和DTI观察脑胶质瘤放疗前、后肿瘤周围水肿区变化。方法:31例病理诊断明确的脑胶质瘤术后患者,分别在放疗前、后行MRI平扫+增强+MRS+DTI检查。分析肿瘤瘤周水肿区代谢物比值的变化[胆碱(Cho)/肌酐(Cr)、Cho/N-乙酰天门冬氨酸(NAA)、NAA/Cr]及部分各向异性(fractional anisotropy,FA)值、ADC值变化。结果:放疗后瘤周水肿区Cho/Cr、Cho/NAA、NAA/Cr值较放疗前下降,其中Cho/Cr差异有统计学意义(P<0.05),Cho/NAA、NAA/Cr值差异无统计学意义(P>0.05);瘤周水肿区域放疗后FA值升高(P>0.05),ADC值下降(P<0.05)。结论:MRS及DTI能显示肿瘤水肿区放疗后的早期变化,较早反映放疗效果。     

磁共振扩散张量及纤维束示踪成像对脊髓疾病的研究进展

弥散张量成像通过观察组织中异常运动的水分子来检测白质病变,已被证实非常有效;弥散纤维束成像则是运用三维后处理方法重建纤维束走行图。本文综述了弥散张量成像和弥散纤维束成像在脊髓肿瘤,损伤,炎症等脊髓疾病的特点,此方法比传统磁共振更能敏感检出和显示脊髓疾病,必将在临床有更广阔的应用。     

颅内肿瘤DTI及DTT应用价值初探

目的 初步探讨MR扩散张量成像(DTI)在显示颅内肿瘤与周围白质关系的价值及其在鉴别诊断中的作用．通过扩散张量纤维束成像(DTT)重建双侧皮质脊髓束，评价其临床应用价值。资料与方法 对9例高级别胶质瘤、11例转移瘤、14例脑膜瘤患者进行常规MRI及DTI检查，测量患侧感兴趣区Dcavg、FA、1—VR、RA值，部分求出与对侧相应部位兴趣区比值，行组间统计学分析；三维重建双侧皮质脊髓束并与肿瘤图像融合．探讨患侧皮质脊髓束形态与肌力之间的相关性。结果 肿瘤实性部分、瘤周水肿、水肿周围“正常”白质的Dcavg、FA、1—VR、RA值及各参数比值组间比较部分存在显著性差异；肌力与皮质脊髓束形态具有良好的相关性。结论 DTI较常规MRI可更好地观察肿瘤与周围脑白质的关系，为肿瘤的鉴别诊断提供补充信息，而DTT具有良好的应用前景。     

Theory of diffusion tensor imaging and fiber tractography analysis

Magnetic Resonance Imaging (MRI) techniques have been increasingly applied to the study of molecular displacement (diffusion) in biologic tissue. The magnetic resonance measurement of an effective diffusion tensor of water in tissues can provide unique biologically and clinically relevant information that is not available from other imaging modalities. For this purpose Diffusion Tensor Imaging (DTI) is applied. DTI is an MRI variation that may significantly improve our understanding of brain structure and neural connectivity. DTI measures are thought to be representative of brain tissue microstructure and are particularly useful for examining organized brain regions, such as white matter tract areas. DTI measures the water diffusion tensor using diffusion weighted pulse sequences sensitive to microscopic random water motion. The resultant images display and allow for quantification of how water diffuses along axes or diffusion encoding directions. This can help measure and quantify a tissue's orientation and structure, making it an ideal tool for examining cerebral white matter and neural fiber tracts. In this article we discuss the theory on which DTI depends on, how can be used in mapping fiber tracts. Also the fiber tracking algorithms are presented.     

正常成人脑结构的弥散张量成像参数测定及分析

目的　运用弥散张量成像 (DTI)方法来探讨脑内不同组织及解剖部位的弥散各向异性特点。资料与方法　采用单次激发自旋回波EPI成像序列 ,将弥散敏感梯度依次施加在六个不同 (P、M、S、MP、PS、MS)的方向进行DTI,获得正常成人脑的弥散张量图及各向异性指数图 ,在脑内不同解剖部位进行各向异性指数、张量的轨迹及平均弥散率测定并进行统计学分析。结果　脑内不同组织及解剖部位的弥散各向异性程度不同 ,脑白质的弥散各向异性远大于丘脑与脑灰质 (P <0 .0 1) ;在脑白质的不同解剖部位 ,其各向异性特点也不相同 (P <0 .0 5 ) ,脑白质连合纤维 (胼胝体 )的各向异性程度最高 ,其次为脑白质的投射纤维 (内囊 ) ,再次为联合纤维 (半卵圆中心 )。张量的轨迹及平均弥散率在脑内的不同部位具有一致性。结论　DTI可准确测定脑内不同组织弥散的各向异性特点 ,并且可清晰显示脑内神经纤维束的方向及走行 ,可为临床脑白质病的研究提供新的功能测定方法     

Clinical applications of diffusion tensor tractography of the spinal cord

Diffusion tensor imaging (DTI) can visualize the white matter tracts in vivo. The aim of this study was to assess the clinical utility of DTI in patients with diseases of the spinal cord. Fourteen subjects underwent magnetic resonance imaging of the spine at 1.5 T. Preliminary diagnosis of the patients suggested traumatic, tumorous, ischemic or inflammatory lesions of the spinal cord. In addition to T2-weighted images, DTI was performed with the gradients in 30 orthogonal directions. Maps of the apparent diffusion coefficient and of fractional anisotropy were reconstructed. Diffusion tensor imaging showed a clear displacement and deformation of the white matter tracts at the level of the pathological lesions in the spinal cord. This capability of diffusion tensor imaging to reliably display secondary alterations to the white matter tracts caused by the primary lesion has the potential to be of great utility for treatment planning and follow-up.     

大脑胶质瘤弥散张量磁共振成像定量研究

目的:应用弥散张量磁共振成像定量分析大脑胶质瘤的特点。方法:11例经病理证实的大脑胶质瘤患者,行弥散张量磁共振成像检查,在ADC图和FA图上分别测量肿瘤周围水肿区域、肿瘤强化区域、囊变区域、脑脊液及对侧正常大脑白质ADC值和FA值。结果:肿瘤周围水肿区域的ADC值和FA值与肿瘤囊变区域、脑脊液及对侧大脑白质相比较均有显著性差异(P<0.05),而与肿瘤强化区域相比较无显著性差异。肿瘤囊变区域的ADC值及FA值与脑脊液、对侧正常大脑白质相比较有显著性差异(P<0.05);肿瘤囊变区域与肿瘤强化区域相比较,ADC值无显著性差异,FA值却有显著性差异(P<0.05)。肿瘤强化区域的ADC值及FA值与对侧大脑白质相比较具有显著性差异(P<0.05)。高、低级别胶质瘤肿瘤周围水肿区域、肿瘤强化区域、肿瘤囊变区域的ADC值及FA值均无统计学显著差异。结论:磁共振弥散张量成像对定量分析大脑胶质瘤本身及其周围脑组织具有重要价值。