1.5 T MR兔坐骨神经在体扩散张量纤维束示踪的可行性研究

目的探讨1.5 T MR兔坐骨神经在体扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)纤维束示踪的可行性及优化参数。材料与方法采用400 s/mm2、1000 s/mm2、1400 s/mm2 3个不同b值对10只健康新西兰大白兔在1.5 T MR上行32方向DTI及纤维束示踪,测量并比较在不同b值下纤维束数量、平均长度、总像素、各向异性分数(FA)、表观扩散系数(ADC)、最大本征向量(λ1)、图像的信噪比(SNR)。结果 b=1000 s/mm2时神经纤维束得以较好显示,纤维束走行与兔坐骨神经解剖一致。b=1000 s/mm2时纤时维束数量、平均长度和总像素数量均高于其他两个b值,差异有统计学意义(P=0.000);3个b值下纤维束FA无显著性差异;ADC、λ1和SNR随b值的升高而下降。结论 1.5 T MR兔坐骨神经在体DTI纤维束示踪是可行的,b=1000 s/mm2时纤维束示踪图像质量最高。     

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。     

兔骨骼肌缺血模型扩散张量成像研究

目的 初步探讨MR DTI在定量评估兔后肢缺血模型骨骼肌缺血中的应用价值.方法 对14只新西兰大白兔进行结扎并切除一侧后肢股动脉,成功建立兔后肢缺血模型共12只,分别于术后3 d(12只)、10 d(10只)、28 d(7只)、56 d(5只)对两侧小腿行DTI检查,并在每个时间点留取病理组织.观察两侧肌组织在DWI、本征向量(λ)_1图、λ_2图、λ_3图、ADC图和部分各向异性(FA)图上的表现,并测量后组肌群的λ_1、λ_2、λ_3、ADC值和FA值,采用配对t检验比较两侧小腿的差异,并与病理组织对照.结果 术后3 d手术侧ADC值升高(ADC_(术侧)=1.72±0.16,ADC_(健侧)=1.53±0.16,t=6.48,P<0.01),其中λ_2和λ_3 2个特征矢量值升高明显(入_(2术侧)=1.70±0.15,入_(2健侧)=1.51±0.06,t=10.87,P<0.01;入_(3术侧)=1.17±0.12,λ_(3健侧)=0.88±0.12,t=6.67,P<0.01),FA值急骤下降(FA_(术侧)=0.24±0.04,FA_(健侧)=0.39±0.03,t=-10.61,P<0.01);术后10 d缺血骨骼肌ADC值及λ_2、λ_3值下降,但两侧仍有差异(ADC_(术侧)=1.65±0.16,ADC_(健侧)=1.50±0.12,t=6.42,P<0.01;λ_(2术侧)=1.62±0.32,λ_(2健侧)=1.48±0.31,t=5.09,P<0.01);λ_(3术侧)=1.11±0.13,λ_(3健侧)=0.85±0.09,t=6.26,P<0.01),λ_1值恢复正常(λ_(1术侧)=2.20±0.21,λ_(1健侧)=2.18±0.20,t=0.87,P=0.40);术后28 d ADC及λ_3值恢复正常(ADC_(术侧)=1.51±0.16,ADC_(健侧)=1.55±0.14,t=-1.35,P=0.23;λ_(3术侧)=0.95±0.10,λ_(3健侧)=0.92±0.06,t=1.70,P=0.14),但λ_2及FA值仍有差异(λ_(2术侧)=1.45±0.23,λ_(2健侧)=1.52±0.95,t=-3.56,P=0.012;FA_(术侧)=0.35±0.02,FA_(健侧)=0.40±0.03,t=-3.83,P<0.01);术后56 d各观测指标均恢复正常(ADC_(术侧)=1.57±0.18,ADC_(健侧)=1.58±0.23,t=-0.71,P=0.52;λ_(1术侧)=2.18±0.18;λ_(1健侧)=2.24±0.14;t=-0.22,P=0.10;λ_(2术侧)=1.64±0.13,λ_(2健侧)=1.59±0.15,t=0.89,P=0.42;λ_(3术侧)=0.89±0.1,λ_(3健侧)=0.91±0.07,t=-1.64,P=0.18;FA_(术侧)=0.39±0.03,FA_(健侧)=0.41±0.02,t=-0.83,P=0.47).组织学观察,在缺血后3、10 d见肌肉损害,28 d后缺血肌肉逐渐恢复,56 d恢复正常形态.结论 DTI可以定量且较准确地评估动物后肢缺血模型随时间推移发生的肌肉组织损伤及修复过程.     

基于纤维束示踪的空间统计分析在帕金森病扩散张量成像中的应用研究

目的 通过磁共振扩散张量成像(DTI)的基于纤维束示踪的空间统计分析(TBSS)技术研究帕金森病(PD)脑白质微结构的损害.方法 PD患者31例和健康对照组34名行磁共振检查,扫描序列包括常规磁共振平扫和DTI,通过TBSS技术比较PD组与对照组白质纤维束的各向异性分数(FA)值,寻找FA值有显著性差异的脑白质纤维束,并分析PD组白质纤维束损伤与MoCA、MMSE、HAMD、ADL和UPDRSIII评分的相关性.结果 PD组有多个纤维束FA值明显低于健康对照组,主要包括胼胝体、上纵束、扣带束、视辐射、额叶及颞叶皮层下弓形纤维、脑干及内囊的白质束.其中胼胝体压部、左上纵束、右上纵束、小脑中脚FA值与MMSE评分呈正相关;右上纵束、左皮质脊髓束、左小脑上脚、右皮质脊髓束和小脑中脚FA值与HAMD评分呈负相关;胼胝体压部、左上纵束、右上纵束FA值与ADL评分呈负相关.结论 磁共振DTI的TBSS技术能够发现PD患者白质微结构的损害及其与认知和抑郁之间的关系,有助于研究PD患者认知功能障碍和抑郁的发生机制.     

多发性硬化皮质脊髓束的扩散张量纤维束成像定量研究

目的利用扩散张量纤维束成像(DTT)定量研究复发-好转型多发性硬化(RRMS)患者的皮质脊髓束分数各向异性(FA)值与正常志愿者之间的差异及其与扩展病残状态评分(EDSS)的相关性。方法对36例正常志愿者和64例RRMS患者进行扩散张量成像检查,重组出皮质脊髓束,计算出该纤维束的平均FA值,比较RRMS组与对照组之间是否存在差异,研究该指标与EDSS和锥体束评分的相关性。结果正常志愿者的皮质脊髓束FA值(男:0.501±0.026,女:0.493±0.024,左侧:0.500±0.031,右侧:0.494±0.024),无性别和侧别差异(P值均>0.05)。RRMS患者皮质脊髓束的FA值(0.472±0.037)明显低于对照组(0.497±0.028),差异有统计学意义(P<0.01)。脑型(0.469±0.038)与脊髓型(0.476±0.035)RRMS患者的皮质脊髓束FA值之间差异无统计学意义(P>0.05)。RRMS患者皮质脊髓束FA值与EDSS(平均3.0分)(r=-0.193,P<0.05)和锥体束评分(平均2.0分)(r=-0.218,P<0.05)存在弱相关性,其中,脑型患者的皮质脊髓束FA值与EDSS(平均3.1分)(r=-0.273,P<0.05)和锥体束评分(平均2.1分)(r=-0.268,P<0.05)的相关性较高,而在脊髓型患者的皮质脊髓束FA值与EDSS(平均2.8分)和锥体束评分(平均1.9分)均无显著相关性(r值分别为-0.080和-0.115,P值均>0.05)。结论RRMS患者皮质脊髓束的FA值存在明显异常,该指标可用作评价脑型RRMS患者的临床功能状态。     

人脑联合纤维的扩散张量纤维束成像初步研究

目的 :利用扩散张量纤维束成像显示人脑内联合纤维的三维结构 ,探讨其与解剖学描述的一致性。方法 :对5例正常志愿者进行单次激发回波平面扩散张量成像 ,利用纤维束成像软件包显示人脑联合纤维的三维结构 ,观察重建的联合纤维与解剖学描述的一致性。结果 :通过选择恰当的兴趣区 ,设置不同的分数各向异性阈值、角度阈值、步长和体素长度内采样数目等参数 ,扩散张量纤维束成像可以清楚地显示弓状纤维、扣带、钩束、上纵束、下纵束、上枕额束和下枕额束等联合纤维的三维结构 ,除上枕额束以外 ,其显示结果与解剖学描述具有良好的一致性。结论 :联合纤维束成像的结果与解剖学描述具有高度一致性 ,该方法是一种可靠的研究人脑纤维连接的方法。     

3.0 T MR扩散张量纤维束示踪在显示正常脊髓及诊断脊髓压迫症中的作用

目的 探讨采用3．0TMR研究脊髓扩散张量纤维束示踪（DTT）技术的可行性及其临床应用价值。方法 研究对象分病例组（40例脊髓压迫症患者）和对照组（20名正常志愿者）。病例组包括30例颈椎间盘突出症及颈椎病、9例椎管内肿瘤和1例陈旧性颈椎外伤。采用单次激励自旋回波平面回波成像（EPI）行脊髓扩散张量成像（DTI）。利用纤维束追踪软件重组脊髓纤维束。结果 在DTT彩色编码图上，正常脊髓纤维束为头尾向的一束，显示了头尾侧的各向异性。设置2个感兴趣区（ROI）法显示了纤维束交叉及主要的脊髓纤维束，如皮质脊髓束或脊髓丘脑束。其中10名正常志愿者进行了包括中脑的DTI，8名两侧的纤维束显示不对称，2名两侧对称。病例组所有患者均显示脊髓纤维束不同程度的受压或破坏。所有颈椎病患者及3例髓外硬膜下神经鞘瘤患者显示纤维束受压但无破坏，1例髓内室管膜瘤显示纤维束明显受压伴有少许破坏。结论 DTT技术能直观显示脊髓纤维束及其异常改变，对脊髓压迫症能提供有价值的信息，有助于受压脊髓白质束的精确定位及损伤程度的判断。     

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。     

遗忘型轻度认知障碍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）技术观察遗忘型轻度认知障碍（aMCI）患者脑白质纤维束的改变,探讨 DTI 对 aMCI 的临床诊断价值。方法：对16例 aMCI 患者和12例健康志愿者（对照组）行 DTI 扫描,测量两组受试者的胼胝体膝部、压部、双侧的内囊后肢、小脑中脚、上纵束、下纵束、下额枕束和扣带束的各向异性（FA）和表观扩散系数（ADC）值并进行统计学分析。结果：aMCI 组双侧下额枕束的 FA 值均较对照组低,右上纵束的 ADC 值较对照高,差异具有统计学意义（P ＜0．05）;其它部位白质纤维束的 FA 和 ADC 值在两组间的差异无统计学意义（P ＜0．05）。结论：aM-CI 患者的下额枕束和上纵束发生了微观结构的变化,可能在一定程度上参与了遗忘型轻度认知障碍的发生,DTI 对于aMCI 的诊断具有重要的临床价值。     

盲人视神经的MRI和MR-DTI研究

目的探讨盲人视神经的MRI和磁共振扩散张量成像(MR-DTI)特点。资料与方法对20例盲人进行视神经常规MRI和DTI扫描,并与20名正常健康者作对照。分别测量盲人和正常人双侧视神经的直径、各向异性(FA)值、平均扩散率(MD)值和水分子平行于纤维走行方向的扩散程度(λ∥)值、水分子垂直于纤维走行方向的扩散程度(λ⊥)值。统计分析采用独立样本t检验,检验水准α=0.05。结果(1)盲人视神经均明显变细、萎缩,在FA图和方向编码彩色(DEC)图上盲人视神经的信号强度较对照组明显降低;(2)盲人视神经的FA值(0.277±0.078)和λ∥值(1.808±0.307)较正常对照组明显降低,盲人视神经的MD值(1.442±0.264)和λ⊥值(1.231±0.225)较正常对照组明显升高,比较均有统计学意义(P均<0.001)。结论常规MRI仅能反映盲人视神经的形态学变化,而MR-DTI对视神经的信号变化非常敏感,并且可以定量反映盲人视神经萎缩后轴索和髓鞘的病理变化。     

磁共振扩散张量纤维束成像技术在内侧颞叶癫痫中的应用研究

目的采用扩散张量纤维束成像(DTT)技术对内侧颞叶癫痫(mesial temporal lobe epilepsy,mTLE)中特定的脑白质纤维完整性的改变进行研究,探讨其在mTLE中的应用价值。资料与方法 25例单侧mTLE患者(左侧13例,右侧12例)及21名健康自愿者(对照组)纳入本研究。在1.5 T MR扫描仪下行扩散张量成像(DTI)数据采集。采用Trackvis软件对受检者颞叶相关的5对白质纤维束进行追踪显示,测量其整体部分各向异性分数(FA)值。将两组mTLE患者的左、右侧纤维束FA值分别与对照组相应侧纤维束FA值进行两样本t检验。最后将病例组纤维束FA值与临床因素进行相关分析。结果相对于对照组,左侧mTLE组5个患侧纤维束FA值均减低(P<0.05),而对侧仅扣带束(t=2.458,P<0.05)、上纵束(t=2.112,P<0.05)、下纵束(t=2.093,P<0.05)的FA值减低;右侧mTLE组5个患侧纤维束FA值均减低(P<0.05),而对侧仅下纵束FA值减低(t=2.384,P<0.05)。左侧mTLE组左侧钩束FA值与始发年龄呈线性正相关关系(r=0.764,P<0.01),与发病时长呈线性负相关关系(r=-0.678,P<0.05)。结论 DTT可用于颞叶癫痫相关白质纤维束完整性的检测,并有助于mTLE定侧研究,加深对mTLE病理生理机制的进一步理解。     

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。     

原发性青光眼视神经扩散张量成像与视网膜神经纤维层厚度的相关性

目的 探讨原发性慢性闭角型青光眼视神经扩散张量成像(DTI)与视网膜神经纤维层(RNFL)厚度的相关性.资料与方法 25例原发性慢性闭角型青光眼患者(46只眼,病变组)和20例正常人(40只眼,对照组)分别行3.0TMR视神经DTI和美国OPTOVE公司RTVUE眼球光学相干断层扫描(OCT)检查,分析视神经部分各向异性(FA)值与RNFL厚度的相关性.结果 病变组视神经平均FA值为(0.248±0.083)×10-6 mm2/s,RNFL上方、下方、平均厚度分别为(82.28±20.06) μm、(84.18±18.18) μm、(83.14±18.09) μm;对照组平均FA值为(0.584±0.035)×10-6 mm2/s,RNFL上方、下方、平均厚度分别为( 110.72±12.08) μm、(109.54±10.08) μm、(102.86±11.32) μm.与对照组比较,病变组视神经FA值降低,RNFL厚度变薄,差异均有统计学意义(P＜0.05).视神经FA值与RNFL上方、下方、平均厚度均呈正相关(r=0.612、0.557、0.607,P＜0.05).结论 视神经FA值与RNFL厚度呈正相关,为提高青光眼视神经病理改变的认识和防治提供信息.     

健康成人视神经MR扩散张量成像研究

目的:探索成人视神经MR扩散张量成像的特点.方法:采用单次激发ZOOM自旋回波平面成像序列,对30例成人健康志愿者的视神经行MR扩散张量成像(DTI)研究.将DTI原始数据输入个人计算机,应用Volume-one1.72软件进行后处理.结果:双侧视神经在部分各向异性图(FA图)呈高信号,在方向编码彩色图(DEC图)为绿色高信号,图像清晰,无明显伪影和扭曲变形,视神经周围脑脊液及眶内脂肪被抑制,呈无信号.本研究初步获得了成人视神经的部分各向异性和平均扩散率的参数值.测得视神经的部分各向异性(FA)值分别为左侧0.595±0.067、右侧0.589±0.066,平均扩散率(MD)值分别为左侧(0.948±0.112)×10-3 mm2/s,右侧(0.932±0.088)×10-3mm2/s,双侧视神经的FA值及MD值差异均无显著性意义(P＞0.05).结论:MR-DTI检测视神经非常敏感.     

脑膜瘤MR扩散张量成像研究

目的探讨平均扩散系数(ADC)和各向异性分数(FA)在脑膜瘤诊断中的价值.资料与方法 28例脑膜瘤在治疗前行常规MRI及扩散张量成像(DTI).在T1WI增强、T2WI及FA图上确定肿瘤、水肿、肿瘤邻近及对侧正常白质区.测量、分析这些区域的FA值和ADC值.结果脑膜瘤Ⅰ级:水肿区ADC值高于肿瘤实体区、肿瘤邻近正常白质区及肿瘤对侧正常白质区(P<0.05).肿瘤邻近及对侧白质区FA值高于肿瘤实体区、水肿区(P<0.05).肿瘤实体区与水肿区FA值无显著性差异(P>0.05).脑膜瘤Ⅱ Ⅲ级:水肿区ADC值高于肿瘤实体区、肿瘤邻近及对侧白质区(P<0.05),实体区和肿瘤邻近及对侧白质区ADC值亦有显著性差异(P<0.05).肿瘤邻近白质区FA值高于实体区和水肿区(P<0.05).脑膜瘤Ⅰ级肿瘤实体区、水肿区、邻近白质区ADC值与脑膜瘤Ⅱ、Ⅲ间具有显著性差异(P<0.05),肿瘤邻近白质区FA值亦有显著性差异(P<0.05).结论 ADC图有助于区分肿瘤实体区和水肿区.FA图可清晰显示正常白质纤维和肿瘤的解剖关系,利于术前手术方案制定.结合常规MRI,DTI有助于脑膜瘤良、恶性分级.     

高级别星形细胞瘤扩散张量成像应用研究

目的 :研究平均扩散系数 (ADC)和各向异性分数 (FA)在鉴别高级别星形细胞瘤肿瘤组织、水肿及正常脑组织中的价值。方法 :16例高级别星形细胞瘤在治疗前行常规MRI及扩散张量成像 (DTI)。在T1WI增强、T2 WI及FA图上确定肿瘤、水肿及邻近正常白质区 ,测量并分析这些区域FA值及ADC值的差异。结果 :在ADC图上 ,肿瘤实体区与正常脑实质相比 ,几乎呈等信号 ;水肿区呈稍高信号 ;肿瘤囊变坏死区呈高信号。在FA图上 ,囊变坏死区呈低信号 ;肿瘤区呈等信号及低信号 ;水肿区呈等信号及稍高信号。肿瘤囊变坏死区ADC值 (2 .16± 0 .14 7)× 10 -3 mm2 /s ,水肿区 (1.5 5± 0 .0 66)× 10 -3 mm2 /s ,肿瘤实体区 (1.3 3± 0 .0 8)× 10 -3 mm2 /s ,邻近正常白质区 (0 .76± 0 .0 5 7)× 10 -3 mm2 /s。邻近正常白质区FA值最高 (0 .45± 0 .0 3 7) ,肿瘤囊变坏死区最低 (0 .0 5± 0 .0 12 )。所有患者肿瘤实体区与水肿区、正常白质区ADC值的差别均具有显著性意义 (P <0 .0 5 )。所有患者肿瘤实体区、水肿区与正常白质区FA值差异有显著性意义 (P <0 .0 5 ) ,肿瘤实体区与水肿区FA值差异无显著性意义 (P >0 .0 5 )。结论 :ADC值可用于区分正常脑白质、水肿和肿瘤实体区 ,FA值对于组织学鉴别无明显意义。ADC值、FA值能否确定     

磁共振猴脑不同激励次数纤维束成像的锰离子强化验证研究

目的:以磁共振锰离子强化纤维束跟踪结果为标准,对恒河猴脑白质不同激励次数扩散张量纤维束成像的结果进行验证。方法:取7只成年雄性恒河猴,先采集不同激励次数扩散张量图像,然后在猴脑额叶中央前回前肢运动中枢皮层内注射氯化锰,48h后采集三维T1WI。对比脑白质纤维束在FA图上的投影与Mn2 强化的部位、范围进行一致性。并通过DTI参数图,对比分析部分参数的变化对纤维束追踪结果的影响。结果:不同激励次数DTI纤维束分布与Mn2 强化结果在中脑以上水平相符;而中脑以下水平有显著性差别。激励次数不影响ADCmean和FA值的测量,但影响本征值的测量。结论:在本实验所用纤维束追踪算法的条件下,激励次数对脑白质纤维束追踪无明显影响,但锰离子增强验证结果证实,在中脑以下水平,不同激励次数DTI纤维束跟踪结果均不准确。     

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。