大脑磁共振弥散张量成像研究进展

弥散张量成像(diffusion tensor imaging DTI)是一种新近应用于临床的具有无创伤性优点的新的磁共振成像方法,其可以定量分析大脑的微细结构,如可定量分析病变组织和正常组织的弥散特征,从而为疾病的诊断和鉴别诊断提供更多的信息.     

磁共振弥散张量成像的基本原理和临床应用

磁共振弥散张量成像 (ＤｉｆｆｕｓｉｏｎＴｅｎｓｏｒＩｍａｇｉｎｇ ,ＤＴＩ)主要用来评价组织结构的完整性 ,是功能磁共振成像的一个重要组成部分。1　ＤＴＩ的基本原理1 1　磁共振弥散加权成像 (Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｗｅｉｇｈｔｅｄｉｍａｇｉｎｇ ,ＤＷＩ)　ＤＷＩ是一种测量自旋质子的微观随机位移运动的较新技术。目前在活体中主要是测量水分子的运动 ,其图像对比度主要关系于水分子的位移运动并非水的内容物 ,它通常是在标准ＭＲＩ序列上再加上对弥散敏感的梯度脉冲来获得。水分子的运动特性可以用弥散敏感梯度方向上的表观弥散系…     

磁共振弥散张量成像在特发性震颤中的应用

目的：采用磁共振弥散张量成像研究特发性震颤患者基底节区核团及红核FA值、ADC值变化,希望为临床诊断和病理学研究提供支持。方法：ET患者13名为病例组,健康人8名为对照组,对每名患者进行临床评分（Fahn-Tolosa-Marin）,并予以全脑横断面DTI检查,检测患者双侧尾状核、壳核和苍白球、丘脑、红核的FA值、ADC值。结果：病例组双侧红核ADC值较对照组升高（0.89±0.13,0.78±0.08;P=0.002）,其他感兴趣区FA值、ADC值在两组间无明显差异。结论：患者双侧红核可能存在神经元退行性改变,DTI可能为临床诊断ET提供支持。     

磁共振弥散张量成像临床应用概况

20世纪80年代中期LeBihan等第一次提出了磁共振弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)概念，其原理是通过使用弥散敏感梯度，突出体素内因弥散而导致的质子自旋失相位，在DWI图像中增加反映弥散强度的信号对比。现已有众多学者将DWI应用于脑缺血性病变研究，并逐渐由中枢     

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。     

磁共振弥散成像在颅脑疾病诊断中的应用

随着磁共振弥散成像在脑缺血研究中的深入，人们对其在早期脑缺血临床应用方面的认识日趋完善。此外，弥散成像在神经系统其它疾病的诊断方面正发挥着重要像的原理与技术及其在神经系统疾病中应用和进展进行综述，以更好的指导临床合理的应用弥散成像，加强疾病的诊作用。对弥散成断与治疗。     

脑的功能磁共振成像及弥散张量成像的联合应用

DTI及在此基础上的DTT成像是近年来迅速发展的磁共振新技术,与fMRI在中枢神经系统的联合应用是近来国外研究的热点,本文就两种方法的基本成像原理以及目前在正常脑、脑肿瘤、梗死、认知等多个方面研究状况作一简要综述,并探讨了fMRI和DTI联合应用研究的局限性及发展前景.     

弥散张量磁共振成像方法概述

弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)是一种根据组织内水分子的弥散特性来探测有机体的微观结构和病理改变的核磁共振成像方法,目前已经成为临床评估和生命科学研究重要的工具。本文结合近年来的文献综述了弥散张量成像的基本原理,列举了目前常用的成像方法,分析了它们的优缺点以及用途,并对弥散张量成像的发展方向作了一些展望。     

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.     

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.     

急性期放射性脑损伤磁共振扩散张量成像的定量研究

目的 利用磁共振扩散张量成像(DTI)定量分析,探讨正常脑组织不同部位急性期放射损伤的敏感性。方法 44例欲行全颅放疗的颅内肿瘤患者,在放疗前及放疗后3周行磁共振常规扫描、增强扫描及扩散张量成像,测量非肿瘤侧大脑半球接受总放射剂量为27 Gy时的等剂量区域内脑回灰质、脑回白质、深部灰质、深部白质的表观扩散系数(ADC)、部分各向异性(FA)、相对各向异性(RA)、容积比率(VR)等指标,并进行对比分析。 结果 所有患者常规及增强磁共振扫描非肿瘤侧大脑半球均未发现异常信号,而放疗后脑回灰质ADC值升高(t=-3.819,P<0.05),脑深部灰质核团ADC、容积比率值升高(t=-3.31、-2.810,P<0.05),脑深部灰质核团FA、RA值降低(t=2.906、2.349,P<0.05),其余部位放疗前后DTI各指标差异无统计学意义。结论 在急性期脑灰质较白质对放疗损伤敏感,DTI能从组织细胞功能水平对放射性脑损伤急性反应进行评价。     

扩散张量成像技术及各指标的初步应用与评价

目的　探讨正常脑组织及脑肿瘤的扩散张量 (DTI)成像技术及各种评价指标的变化规律及临床应用价值。方法　 10例正常志愿者和 19例脑肿瘤患者进行常规MRI和DTI扫描并重建参数图 ,测量正常志愿者脑组织各主要白质束和神经核团的部分各向异性值 (FA)、各向同性值 (Iso)、衰减指数值 (ExAt)和容积比异向性值 (VrA) ,肿瘤患者测量受累白质束及对侧正常白质束的上述各参数 ,取值并进行统计学分析 ,包括配对t检验 ,相关性分析及方差分析。结果　DTI图上 ,正常脑组织FA、Iso、ExAt、VrA值按组织结构呈规律分布 ;脑肿瘤病例则清楚显示肿瘤对周围结构的破坏、占位效应及水肿所致的改变。各指标中 ,患、健侧间差异有显著性意义 (FA组 :t=9 12 5 ,P <0 0 0 1;Iso组 :t= 5 5 37,P <0 0 0 1;ExAt组 :t=7 16 8,P <0 0 0 1;Vra组 :t=7 12 8,P <0 0 0 1) ,FA与VrA的患侧测量值之间相关性较高 (r=0 92 2 ,P <0 0 0 1) ,其他各指标间无显著相关性 ,单因素方差分析 4种指标变化幅度 [|(患侧 -健侧 ) |/健侧 ) ]的差异具有显著性意义 (F =2 0 4 30 ,P <0 0 0 1) ,FisherLSD检验显示Vra的变化幅度与另 3种指标间差异有显著性意义 (P <0 0 0 1)。另外 ,FA与Iso比较 ,P =0 0 0 6 ,其他无显著性意义。结论　DTI能清楚     

Diffusion tensor imaging of the brain: review of clinical applications

Abstract We review the theoretical background to diffusion tensor imaging (DTI) and some of its commoner clinical applications, such as cerebral ischemia, brain maturation and traumatic brain injury. We also review its potential use in diseases such as epilepsy, multiple sclerosis, and Alzheimers disease. The value of DTI in the investigation of brain tumors and metabolic disorders is assessed.     

磁共振弥散张量成像在脑肿瘤放射治疗中的应用

弥散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）利用水分子弥散运动描述大脑空间结构，获得脑肿瘤的浸润破坏情况，使得疾病的诊断方式实现从宏观至微观、从形态学上升至形态与代谢并重，为脑肿瘤的诊疗研究带来新的机遇。在这篇综述中，概述了DTI技术的理论基础及目前的局限性，并对其在脑肿瘤放射治疗及其疗效预判中的应用价值进行全面讨论。DTI为脑肿瘤的放疗方案制定提供重要的影像学信息。     

磁共振扩散张量成像在颈髓病变中的应用

目的：探讨磁共振扩散张量成像（DTI）技术在颈髓病变诊断中的临床应用。方法：应用1.5T磁共振机器对39例颈髓病变患者和15例健康志愿者行MRI常规和DTI检查,测定病变区和对照部位的FA值、ADC值并进行对照分析,并重建白质纤维束图。结果：健康志愿者颈髓的FA值为0.66±0.06,ADC值为（0.96±0.14）×10^-3mm^2/s。颈椎病病例FA值为0.47±0.05、ADC值为（1.16±0.28）×10^-3mm^2/s;与对照组统计学分析FA值明显降低（P〈0.01）,ADC值明显增高（P〈0.01）。颈髓急性损伤病例FA值为0.38±0.08、ADC值为（0.89±0.25）×10^-3mm^2/s;与对照组统计学分析FA值明显降低（P〈0.01）,ADC值与对照组无明显差异（P=0.130〉0.05）。颈髓炎症：FA值为0.40±0.06、ADC值为（1.25±0.40）×10^-3mm^2/s;与对照组统计学分析FA值明显降低（P〈0.01）,ADC值明显增高（P〈0.01）。所有病例通过DTI技术成功显示了白质纤维束在病变区变形、移位及中断等改变。结论：DTI可以探测到颈髓病变中常规MR未能发现的病灶;白质纤维束成像可以显示白质束的受损情况。     

Relationships between brain water content and diffusion tensor imaging parameters (apparent diffusion coefficient and fractional anisotropy) in multiple sclerosis

Fifteen multiple sclerosis patients were examined by diffusion tensor imaging (DTI) to determine fractional anisotropy (FA) and apparent diffusion coefficient (ADC) in a superventricular volume of interest of 8×8×2 cm³ containing gray matter (GM) and white matter (WM) tissue. Point resolved spectroscopy 2D-chemical shift imaging of the same volume was performed without water suppression. The water contents and DTI parameters in 64 voxels of 2 cm³ were compared. The water content was increased in patients compared with controls (GM: 244±21 vs. 194±10 a.u.; WM: 245±32 vs. 190±11 a.u.), FA decreased (GM: 0.226±0.038 vs. 0.270±0.020; WM: 0.337±0.044 vs. 0.402±0.011) and ADC increased [GM: 1134±203 vs. 899±28 (×10⁻⁶ mm²/s); WM: 901±138 vs. 751±17 (×10⁻⁶ mm²/s)]. Correlations of water content with FA and ADC in WM were strong (r=−0.68, P<0.02; r=0.75; P<0.01, respectively); those in GM were weaker (r=−0.50, P<0.05; r=0.45, P<0.1, respectively). Likewise, FA and ADC were more strongly correlated in WM (r=−0.88; P<0.00001) than in GM (r=−0.69, P<0.01). The demonstrated relationship between DTI parameters and water content in multiple sclerosis patients suggests a potential for therapy monitoring in normal-appearing brain tissue.     

MR扩散张量成像对脑肿瘤的初步应用研究

目的 :评价MR扩散张量成像在脑肿瘤中的应用价值。方法 :搜集经手术及病理证实的脑膜瘤和星形细胞瘤病例共 3 3例 ,行常规MRI、扩散张量成像 (DTI)检查。构建各向异性分数 (FA)图 ,并测量肿瘤及周围白质的FA值。结果 :正常白质纤维在FA图上表现为高信号。在肿瘤存在时 ,周围白质纤维可表现为受推压移位或浸润破坏 ,破坏后FA值降低 ,表现为低信号。这些表现在常规MRI上均未清楚显示。结论 :DTI可清楚显示肿瘤与周围白质纤维的解剖关系 ,指导临床制订手术方案。     

MR diffusion imaging of human intracranial tumours

We used MRI for in vivo measurement of brain water self-diffusion in patients with intracranial tumours. The study included 28 patients (12 with high-grade and 3 with low-grade gliomas, 7 with metastases, 5 with meningiomas and 1 with a cerebral abscess). Apparent diffusion coefficients (ADC) were calculated in a single axial slice through the tumours; the sequence was sensitive to diffusion along the cephalocaudal axis. Our main finding was that ADC in contrast-enhancing areas within cerebral metastases was statistically significantly higher than ADC in contrast-enhancing areas in high-grade gliomas (P≤ 0.05). Furthermore, the ADC in oedema surrounding metastases were statistically significantly higher the ADC in oedema around high-grade gliomas (P≤ 0.02). The ADC in patients with meningiomas did not differ significantly from those seen with high-grade gliomas or cerebral metastases. The highest ADC were found within cystic or necrotic tumour areas. In one patient with a cerebral abscess, suspected of having a high-grade glioma, the ADC was similar to that in high-grade gliomas. The finding of higher ADC in cerebral metastases than in high-grade gliomas may be helpful in trying to distinguish between these tumours preoperatively; it suggests increased free extracellular and/or intracellular water fraction in cerebral metastases. The method seems to hold potential for further noninvasive characterisation of intracranial tumours. Received: 10 June 1996 Accepted: 6 August 1996     

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。