3.0T磁共振扩散张量成像诊断前列腺外周带癌的初步研究

目的应用3.0 T磁共振成像系统探讨扩散张量成像(DTI)诊断前列腺外周带癌的价值。资料与方法搜集在3.0 T MR行前列腺检查并经穿刺活检证实的33例前列腺病变患者资料。扫描序列包括矢、冠、轴位TSET2WI序列及轴位单次激发平面回波成像(SS-EPI)DTI序列,b值采用0和700 s/mm2。扫描图像由两名放射学家进行评估,将前列腺外周带分为六个区域(每侧外周带分为尖部、中部和基底部三部分),根据穿刺结果将每个区域定为癌区或非癌区,测量前列腺外周带癌区和非癌区的表观扩散系数(ADC)值和各向异性分数(FA)值。采用t检验比较两者的ADC和FA值,并对DTI参数建立Logistic回归模型,对ADC、FA值和DTI参数行受试者工作特征(ROC)曲线分析以确定它们区分前列腺外周带癌区和非癌区的效能。结果前列腺外周带癌区及外周带非癌区的ADC值分别为(1.02±0.16)×10-3mm2/s和(1.22±0.14)×10-3mm2/s;FA值分别为0.38±0.09和0.31±0.06,两者差异均具有统计学意义(P<0.0001,P<0.0001)。ADC值、FA值及DTI区分前列腺外周带癌区和非癌区的ROC曲线下面积分别为0.84、0.76和0.86。DTI曲线下面积显著高于FA值(P=0.0009),但DTI和ADC曲线下面积无显著差异(P=0.1595)。结论 DTI有助于诊断前列腺外周带癌。     

正常肾脏3.0 T磁共振扩散张量成像研究

目的 评估肾脏扩散张量成像(DTI)检查的可行性,观察正常肾脏3.0 T MR DTI参数值特点及扩散张量示踪图表现.方法 采用3.0 T MR成像系统,结合呼吸触发技术,对30名健康志愿者行双侧肾脏斜冠状面DTI检查,在6个非共线性方向施加扩散敏感梯度场,b值采用0、300 s/mm2,分别测量双肾皮髓质各异性分数(FA)值及表观扩散系数(ADC)值,采用配对样本t检验比较双肾皮质间、双肾髓质间及每侧肾皮髓质间的FA值、ADC值,同时重建双肾扩散张量示踪图,观察其图像特征.结果 (1)双肾皮质间、双肾髓质间FA值及ADC值差异均无统计学意义(P＞0.05);(2)肾脏皮质FA值(0.32±0.04)明显低于髓质(0.70±0.05),皮质ADC值[(2.83±0.20)×10-3mm2/s]明显高于髓质[(2.50±0.18)×10-3mm2/s],差异均有统计学意义(t=-43.87,P＜0.001;t=11.14,P＜0.001);(3)扩散张量示踪图显示肾髓质内由肾门指向皮髓质交界的放射状分布的纤维束样结构.结论 采用3.0 T MR结合呼吸触发技术可以获得良好的肾脏DTI图像;肾脏DTI是描述肾脏皮髓质扩散特征并直观显示肾髓质微观结构的有效检查技术.     

磁共振扩散张量成像在诊断脑膜瘤及星形细胞瘤中的应用

磁共振扩散张量成像（diffusion tensor imaging,DTI）是在扩散加权成像（diffusion-weighted imaging, DWI）基础上发展起来的一种水成像新技术,是通过测定表观扩散系数（apparent diffusion coefficient, ADC）和各向异性分数（fractional anisotropy, FA）来量化组织内水分子的扩散速度和方向,反映脑白质纤维束病理状态及其与邻近肿瘤关系,进而鉴别肿瘤良恶性,为临床制定手术方案和预后评估提供有价值的信息。     

轻型创伤性脑损伤脑白质纤维束扩散张量成像研究

目的：使用3.0T 磁共振扩散张量成像(DTI)技术观察轻型创伤性脑损伤(mTBI)患者脑白质纤维束的改变,探讨 DTI对 mTBI 的临床诊断价值。方法选取30例 mTBI 患者及30例健康对照者分别进行常规 CT、MRI 及 DTI 检查,分别测量 mTBI患者(急性期、亚急性期、伤后5周~3个月)和对照者的胼胝体膝部、压部、双侧内囊前后肢、扣带束、上纵束、下纵束的各向异性(FA)值、表观扩散系数(ADC)值,观察各测量值的变化规律。结果mTBI 患者部分脑白质纤维束区的 FA 值在急性期、亚急性期减低(P 均<0.05),伤后5周~3个月时仍低于对照者(P 均<0.05),但胼胝体膝部及压部的 FA 值在急性期不减低反而升高(P 均>0.05),此后呈逐渐减低趋势,并在外伤5周~3个月时略低于正常对照组,但差异无统计学意义(P 均>0.05)。急性期、亚急性期 mTBI 患者的 ADC 值低于正常对照组,并在外伤5周~3个月时接近或略高于对照组,但差异无统计学意义(P 均>0.05)。结论DTI 对 mTBI 敏感性较高,能够准确显示白质纤维束的损伤情况并使其可视化,DTI 对 mTBI 的诊断具有重要的临床价值。     

扩散张量成像在脑梗死病程中的研究及临床意义

目的 应用MR扩散张量成像(DTI)对急性期脑梗死患者病灶表观扩散系数(ADC)与各向异性分数(FA)值及大脑脚ADC值8周变化进行分析,探讨其对患者病情变化反映的价值.资料与方法 筛选急性脑梗死患者20例,于急性期行常规T2WI、液体衰减反转恢复(FLAIR)及DTI扫描并行NIHSS和BI评分连续复查8周,每周一次,分析梗死病灶ADC与FA值及大脑脚ADC值变化.结果 梗死灶ADC值于发病开始即呈逐渐上升趋势,FA值总体呈下降趋势,病灶双侧大脑脚ADC值变化趋势同梗死灶.患者恢复情况越好,ADC值与FA值的变化趋势越缓和,反之则变化趋势越陡峭.结论 脑梗死偏瘫患者病灶处及远隔部位大脑脚ADC及FA值变化情况能提示患者预后,并提示存在华勒变性及脑功能重组.     

急性白血病儿童髂骨骨髓的扩散加权成像与扩散张量成像研究

目的 探讨扩散加权成像(DWI)及扩散张量成像(DTI)在儿童初发急性白血病髂骨骨髓浸润中的诊断价值.方法 搜集36名健康儿童志愿者(对照组)及27例本院临床确诊初发急性白血病儿童(病例组)为研究对象,对照组按年龄划分为三组:A组(≤5岁),B组(5～10岁),C组(10～ 14岁),其中A组10例,B组15例,C组1...     

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。     

3.0T MR扩散张量成像在脑梗死诊断中的应用

目的：探讨3.0T磁共振扩散张量成像（DTI）对脑梗死的诊断价值。方法：对75例不同时期脑梗死患者进行MRI常规检查、扩散加权成像（DWI）及DTI检查,重建平均扩散系数（DCavg）图及部分各向异性（FA）图。以T2WI与DWI图像为参照,测定各期脑梗死灶及对侧正常脑组织的平均DCavg值、平均FA值,并进行统计学处理。结果：与对侧正常脑组织相比,脑梗死平均DCavg值在超急性期及急性期显著减低（P〈0.01）,随着时间延长呈逐渐恢复升高的变化趋势;脑梗死平均FA值在超急性期无一致性变化,与对侧正常脑组织相比差异无统计学意义（P〉0.05）,可轻度升高或轻度降低,随着病程进展呈不可恢复持续减低规律。结论：联合DCavg值与FA值可对脑梗死进行更精确的临床分期,有助于及时准确了解脑梗死的病理生理改变,为临床治疗及预后判断提供依据。     

中央腺前列腺癌表观扩散系数与Gleason评分的相关性

目的研究中央腺前列腺癌灶和膀胱内尿液表观扩散系数比值(rADC)与Gleason评分的关系,评价ADC值在中央腺前列腺癌Gleason分级中的诊断价值。资料与方法使用1.5 T MR扫描仪对69例经根治术或穿刺活检病理证实的前列腺癌患者进行扩散加权成像(DWI)检查,b值取0和800 s/mm2,分别测量中央腺癌灶和膀胱内尿液相对ADC值,计算中央腺前列腺癌的rADC;根据病理结果将中央腺前列腺癌分为Gleason 3+3,3+4,4+3,≥4+4四组,将各组中央腺前列腺癌rADC与Gleason评分进行单因素方差分析(one-way ANOVA),并进行组间两两比较。采用Pearson相关分析检验中央腺前列腺癌rADC与Gleason评分的相关性。将中央腺前列腺癌Gleason评分≤7与Gleason评分≥8两组之间分别进行受试者工作特性(ROC)曲线分析,判断低中危组与高危组诊断界值点。结果中央腺前列腺癌Gleason评分3+3组与其余各组间rADC差异均有统计学意义(P<0.05),3+4,4+3、≥4+4各组间rADC差异无统计学意义(P>0.05)。中央腺前列腺癌rADC与Gleason评分呈负相关(相关系数r=-0.58,P<0.01;),Gleason评分越高,rADC越小。以rADC值0.225作为阈值,鉴别低中危组与高危组中央腺前列腺癌的敏感度和特异度分别为71.4%和85%。结论中央腺前列腺癌ADC值与Gleason评分有一定相关性,有助于中央腺前列腺癌临床危险度的分级判定。     

弥散张量成像对早期帕金森病的研究价值

目的:探讨弥散张量成像(DTI)对早期原发性单侧症状帕金森病(PD)的诊断价值,为临床诊断及疾病分级提供参考及依据.方法:26例未经治疗的早期原发性单侧症状帕金森病患者为PD组,20例健康正常人为对照组,对两组均进行常规磁共振(MRI)及DTI检查,检查前对PD组均进行UPDRS评分及Hoehn&Yahr分期,DTI测量双侧黑质、壳核、尾状核头部及丘脑的各向异性分数(FA值)及表观弥散系数(ADC值).结果:PD组症状对侧黑质的FA值较同侧及对照组双侧均值显著减低(t=2.987,P=0.004;t=3.072,P=0.003),其余感兴趣区FA值及所有感兴趣区ADC值组内及组间均无明显差异;症状对侧黑质FA值与UPDRS评分无明显相关性.结论:单侧症状PD患者症状对侧黑质早期就存在FA值减低,DTI技术可作为早期帕金森病诊断的一项无创性检查方法,但对判断疾病的严重程度无帮助.     

Serial MR Analysis of Early Permanent and Transient Ischemia in Rats: Diffusion Tensor Imaging and High b Value Diffusion Weighted Imaging

Objective

To evaluate the temporal evolution and diagnostic values of the diffusion tensor imaging (DTI) and the high b value diffusion weighted imaging (DWI) in the early permanent and transient cerebral ischemia.

Materials and Methods

For permanent or 30-minute transient-ischemia induced 30 rats, DTI and DWIs at both high b (b = 3000 s/mm²) and standard b value (b = 1000 s/mm²) were obtained at the following conditions: at 15, 30, 45, 60 minutes after the occlusion of what for hyperacute permanent ischemia; at 1, 3, 5, 7, 9 hours after the occlusion for acute permanent ischemia; and at 15 minutes before reperfusion, 0.5, 2.5, and 24 hours after reperfusion for transient ischemia. The diffusion parameters and their ratios were obtained and compared between different b values, and among different time points and groups, respectively.

Results

For both b values, the apparent diffusion coefficient (ADC) ratio decreased for first three hours, and then slightly increased until 9 hours after the occlusion during a gradual continuous increase of DWI signal intensity (SI) ratio, with excellent correlation between ADC ratios and DWI SI ratios. The DWI showed a higher contrast ratio, but the ADC map showed a lower contrast ratio for permanent ischemia at high b value than at standard b value. Fractional anisotropy (FA) increased for 1 hour, then gradually decreased until 9 hours after the occlusion in permanent ischemia and showed transient normalization and secondary decay along with change in ADC in transient ischemia.

Conclusion

This study presents characteristic initial elevation and secondary decay of FA, higher contrast ratio of DWI, and lower contrast ratio of ADC map at high b value, in addition to the time evolutions of diffusion parameters in early permanent and transient ischemia.     

DTI在正常前列腺的应用研究

目的探讨1.5 T MR扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)在正常前列腺的参数特点及纤维示踪图像(fiber tracking,FT)表现,为DTI在前列腺癌的应用提供研究基础。资料与方法 21名健康男性志愿者[(24.7±3.59)岁]行前列腺常规MRI及DTI扫描,将DTI扫描数据行后处理分析,测量中央叶和外围叶感兴趣区的表观扩散系数(ADC)和各向异性分数(FA),比较两者的ADC、FA值差异有无统计学意义,并重建前列腺的FT图像。结果 (1)健康男性前列腺DTI左右两侧中央叶和外围叶的ADC、FA值差异均无统计学意义(P>0.05);(2)中央叶和外围叶的ADC、FA值差异有统计学意义,中央叶的ADC值低于外围叶,中央叶的FA值高于外围叶(P<0.05);(3)FT图显示不同颜色的纤维对应不同走行方向,且中央叶的纤维排列比外围叶紧密。结论 1.5 TMR DTI在正常前列腺研究中具有可行性,有助于DTI在前列腺癌中的应用研究。     

Effects of MR Parameter Changes on the Quantification of Diffusion Anisotropy and Apparent Diffusion Coefficient in Diffusion Tensor Imaging: Evaluation Using a Diffusional Anisotropic Phantom

Objective

To validate the usefulness of a diffusional anisotropic capillary array phantom and to investigate the effects of diffusion tensor imaging (DTI) parameter changes on diffusion fractional anisotropy (FA) and apparent diffusion coefficient (ADC) using the phantom.

Materials and Methods

Diffusion tensor imaging of a capillary array phantom was performed with imaging parameter changes, including voxel size, number of sensitivity encoding (SENSE) factor, echo time (TE), number of signal acquisitions, b-value, and number of diffusion gradient directions (NDGD), one-at-a-time in a stepwise-incremental fashion. We repeated the entire series of DTI scans thrice. The coefficients of variation (CoV) were evaluated for FA and ADC, and the correlation between each MR imaging parameter and the corresponding FA and ADC was evaluated using Spearman''s correlation analysis.

Results

The capillary array phantom CoVs of FA and ADC were 7.1% and 2.4%, respectively. There were significant correlations between FA and SENSE factor, TE, b-value, and NDGD, as well as significant correlations between ADC and SENSE factor, TE, and b-value.

Conclusion

A capillary array phantom enables repeated measurements of FA and ADC. Both FA and ADC can vary when certain parameters are changed during diffusion experiments. We suggest that the capillary array phantom can be used for quality control in longitudinal or multicenter clinical studies.     

3.0T磁共振DTI和DTT技术对病毒性脑炎的应用研究

目的 探讨磁共振扩散张量成像(DTI)及白质纤维束成像(DTT)技术对病毒性脑炎的临床应用价值. 方法 对25例临床确诊为病毒性脑炎患者(脑炎组)和25例常规MRI检查显示正常的检查者(对照组)行DTI扫描.将DTI扫描数据后处理获得扩散系数(ADC)图、各向异性(FA)图和DTT图,采用ROI测量脑炎组病变区与对照组正常脑组织的ADC值、FA值并对测值进行统计学分析.结果 在病程早期,脑炎组病变区的平均ADC值较对照组明显减低且差异具有显著统计学意义(P＜0.01),而平均FA值较对照组略升高但差异无统计学意义(P＞0.05).在病程中期及晚期,脑炎组病变区平均ADC值较对照组明显升高且差异有显著统计学意义(P＜0.01),平均FA值较对照组明显降低且差异具有统计学意义(P＜0.05).DTT白质纤维示踪成像显示白质纤维主呈浸润性改变,部分纤维中断、缺失,而无推压移位等改变. 结论 DTI与DTT技术能够为病毒性脑炎的诊断及鉴别诊断提供有价值信息.     

复发-缓解型多发性硬化联络纤维定量DTI改变

目的探讨复发-缓解型多发性硬化(RRMS)患者联络纤维定量扩散张量成像(DTI)改变。资料与方法选择低病灶负荷RRMS患者20例,年龄和性别相匹配的健康自愿者20名为对照进行MRI扫描,获取常规MRI图像和DTI图像,分别进行测量分析,比较RRMS患者和健康对照组联络纤维主要纤维束:上枕-额束、下枕-额束、钩束、下纵束、上纵束的部分各向异性指数(FA)值和平均扩散系数(MD)值的变化。结果 RRMS组患者钩束(L:F=5.498,P=0.024;R:F=5.158,P=0.029)、下纵束(L:F=8.267,P=0.007;R:F=5.108,P=0.03)、胼胝体/下枕-额束伴行部分(L:F=5.669,P=0.022;R:F=7.162,P=0.011)、下枕-额束/下纵束伴行部分(L:F=4.521,P=0.04;R:F=5.437,P=0.025)的FA值较健康对照组低,差异有统计学意义;RRMS组患者下纵束(L:F=5.012,P=0.031;R:F=5.48,P=0.025)、下枕-额束/下纵束伴行部分(L:F=8.318,P=0.006;R:F=12.882,P=0.00094)、胼胝体/下枕...     

基于磁共振表观扩散系数图的影像组学模型对前列腺癌Gleason分级的诊断价值

目的:探讨基于磁共振ADC图的影像组学模型对诊断前列腺癌侵袭度的价值。方法:回顾性分析2018年1月至2019年5月在建湖医院,经手术病理证实且能确定Gleason分级的42例患者的ADC图像,将癌灶分为高危组(Gleason评分≥8)和低中危组(Gleason评分≤7)2组。其中中低危21例、高危21例。应用ITK-SNAP软件勾化感兴趣区(ROI),将ADC图像导人Analysis-Kinetics分析软件,进行影像特征提取。采用Lasso回归分析进行特征降维。通过LASSO降维筛选出的特征和相应加权系数乘积的线性组合来建立鉴别中低危、高危前列腺癌的模型,绘制ROC曲线评价模型鉴别中低危、高危前列腺癌的预测效能。结果:共提取396个影像组学特征,通过特征筛选后最后筛选出7个影像组学特征。建模后影像组学特征对鉴别中低危、高危前列腺癌具有较好的预测效能,预测模型在训练组中鉴别效能的曲线下面积、准确度、敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为0.97、93.3%、93.3%、93.3%、0.93和0.93;在验证组中的曲线下面积、准确度、敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为0.97、91.7%、83.3%、100.0%、1和0.86;结论:基于磁共振ADC图的影像组学模型对前列腺癌Gleason分级具有诊断价值。