肾脏MR扩散峰度成像研究进展

MR扩散峰度成像（DKI）基于多项式模型,能够量化组织中水分子的扩散运动与自由高斯运动的偏差。DKI技术可以定量评价组织微环境的复杂性和异质性,近年来已用于评价肾脏功能及相关疾病,在肾脏肿瘤的分级,以及在梗阻性肾病、糖尿病肾病、高尿酸血症肾病等常见疾病的早期诊断中具有一定的应用价值。就DKI成像原理及在正常肾脏和肾脏常见疾病中的研究进展予以综述。     

扩散峰度成像在前列腺癌诊断中的应用价值

【摘要】目的:探讨扩散峰度成像( DKI)在鉴别前列腺癌与非癌组织（包括良性前列腺增生和正常组织）中的价值。方法：搜集经病理证实的61例前列腺疾病患者的病例资料,包括前列腺癌患者37例（均行前列腺根治切除术）和前列腺增生患者24例（均行经直肠12针穿刺活检）。所有患者均行3.0T常规MRI及10个b值（0、50、100、250、500、750、1000、1500、2000、2500s/mm2）的单次激发EPI扫描,通过DKI模型计算平均扩散系数(MD)和平均峰度(MK)参数图,分别测量前列腺癌组织、中央叶及移行带非癌组织、外周带非癌组织的MD、MK值,比较各组织间的差异,并进行ROC曲线分析,计算MD、MK值诊断前列腺癌的敏感度及特异度。结果：前列腺癌患者的癌组织、中央叶和移行带非癌组织、外周带非癌组织三者之间的MD值、MK值差异均有统计学意义（P<0.001）;MD值、MK值在鉴别诊断前列腺癌与非癌组织中具有较高的敏感度和特异度,当MD、MK界值分别为1.617×10-3mm2/s、0.736×10-3mm2/s时,诊断前列腺癌的敏感度和特异度分别为96.8％、91.6%和95.8％、99.1%,曲线下面积分别为0.993和0.983。结论：DKI模型能较好地反映前列腺癌与非癌组织结构的差异,在前列腺癌诊断中具有较高的临床应用价值。     

扩散峰度成像在肝细胞癌中的研究进展

【摘要】扩散峰度成像是扩散成像的延伸技术,能量化水分子扩散偏离高斯分布的程度。与传统扩散加权成像相比,能更真实、准确评估微环境的细微变化,扩散峰度成像已日益成为肿瘤研究的热点。本文就扩散峰度成像的技术原理、参数及其在肝细胞癌诊断、病理分级、疗效评估、复发及预后预测中的应用进行综述。     

轻型创伤性脑损伤扩散峰度成像研究

目的 采用扩散峰度成像(DKI)观察轻型创伤性脑损伤(mTBI)急性期、慢性期脑组织微观结构变化,探讨DKI对mTBI的临床诊断价值.资料与方法 采用DKI对37例mTBI患者(mTBI组)和20名正常体检及研究招募人员(对照组)进行扫描,分别测量急性期(伤后<1周)与慢性期(伤后5～12周)mTBI组及对照组胼胝体膝...     

MR扩散加权成像在上腹部的应用

扩散加权成像(diffusionweightedimaging ,DWI)是在活体上进行水分子扩散测量与成像的唯一方法,对中枢神经系统特别是脑缺血的临床价值已被广泛肯定[1 ,2 ] 。随着磁共振技术的发展,DWI也从神经系统向其它系统推广[3 5] 。本文着重阐述DWI在上腹部的应用。DWI的基本原理扩散指     

扩散峰度成像在直肠癌中的研究进展

扩散峰度成像（DKI）是一种以生物组织内水分子扩散运动呈非高斯分布为理论基础的功能MRI技术,能够描述组织内水分子扩散运动受限的真实情况,准确反映组织微观结构的复杂程度,目前已用于直肠癌的诊疗及疗效评估。介绍DKI的原理及其定量参数,概述DKI在直肠癌诊断、临床病理特征评价、分子生物学特征表征及新辅助疗效评估方面的研究进展,分析DKI在直肠癌应用中的局限性。     

磁共振扩散峰度成像在腹部肿瘤中的应用进展

【摘要】扩散峰度成像（DKI）是一种基于生物组织内水分子非高斯分布扩散运动状态的MRI新技术,是DWI、DTI技术的延伸,能够更加准确、真实地反映生物组织微观结构的微细变化。目前,DKI技术在中枢神经系统疾病（如脑肿瘤、脑梗死、神经变性疾病等）的应用较为广泛。近年来,该技术开始应用于腹部脏器（肝脏、肾脏、前列腺等）,并取得了一定的成果。该文对DKI的原理进行了介绍,并且对DKI在腹部肿瘤的应用进展进行综述。     

扩散张量成像在腹部的应用

扩散张量成像是在扩散加权成像(DWI)技术基础上改进和发展的一项新技术,突出强调水分子扩散的各向异性,可以从细胞及分子水平研究疾病病理改变情况。腹部DTI的研究尚属起步阶段,对近年国内外关于腹部脏器的DTI研究予以综述,主要关注DTI在肝脏、肾脏及前列腺的研究进展情况。     

MR扩散峰度成像在帕金森病中的诊断价值

目的 探讨扩散峰度成像(DKI)在特发性帕金森病(PD)患者诊断中的有效性并分析与临床进展的相关性.方法 选取经临床确诊为PD患者35例为病例组,选取同期就诊的健康人群20例为对照组,所有受试者均进行MRI常规扫描、DKI序列扫描,在后处理的DKI序列上分别测量双侧苍白球及丘脑的平均弥散分度(MK)值,各向异性分数(F...     

正常肝脏扩散峰度成像的可行性及可重复性研究

目的 研究正常肝脏扩散峰度成像(DKI)的可行性及参数测量的可重复性.方法 使用飞利浦1.5TMR扫描仪和相同的序列及参数,对35名年轻志愿者进行2次肝脏DKI扫描,生成平均扩散系数(MD)图和平均峰度系数(MK)图.在左、右肝内分别选取上、中、下3个代表性层面的左、中、右9个测量位置,每个位置放置大小相同的感兴趣区(ROI),分别测量并比较各ROI的MD值和MK值及左、右肝各9个ROI的平均参数值,并评估各参数测量的可重复性.结果 前后2次DKI扫描b=800 s/mm2图像上肝脏的信噪比(SNR)较好,差异无统计学意义(P＞0.05).2次扫描左、右肝内不同测量部位的MD、MK值差异均无统计学意义(P＞0.05),其中右肝中层及左肝下层的MD、MK值可重复性较好.左肝的平均MD值、MK值较右肝高(t=-5.665 ～8.095,P＜0.001),但左肝的平均MD、MK值可重复性均较右肝差;MD值、MK值的可重复性相近.结论 初步研究结果表明,正常肝脏DKI是可行的,右肝中层和左肝下层的MD、MK值的可重复性较好;左肝的平均MD、MK值较右肝高,但可重复性较右肝差,MD、MK值的可重复性相似.     

扩散峰度成像直方图在脑胶质瘤分级中的应用

目的探讨MRI扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)直方图分析在脑胶质瘤术前分级诊断中的价值。方法通过对经手术及病理证实的45例脑胶质瘤患者的DKI图像资料的回顾性分析。选取整个肿瘤的实质区作为感兴趣容积(volume of interest,VOI)进行直方图分析,获得表观扩散系数(apparent diffusion for gaussian distribution,Dapp)及表观扩散峰度(apparent kurtosis coefficient,Kapp)的直方图参数。使用独立样本t检验及Mann-Whitney U检验评估高级别和低级别神经胶质瘤各直方图参数间的差异。受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic,ROC)用于分析各直方图参数对胶质瘤分级的诊断效能。应用组内相关系数(intra-class correlation coefficient,ICC)分析数据测量的可重复性。结果DKI直方图参数在高低级别胶质瘤中有显著性差异(P<0.05)。Dapp直方图参数中Dapp-10th的诊断效能最高,曲线下面积(area under the curve,AUC)、敏感性和特异性分别为0.856、74.1%、83.3%。Kapp直方图参数中Kapp-30th的诊断能力最高,AUC、敏感性和特异性分别为0.905、81.5%、94.4%。每个参数具有良好的观察者间信度,ICC范围为0.861~0.964。结论DKI直方图分析有助于提高低级别胶质瘤与高级别胶质瘤之间的鉴别诊断能力。     

A fast schema for parameter estimation in diffusion kurtosis imaging

Diffusion kurtosis imaging (DKI) is a new model in magnetic resonance imaging (MRI) characterizing restricted diffusion of water molecules in living tissues. We propose a method for fast estimation of the DKI parameters. These parameters – apparent diffusion coefficient (ADC) and apparent kurtosis coefficient (AKC) – are evaluated using an alternative iteration schema (AIS). This schema first roughly estimates a pair of ADC and AKC values from a subset of the DKI data acquired at 3 b-values. It then iteratively and alternately updates the ADC and AKC until they are converged. This approach employs the technique of linear least square fitting to minimize estimation error in each iteration. In addition to the common physical and biological constrains that set the upper and lower boundaries of the ADC and AKC values, we use a smoothing procedure to ensure that estimation is robust. Quantitative comparisons between our AIS methods and the conventional methods of unconstrained nonlinear least square (UNLS) using both synthetic and real data showed that our unconstrained AIS method can significantly accelerate the estimation procedure without compromising its accuracy, with the computational time for a DKI dataset successfully reduced to only 1 or 2 min. Moreover, the incorporation of the smoothing procedure using one of our AIS methods can significantly enhance the contrast of AKC maps and greatly improve the visibility of details in fine structures.     

磁共振扩散峰度成像在肝脏病变中的研究进展

磁共振扩散峰度成像（DKI）是扩散加权成像（DWI）、扩散张量成像（DTI）的延伸与补充,可进一步揭示生物体内水分子运动的非高斯扩散模型,更适合反映人体内微环境,较DWI、DTI技术可提供更准确、真实、丰富的组织微观结构信息。DKI技术问世以来,逐渐应用于各系统疾病的研究,尤其是在神经系统疾病中取得了显著成果,展现出良好的临床价值。DKI可反映微观信息,具有巨大的应用前景,在肝脏疾病方面的研究也越来越多,笔者就DKI在肝脏疾病中的应用予以综述。     

扩散峰度成像与扩散加权成像在诊断宫颈鳞癌分级中的价值

目的对比分析扩散峰度成像(DKI)与扩散加权成像(DWI)诊断宫颈鳞癌分级的价值。方法回顾性纳入经术后病理证实的宫颈鳞癌病人42例,年龄39~69岁,平均(54.9±7.9)岁。以病理结果为金标准,分为高中分化组(27例)和低分化组(15例),分别测量2组肿瘤实质区平均扩散峰度(MK)值、平均扩散系数(MD)值及平均表观扩散系数(ADC)值、最小ADC值,采用独立样本t检验比较2组间各参数值的差异,采用受试者操作特征(ROC)曲线评价各参数值的诊断效能及最佳诊断阈值,并根据约登指数确定各参数相应的敏感度和特异度。结果2名观察者测得各参数的一致性均良好(均ICC>0.60,P<0.05)。低分化组的MK值高于高中分化组,而MD、平均ADC、最小ADC值均低于高中分化组(均P<0.05)。采用单一参数鉴别低分化与高中分化宫颈鳞癌时,MK为0.88时,AUC最大(0.877)、敏感度(92.6%)最高;MD为1.04×10^-3mm^2/s时,特异度(86.7%)最高。联合MK、MD和最小ADC值诊断时,AUC最大(0.937),敏感度最高(96.3%)。结论与传统DWI相比,DKI可更有效地鉴别低分化与高中分化宫颈鳞癌,联合应用DKI和DWI参数可有效提高诊断效能。     

扩散峰度成像在大鼠海人酸癫痫模型中的研究

目的：通过大鼠海人酸（KA）癫痫模型实验,探讨扩散峰度成像（DKI）应用于原发性癫痫研究的可行性。方法：将KA癫痫模型组（KA组）及正常对照组（NC组）各20只大鼠,在GE3．0T磁共振仪上行常规MRI、DKl及3D-MPRAGE等多序列扫描,在6个部位的灰质（基底节区、海马、杏仁核海马区、颞叶皮层、顶叶皮层、额叶皮层）和3个部位的白质（外囊区、前联合、胼胝体）内选取双侧对称部位的兴趣区（ROI）,手动测量各向异性分数（FA）、平均扩散率（MD）、平均峰度值（MK）并进行统计学分析。结果：在KA和NC组间,FA值（双侧均值）差异有统计学意义的部位为杏仁核海马区（分别为0．20±0．04和0．22±0．02,P=0．0337）、前联合（分别为0．22±0．04和0．28±0．06,P=0．002）及胼胝体区（分别为0．21±0．05和0．26±0．03,P=0．0002）;MD值（双侧均值）差异有统计学意义的部位为海马（分别为0．67±0．16和0．74±0．04,P=0．0275）;MK值（双侧均值）差异有统计学意义的部位为基底节区（分别为0．10±0．26和0．83±0．06,P=0．0098）、海马（分别为0．83±0．15和0．73±0．09,P=0．0499）及胼胝体区（分别为0．93±0．22和0．81±0．07,P=0．036）。结论：扩散峰度成像可用于原发性癫痫的研究,有望成为应用于人类癫痫研究的新的影像学方法。     

系统性红斑狼疮颅内微结构的扩散峰度成像研究

目的:利用磁共振扩散峰度成像(DKI)技术评估神经精神狼疮患者(NPSLE)及无神经精神症状的系统性红斑狼疮患者(non-NPSLE)颅内微结构的改变,探讨fMRI参数与认知功能的关系。方法:采用3.0T MR仪对22例NPSLE患者、21例non-NPSLE患者及20例年龄及性别与两组患者相匹配的健康志愿者(HC)行MR DKI扫描。应用Functool软件对DKI数据进行后处理,测量双侧背侧丘脑(DT)、扣带回后部(PCG)、豆状核(LN)及侧脑室后角旁白质(PWM)的平均峰度值(MK)。同期采用简易智能评定量表(MMSE)、(北京版)蒙特利尔认知评估量表(MoCA)对所有研究对象的认知功能进行评估。采用协方差分析比较3组间各部位MK值的差异,采用Spearman秩相关法对MK值与认知功能评分的相关性进行分析。结果:与HC组比较,NPSLE组和non-NPSLE组在双侧PCG及左侧DT的MK值明显降低(P<0.01),两组患者间的MK值在各感兴趣区均无统计学差异(P>0.05)。三组研究对象双侧PCG的MK值与MoCA评分呈正相关(右侧PCG:rs=0.291,P=0.046;左侧PCG:rs=0.364,P=0.017)。结论:DKI技术有利于评估SLE患者颅内微结构的损伤,SLE患者认知功能的减低与扣带回后部微结构的异常改变有关。     

扩散峰度成像在正常成人视通路中的应用研究

目的 应用扩散峰度成像(DKI)定量测量正常成人视通路各区域的平均峰度(MK)值、部分各向异性(FA)值和平均扩散率(MD), 探讨DKI技术在正常成人视通路研究中的应用价值。 方法 按区组随机化选择30名正常成人志愿者, 按年龄分为3组:20~39岁组、40~59岁组和60岁以上组, 每组10名, 均行常规颅脑MR和DKI序列扫描, 并测量视通路不同区域的MK值、FA值和MD, 采用SPSS15.0统计学软件分析MK值、FA值和MD的正常范围, 及其随年龄递增的变化规律。 结果 视神经、外侧膝状体、视放射和视皮层区域MK值与年龄呈负相关; 外侧膝状体、视放射区域FA值与年龄呈负相关; 视神经、外侧膝状体区域MD与年龄呈正相关。 结论 DKI所得参数可以无创性地反映正常成人视通路随年龄增长的微观结构的变化。     

同时多层成像技术联合肝脏MR扩散成像的应用及展望

同时多层（SMS）成像技术与多种MRI序列联合应用可明显缩短成像时间。MR扩散成像,如常规扩散加权成像（DWI）、体素内不相干运动成像（IVIM）、扩散张量成像（DTI）和扩散峰度成像（DKI）能反映组织内水分子扩散、血流灌注、组织结构复杂性等微观特征,在肝脏病变检测和辅助定性中有重要价值。SMS与MR扩散成像联合后可明显缩短成像时间,利于各种MR扩散成像在肝脏中的广泛应用。综述SMS对肝脏扩散成像扫描速度的提升效率、对影像质量和定量参数的影响,以期推动SMS成像技术在临床中的广泛应用。