正常儿童脑白质发育的DTI研究

目的 :用DTI研究正常儿童脑白质发育特点。方法 :收集50例1~12岁健康儿童脑DTI图像,分析第1组(1~3岁)、第2组(4~6岁)、第3组(7~9岁)及第4组(10~12岁)4个年龄组与脑白质内囊前肢、内囊后肢、胼胝体膝部、胼胝体压部及尾状核头部5个部位的各向异性指数(FA)值、ADC值的相关性及差异性。结果:内囊前肢、内囊后肢、胼胝体膝部及胼胝体压部的FA值与年龄呈正相关,尾状核头部的FA值与年龄呈负相关;内囊前肢、内囊后肢、胼胝体膝部、胼胝体压部及尾状核头部的ADC值均与年龄呈负相关。第1、2组间及第2、3组间内囊前肢、内囊后肢、胼胝体膝部及胼胝体压部的FA值、ADC值差异均有统计学意义(均P0.05);第3、4组组间胼胝体膝部及胼胝体压部的FA值、ADC值差异均有统计学意义(均P0.05)。结论:DTI的FA值和ADC值能反映脑白质发育差异。     

DTI对HIV感染者脑白质细微结构病变的诊断研究

目的 探讨扩散张量成像(DTI)技术对人类免疫缺陷病毒(HIV)感染者脑白质细微病变的诊断和临床应用价值.方法选取80例HIV阳性者(阳性组)和83例HIV阴性者(对照组),均行MRI常规序列及DTI扫描.测定双侧内囊前支、内囊后支、内囊膝、胼胝体膝部、压部及双侧胼胝体干脑白质感兴趣区(ROI)的各向异性分数(FA)值和表观扩散系数(ADC)值,利用独立样本t检验比较2组间FA值及ADC值的差异.结果与正常对照组相比,阳性组双侧内囊前支及内囊膝、胼胝体膝部及双侧胼胝体干FA值均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);阳性组双侧内囊前支、后支、膝部及双侧胼胝体干ADC值均高于对照组,差异亦有统计学意义(P<0.05).结论DTI通过FA值和ADC值的异常改变而发现HIV阳性患者内囊及胼胝体区脑白质结构的细微病变,为临床早期诊断和治疗干预提供参考依据.     

扩散张量成像各向异性分数在足月新生儿缺氧缺血性脑病中的应用

目的探讨磁共振扩散张量成像(DTI)的各向异性分数(FA)值在足月新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)早期诊断及病情评估中的应用,为临床治疗提供依据。资料与方法收集58例临床确诊的足月HIE患儿,其中轻度HIE 28例,中度HIE19例,重度HIE 11例,并选取20例正常足月新生儿为对照组,行颅脑常规MRI及DTI扫描,测量内囊前肢、内囊后肢、豆状核、胼胝体膝部及胼胝体压部的FA值,比较各组不同部位的FA值。结果对照组内囊前后肢、胼胝体膝部和压部的FA值均高于中度HIE组和重度HIE组,对照组胼胝体膝部的FA值高于轻度HIE组,轻度HIE组和中度HIE组内囊前后肢、胼胝体膝部和压部的FA值高于重度HIE组,轻度HIE组内囊后肢FA值高于中度HIE组,差异均有统计学意义(P<0.05);各组豆状核的FA值差异均无统计学意义(P>0.05)。在各部位中,内囊后肢FA值诊断HIE的准确度最高,曲线下面积为0.802,当内囊后肢FA值的截断点取0.543时,诊断灵敏度为61.2%,特异度为85.0%,Youden指数为0.462。结论 DTI FA值可以早期、定量评价HIE新生儿脑损伤的程度,为HIE的早期诊断及病情评估提供客观依据。     

足月新生儿缺氧缺血性脑病的磁共振扩散张量成像研究

目的 评价3.0TMR扩散张量成像(DTI)在足月新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)中的应用价值.方法 以19名无窒息史的正常足月新生儿做为对照,对24例HIE患儿(轻度19例、中重度5例)进行常规MRI及DTI检查.选取双侧大脑脚、豆状核、内囊后肢前后部、丘脑、半卵圆中心层面额叶前后部、顶叶以及胼胝体膝部、压部为感兴趣区(ROI),分别测得分数各向异性(FA)、平均扩散系数(MD)、轴向扩散张量(λ/／)、垂直扩散张量(λ⊥).采用ANOVA分析三组间不同部位各参数的变化.结果 轻度组胼胝体压部FA值及左侧大脑脚MD、λ/／值较对照组降低(P＜0.05).中重度组皮质脊髓束走行区、胼胝体膝部及压部的FA、λ/／较对照组明显降低(P＜0.001).另外,中重度组左侧大脑脚λ⊥较对照组降低,而左侧内囊后肢前部、双侧内囊后肢后部λ⊥较对照组升高(p＜0.01).结论 DTI更能反映不同程度HIE损伤后脑组织轴索、髓鞘细微结构的改变.     

儿童豆状核白质纤维异常的扩散张量成像研究

目的 研究豆状核白质纤维异常的扩散张量成像表现及其与临床的关系.方法 将5 例豆状核白质纤维异常患儿及性别、年龄相匹配的5 例健康儿童作为研究对象.进行常规脑MR 平扫检查后,行脑的DTI 检查,得到ADC 图、FA 图及彩色编码FA 图.分别于胼胝体体部及双侧豆状核、丘脑、半卵圆中心、内囊前肢、内囊膝部、内囊后肢、大脑脚水平锥体束设置感兴趣区(ROI),测定每个ROI 的FA、ADC 值,并分别以环池水平的桥脑及矢状位的豆状核区为ROI,作出纤维束图.结果 5 例患儿均有癫痫症状,豆状核在常规MRI上均未见异常,但ADC 图、FA 图显示患儿双侧豆状核呈高信号,彩色编码FA 图示病变区呈红色.经脑干ROI 的投射纤维束图显示形态异常3 例,经矢状位豆状核ROI 的白质纤维束图显示较多异常纤维束呈左右走行.5 例健康儿童均未见异常.与健康儿童相比,患儿双侧豆状核FA、ADC 值增高,差异有显著性,其余部位的FA、ADC 值均无统计学意义.结论 豆状核白质纤维异常可能是患儿癫痫发作的原因之一.癫痫发作的患儿常规MRI显示正常时,进行DTI检查是必要的.     

儿童脑室周围白质软化症的MR扩散张量成像研究

目的应用MR扩散张量成像对脑室周围白质软化症(PVL)患儿和正常婴幼儿进行比较。方法对15例正常志愿者和15例PVL患儿进行了扩散张量成像扫描,测量双侧内囊后肢、双侧视放射和胼胝体膝部、压部的部分各向异性(FA)值,并对结果进行统计学比较。结果对照组和PVL组的右侧内囊后肢的FA值分别为0682±0399和0555±0087、左侧内囊后肢的FA值分别为0673±0043和0557±0030,右侧和左侧视放射的FA值分别为0437±0675、0429±0052、0351±0051、0339±0064,胼胝体膝部、压部的FA值分别为0696±0579、0756±0454、0564±0080、0586±0100,差异均有统计学意义(P<001)。结论扩散张量成像能提示纤维束的髓鞘化过程的延迟,反映儿童发育中脑白质微观结构的改变,在PVL的随访观察中具有较大的潜力。     

磁共振弥散张量成像联合弥散张量纤维束成像在早期弥漫性轴索损伤中的应用

目的探讨磁共振弥散张量成像(DTI)与弥散张量纤维束示踪技术(DTT)对早期弥漫性轴索损伤(DAI)的诊断应用价值。方法对22例DAI早期(伤后10天内)患者(DAI组)及12例正常志愿者(对照组)分别行常规MR扫描及弥散张量成像扫描。在FA图上分别测量DAI组及对照组双侧半球白质感兴趣区(胼胝体压部、胼胝体膝部、内囊前肢、内囊后肢)部分各向异性(FA)值,将两组感兴趣区(ROI)平均FA值的差异进行比较,并对DAI组FA值与临床GCS评分进行相关性分析。运用弥散张量纤维束成像显示通过病灶的纤维束特征。结果病变组与对照组比较,DAI早期FA值(胼胝体压部0.647±0.069、胼胝体膝部0.615±0.043、内囊前肢0.541±0.065、内囊后肢0.639±0.035)较对照组(胼胝体压部0.748±0.045、胼胝体膝部0.729±0.058、内囊前肢0.622±0.038、内囊后肢0.667±0.027)FA值显著降低(P0.001)。胼胝体压部FA值的变化与GCS评分呈正相关(r=0.736,P=0.001)。DTT较好显示感兴趣区白质纤维束形态,更直观显示脑白质损伤程度。结论 DTI联合DTT是DAI患者检查的敏感方法,FA值评估是DAI程度的重要依据,DDT可观察神经纤维束受损范围。     

正常成人不同年龄段大脑白质纤维各向异性差异研究

目的:探讨正常成人不同年龄大脑白质纤维磁共振弥散张量各向异性的差异。方法:62名正常志愿者大脑白质纤维不同部位,包括外囊、内囊前肢、内囊后肢、胼胝体膝部和胼胝体压部的FA值和ADC值。结果:胼胝体膝部(F=3.113,P=0.024)和豆状核(F=3.229,P=0.020),在各年龄组之间FA值差异有显著性意义;内囊前肢(F=3.093,P=0.024)和豆状核(F=3.824,P=0.009),ADC值差异有显著性意义。FA值呈正相关的部位有内囊前肢(r=0.293,P=0.0349)、胼胝体膝部(r=0.322,P=0.0202),ADC值呈现正相关的部位只有外囊(r=0.365,P=0.00925)。结论:不同年龄段大脑白质纤维的FA值和ADC值是不同的,随着年龄增大,FA值呈现下降趋势,ADC值则有增高的趋势。     

磁共振扩散张量成像在新生儿缺氧缺血性脑病中的应用价值

【摘要】目的：探讨磁共振扩散张量成像（DTI）在新生儿缺氧缺血性脑病（HIE）中的早期诊断价值。方法：搜集在本院行磁共振检查并经临床确诊的45例足月HIE患儿的病例资料，将其分为轻度组（18例）、中度组（15例）、重度组（12例）。选取正常新生儿20例作为正常对照组。所有研究对象均行常规MRI常规序列和DTI扫描，测量双侧额叶白质、双侧半卵圆中心、内囊前肢、内囊后肢、胼胝体膝部、胼胝体压部及豆状核兴趣区的部分各向异性（FA）值，比较分析各兴趣区FA值的变化规律并应用ROC曲线分析各兴趣区FA值诊断HIE的准确性。结果：轻度组中，胼胝体压部、内囊后肢的FA值（0.613±0.005，0.513±0.045）低于对照组（0.621±0.011，0.562±0.044），差异具有统计学意义（P＜0.05）；中度组中，额叶白质、半卵圆中心、胼胝体压部及内囊后肢的FA值（0.230±0.025，0.233±0.026，0.607±0.009，0.499±0.016）均低于照组（0.259±0.034，0.269±0.048，0.621±0.011，0.562±0.044），高于重度组（0.206±0.006，0.208±0.018，0.595±0.008，0.469±0.016），差异均具有统计学意义（P＜0.05）；除上所述兴趣区外，重度组内囊前肢、胼胝体膝部FA值（0.368±0.026，0.561±0.019）均低于对照组（0.420±0.043，0.596±0.012）、轻度组（0.406±0.039，0.588±0.013），差异均具有统计学意义（P＜0.05）。豆状核FA值在各组间差异无统计学意义（P＞0.05）；在各兴趣区中，内囊后肢FA值诊断HIE的效能最高，其FA值的取阈值0.531时，诊断敏感度为80%，特异度为84.4%，Youden指数为0.644。结论：同常规MRI序列相比，DTI技术能够早期、定量、客观评价HIE患儿脑损伤的情况，为HIE的早期诊断及病情评估提供客观依据。     

高原和平原地区健康成人脑白质扩散张量成像TBSS分析

目的 采用扩散张量成像(DTI)及基于纤维束追踪空间统计分析(TBSS)研究平原与高原健康成人的脑白质微细结构差异.方法 对16名高原健康成人和与之年龄、受教育程度相匹配的20名平原健康成人行DTI检查,应用TBSS方法分析两组受检者脑白质纤维DTI的相关参数:各向异性分数(FA)、轴向扩散系数(AD)、平行扩散系数(RD)、平均扩散系数(MD).对两组各项参数进行比较.结果 与平原组比较,高原组在胼胝体体部、胼胝体压部、胼胝体膝部、两侧上纵束、两侧上放射冠、右侧内囊前肢、内囊豆状核后肢、右侧丘脑辐射线(包括视辐射线)的AD值显著增高(P＜0.05,FWE校正);MD值显著升高的脑区是胼胝体体部、右侧上纵束、右侧上放射冠、右侧内囊前肢(P＜0.05,FWE校正);RD值显著升高的脑区是胼胝体体部、右侧上纵束.结论 通过DTI及TBSS分析,高原健康成人相对于平原健康成人脑白质纤维存在差异.     

多发性硬化的正常表现脑白质的DTI定量

目的：应用磁共振弥散张量成像（DTI）技术，定量研究多发性硬化（MS）患者在常规磁共振上表现正常的脑白质（NAWM），以及探讨其相关的微观病理改变。材料和方法：采用3．0T磁共振仪，对34例Ms患者和25例性别年龄相匹配的正常志愿者均进行DTI检查。分别测量MS组和对照组的9个不同部位脑白质的平均弥散率（MD）和部分各向异性指数（FA值），这9个部位包括胼胝体膝部、体部、压部、内囊后肢、侧脑室旁白质、额叶白质、顶叶白质、枕叶白质以及小脑中脚。比较两组NAWM之间的MD和FA值是否存在差异。结果：MS组的NAWM的MD值均高于对照组（P〈0．05），以胼胝体体部、内囊、侧脑室旁及额叶白质、顶叶白质、枕叶白质更为显著（P〈0．01）；MS组的FA值与对照组比较，胼胝体体部、顶叶白质、额叶白质、枕叶白质及内囊、侧脑室旁发现明显降低（P〈0．05），以后4个部位更为显著（P〈0．01），而胼胝体膝部、压部和小脑结合臂有降低趋势，但无统计学意义。结论：应用DTI定量研究可以探测到多发性硬化的NAWM所出现的微观病理改变，表现为水分子的平均弥散幅度明显升高，以幕上明显，并且胼胝体体部、内囊后肢等白质纤维明显失去正常的方向性。DTI在对白质损伤程度的量化评估中具有重要的价值。     

Potential of diffusion tensor MR imaging in the assessment of cognitive impairments in children with periventricular leukomalacia born preterm

Purpose

To investigate MR diffusion tensor imaging (DTI) and fiber tractography (FT) in the assessment of altered major white matter fibers correlated with cognitive functions in preterm infants with periventricular leukomalacia (PVL), to explore the neural foundation for PVL children's cognitive impairments.

Materials and methods

Forty six preterm infants (16 ± 4.7 months) suffered from PVL and 16 age-matched normal controls were recruited. Developmental quotient (DQ) was recorded to evaluate PVL children's cognitive functions. According to the DQ scores, patients were divided into three groups: mild, moderate and severe cognitive impairment groups. DTI scan was performed. Fractional anisotropy (FA) values of major white matter fibers were measured and their correlation with cognitive levels was evaluated.

Results

Compared with the control group, the PVL group showed a significant mean FA reduction in bilateral corticospinal tract (CST), anterior/posterior limb of internal capsule (ICAL/ICPL), arcuate fasciculus (AF), corona radiate (CR), superior longitudinal fasciculus (SLF), splenium of corpus callosum (SCC) (p < 0.05) and bilateral posterior thalamic radiation (PTR) (p < 0.01). The FA values of left CST, bilateral AF, anterior cingulum (ACG), SLF, ICAL, ICPL, PTR, CR, genu of corpus callosum (GCC), SCC and middle cerebellar peduncle showed significant negative correlations with the cognitive levels.

Conclusions

DTI can provide more information for understanding the pathophysiology of cognitive impairment in preterm infants with PVL.     

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。     

急性一氧化碳中毒脑损伤的磁共振扩散张量成像

目的：利用磁共振扩散张量成像(DTI )评估急性一氧化碳(CO)中毒患者的脑结构损伤情况。方法25例急性(5.0 d±1.44 d) CO 中毒患者和37例性别、年龄、利手、受教育程度匹配的健康志愿者进行 DTI 扫描,获得扩散张量纤维束成像(DTT)图像,并分别测量双侧小脑半球(齿状核)、黑质、海马、额叶白质(侧脑室前角前下方、侧脑室体部上方)、尾状核头、苍白球、丘脑、内囊前肢、内囊后肢、枕叶白质(视中枢)、顶叶白质(侧脑室体部上方)及胼胝体膝部、压部共26个感兴趣(ROI)的各向异性分数(FA)值和表观扩散系数(ADC)值,进行组间配对 t 检验。结果病患组双侧苍白球、双侧内囊前肢、双侧黑质、右侧小脑、左侧额叶下部白质、右额叶上下部白质、胼胝体膝部的 FA 值显著低于对照组(P <0.05)。病患组右侧黑质、左侧苍白球的 ADC 值显著降低(P <0.05),病患组右额叶上下部白质及双侧枕叶白质 ADC 值显著升高(P <0.05)。结论急性 CO 中毒患者广泛脑微结构受损,提示脑微结构的原发损伤可能是 CO 中毒迟发性脑病潜在的病理生理基础。     

正常成人胼胝体磁共振轴位及矢状位DTI定量研究

目的:研究正常成人胼胝体磁共振轴位扩散张量成像(DTI)与矢状位DTI各向异性(FA)可能的差异,探讨2种测量方法的可靠性。方法:对68例健康志愿者分别行轴位和矢状位DTI扫描,年龄18～78岁。分别测量胼胝体膝部及压部的FA值。对相同部位的轴位和矢状位测量结果进行比较,并行相关性分析。结果:矢状位上测量的胼胝体膝部FA值大于轴位,且两者之间差异有统计学意义(t=-5.833,P<0.001)。胼胝体压部FA值在矢状位与轴位上差异无统计学意义(t=0.435,P>0.05)。结论:矢状位与轴位DTI测量的胼胝体膝部及压部FA值不同,矢状位DTI能研究胼胝体各个区域各向异性的变化。     

2个CADASIL患者的弥散张量成像与20例正常人的比较

目的　分析2例CADASIL患者的MR特点及弥散张量指标的变化。方法　收集2例通过病理和基因检查确诊为CA DASIL的先证者的临床资料,对其进行常规MR扫描和弥散张量成像,将弥散张量成像的指标与20例正常志愿者的指标进行比较。结果　2例CADASIL患者的MR主要表现为双侧额顶叶白质内多发腔梗、脱髓鞘改变和双侧颞叶前部白质脱髓鞘。1例患者双侧外囊、内囊后肢、胼胝体膝部和压部的部分各向异性(FA)值均小于正常组的平均值减去2倍标准差,另1例患者左侧外囊的FA值小于对照组的平均值减去2倍标准差。结论　常规MR表现和弥散张量成像指标的测量均反映了CADASIL患者中存在严重的白质病变。     

3.0T MR弥散梯度编码方向对脑组织FA值测量的影响

目的:探讨超高场强MR下弥散张量成像中弥散梯度编码方向对脑组织弥散各向异性分数(FA)的影响。方法:使用3种不同的弥散梯度编码方向(6、13和21个)在3.0T MRI上对14名健康志愿者进行头颅弥散张量成像(DTI)。在FA图上分别测量两侧半卵圆中心、胼胝体膝部、胼胝体压部、两侧内囊、丘脑及桥脑FA值,并进行统计学分析。结果:胼胝体压部FA值最高,其次为胼胝体膝部、内囊和桥脑,丘脑FA值最低。随着弥散梯度编码方向的增加,FA图质量提高,对白质纤维束细节的显示也更清楚,尤其是对脑干结构的分辨,但成像时间延长;3种不同弥散梯度编码方向的DTI扫描方案所观察到的半卵圆中心、胼胝体膝部、胼胝体压部、内囊、丘脑及桥脑的FA值不存在统计学显著性差异。结论:超高场MRI弥散梯度编码方向数目对脑组织FA值的测量无显著性影响,在临床运用中可根据患者状况选择弥散梯度编码方向,以提高DTI检查的成功率。     

Potential of diffusion tensor MRI in the assessment of periventricular leukomalacia

AIM: To investigate magnetic resonance (MR) diffusion tensor imaging (DTI) and fibre tractography in the assessment of altered major white matter (WM) fibre tracts in periventricular leukomalacia (PVL). MATERIALS AND METHODS: Twelve children (male:female = 7:5, age range 3-10 years; mean age = 6.5 years) who had suffered PVL were included in this study. Meanwhile, Twelve age-matched normal controls (male:female = 6:6, age range 4-12 years; mean age = 7.3 years) with normal MRI findings and no neurological abnormalities were recruited for comparison. DTI was performed with 15 different diffusion gradient directions and DTI colour maps were created from fractional anisotropy (FA) values and the three vector elements. To identify alteration of WM fibre tracts in patient of PVL quantitatively, FA values on diffusion tensor colour maps were compared between the patients and controls. Quantitative analysis was performed using the regions of interest (ROI) method settled on the central part of all identifiable WM fibres, including the corticospinal tract (CST) in the brainstem, middle cerebellar peduncle (MCP), medial lemniscus (ML), anterior/posterior limb of internal capsule (ICAL/ICPL), arcuate fasciculus (AF), posterior thalamic radiation (PTR), genu of corpus callosum (GCC), splenium of corpus callosum (SCC), corona radiata (CR), cingulum (CG), and superior longitudinal fasciculus (SLF). The averaged FA value of each WM fibre was measured and summarized as the mean +/- standard deviation (SD). All data were analysed by paired Student's t-test. A p-value of less than 0.05 was considered to indicate statistical significance. RESULTS: Visual investigation of WM fibre tracts showed that the ICAL, brainstem CST, ML, MCP, and external capsule (EC) was similar in controls and subjects. However, the ICPL, AF, PTR, CR, CG, SLF and corpus callosum, were all attenuated in size. All 12 cases of PVL showed a significant mean FA reduction in the ICPL, AF, PTR, CR, CG, SLF, SCC, and GCC in comparison with the ipsilateral regions of healthy controls (p<0.05). However, there were no statistically significant differences of the ICAL, ML, MCP, and brainstem CST when analysed using a two-tailed Student's t-test for paired data (p>0.01). CONCLUSION: DTI can provide more information for understanding the pathophysiology of motor disability and associated sensory handicap in PVL.