正常青年人群脑磁共振扩散张量成像的定量研究

目的:运用扩散张量成像(DTI)方法研究正常青年人群不同脑组织及解剖部位的各向异性特点.方法:对40名正常青年人群行DTI成像,分析其表面扩散系数(ADC)图及各向异性分数(FA)图的特点,并对不同脑组织进行ADC及FA值的定量分析,通过统计学分析得出其扩散和各向异性特点.结果:扩散系数ADC不能区分脑灰质与脑白质(ADC分别为807.78±90.29,775.79±115.31×10-6mm2/s,P=0.098).而脑脊液、脑灰质与脑白质间的FA值间差异均具有显著性意义(P<0.05).不同解剖部位的脑白质间具有显著不同的各向异性(P<0.05).胼胝体压部的各向异性程度最高(0.73±0.09),其次为胼胝体膝部与内囊后肢(0.68±0.05,0.67±0.06),半卵圆中心与枕钳最低(0.53±0.09,0.53±0.09).脑灰质中以背侧丘脑具有最高的各向异性(0.31±0.04).结论:FA可准确定量正常青年人群不同脑组织的扩散特点,DTI可清晰显示脑内白质的方向及走行.     

正常成人脑结构的弥散张量成像参数测定及分析

目的　运用弥散张量成像 (DTI)方法来探讨脑内不同组织及解剖部位的弥散各向异性特点。资料与方法　采用单次激发自旋回波EPI成像序列 ,将弥散敏感梯度依次施加在六个不同 (P、M、S、MP、PS、MS)的方向进行DTI,获得正常成人脑的弥散张量图及各向异性指数图 ,在脑内不同解剖部位进行各向异性指数、张量的轨迹及平均弥散率测定并进行统计学分析。结果　脑内不同组织及解剖部位的弥散各向异性程度不同 ,脑白质的弥散各向异性远大于丘脑与脑灰质 (P <0 .0 1) ;在脑白质的不同解剖部位 ,其各向异性特点也不相同 (P <0 .0 5 ) ,脑白质连合纤维 (胼胝体 )的各向异性程度最高 ,其次为脑白质的投射纤维 (内囊 ) ,再次为联合纤维 (半卵圆中心 )。张量的轨迹及平均弥散率在脑内的不同部位具有一致性。结论　DTI可准确测定脑内不同组织弥散的各向异性特点 ,并且可清晰显示脑内神经纤维束的方向及走行 ,可为临床脑白质病的研究提供新的功能测定方法     

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。     

磁共振扩散张量成像对正常人脑结构的显示及各向异性研究

目的 探讨不同脑组织结构在扩散张量成像（DTI）中的信号特点及各向异性。资料与方法 对20名正常人行DTI,分析其平均扩散系数（ADC）图及部分各向异性（FA）图的特点,并对不同感兴趣区（ROI）进行ADC及FA值的测量,通过统计学分析得出其扩散和各向异性特点。结果男女之间比较,同一部位的ADC及FA值差异均无统计学意义（P〉0．05）,对称结构而言,左右侧的ADC或FA值相比差异也无统计学意义（P〉0．05）。ADC图上脑脊液呈明显的高信号,而其余脑组织呈不同程度的较低信号,且信号差别不大。侧脑室体部内的脑脊液与其他ROIADC值相比,差异有统计学意义（P〈0．05）,而其余ROI之间的ADC值则无差异（P〉0．05）。FA图可以清晰反映脑白质纤维,呈明显的高信号。不同白质纤维的FA值不一致,胼胝体压部的FA值最大,并与胼胝体膝部差异无统计学意义（P〉0．05）。与其他测量结构差异有统计学意义（P〈0．05）。脑白质的各向异性按胼胝体、内囊、半卵圆中心、外囊逐渐降低。侧脑室体部内脑脊液的FA值最低。结论 不同部位脑组织的各向异性及信号不同。ADC图主要体现脑脊液与其他脑组织的差异,而FA图可以清晰显示脑内的白质纤维,并能定量反映不同部位各向异性的特征。     

恶性苯丙酮尿症T2WI与DTI的比较

目的探讨恶性苯丙酮尿症弥散张量图像与常规T2WI加权像的特点。方法8例恶性苯丙酮尿症患者与8例年龄匹配的髓鞘发育正常者配对,应用12个方向平面回波序列获得弥散张量成像(DTI)数据,对比部分各向异性图(FA)、表观弥散系数图(ADC)与T2WI加权像。对病变FA值、ADC值进行统计学分析。结果1例未经正规治疗PKU患儿T2WI高信号区表现为FA图低信号、ADC图低信号,与对照组差异有统计学意义,7例经正规治疗患儿T2WI高信号区表现为FA图低信号、ADC图高信号,与对照组比较差异无统计学意义。结论T2WI高信号、ADC低信号为苯丙酮尿症脑白质损害表现,DTI有助于苯丙酮尿症脑损害的性质判断。     

年龄对正常成人脑弥散特性影响的初步研究

目的: 探讨年龄因素对正常成人脑组织弥散的影响特点.材料和方法: 对60例不同年龄组正常成人脑进行弥散张量成像,在表观弥散系数图及各向异性系数图上分别测定脑内不同解剖部位的表观弥散系数值和各向异性系数值,并进行统计学分析.结果: 不同年龄组脑内不同解剖部位测得的弥散参数无显著差异.结论: 年龄对正常成人脑组织弥散特性无显著影响.     

梗阻性脑积水的弥散加权成像及弥散张量成像研究

目的探讨磁共振弥散加权成像(DWI)与弥散张量成像(DTI)对梗阻性脑积水的诊断价值。方法 25例梗阻性脑积水患者和30例志愿者均行3.0T磁共振常规序列以及DWI和DTI扫描,重建出ADC图、MD图、FA图、RA图、VR图及AI图,并对各参数图进行测量和记录,所得数据进行统计学分析。结果 30例志愿者及25例梗阻性脑积水患者分别测量双侧侧脑室周围脑白质、胼胝体膝部及压部区域的ADC、MD、FA、RA、VR及AI进行测量,ADC图中胼胝体膝部两组ADC值差异具有统计学意义(P<0.05),双侧侧脑室外侧脑白质两组所测得MD、FA、VR、AI值均有统计学意义(P<0.05),两组胼胝体压部RA值有统计学差异(P<0.05),两组间胼胝体膝部所有测得DTI各参数值均无统计学差异(P>0.05)。结论 DWI和DTI在脑积水的诊断中具有重要的诊断价值。     

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。     

皮质下动脉硬化性脑病的扩散张量成像分析

目的 探讨扩散张量成像(DTI)技术在皮质下动脉硬化性脑病(SAE/BD)中的应用价值.方法 对经临床诊断的40例BD患者和40例健康老年人行常规MRI及DTI检查,测量BD组常规MRI表现阳性病灶区、BD组表现正常脑白质区及对照组正常脑白质3组平均弥散系数(DCavg)值、各向异性分数(FA)值,进行统计学分析,并研究二者之间的相关性.结果 BD病灶区FA值降低、DCavg值增高,与对照组脑白质差异均有统计学意义(P＜0.05);BD正常脑白质区FA值与正常对照组相比有所降低、DCavg值有所增高,且差异有统计学意义(P＜0.05),3组的DCavg值与FA值均具有相关性.结论 DTI检查BD,其DCavg、FA值显示出特征性的改变,即DCavg值增高,FA值降低,并能够发现常规MRI检查正常的脑白质微结构改变.     

MRI DTI联合血氧水平依赖功能成像在星形细胞瘤术前的研究

目的探讨3.0T磁共振弥散张量成像(DTI)技术联合功能磁共振成像(fMRI)在星形细胞瘤与邻近脑白质纤维束解剖关系术前计划中的作用。方法对22例星形细胞瘤患者术前行常规MRI平扫,增强扫描及DTI技术fMRI检查,原始数据采集后进行图像分析处理,分别获得各项异性图(FA图),彩色编码张量图及脑白质纤维束图,并测定肿瘤的病灶区表观弥散系数(ADC值)及灶周水肿区各项异性分数(FA值)。分析肿瘤与相邻脑白质解剖关系,并对患者手术前后的临床症状进行评价。结果不同级别星形细胞瘤的肿瘤病灶区和灶周水肿区与正常白质区的ADC值和FA值存在差异,有统计学意义(P0.05﹚。白质纤维束可见受压、移位、浸润及破坏三种改变。4例Ⅰ~Ⅱ级星形细胞瘤推移相邻脑白质纤维束;8例Ⅱ~Ⅲ级星形细胞瘤侵润脑白质;10例Ⅲ~Ⅳ级星形细胞瘤破坏相邻脑白质纤维束。DTI图可以清晰显示运动区锥体束形态变化及与肿瘤之间的关系,在此基础上指导手术,效果满意。结论磁共振DTI技术联合fMRI是目前唯一在活体无创、三维清晰星形细胞瘤与周围白质纤维束的关系,由于二者的联合应用不仅能够显示大脑重要功能激活区在病理情况下的移位和改变,同时还能显示肿瘤与重要功能区和白质纤维束结构的关系,具有重要意义。     

婴幼儿脑白质发育的弥散张量磁共振成像

目的：应用弥散张量成像分析不同年龄段婴幼儿的不同部位脑白质的各向异性。材料和方法：将26例正常婴幼儿（年龄4d至24个月）分为4组：第一组7例，小于6个月；第二组8例，6—12个月；第三组6例，12—18个月；第四组5例，18—24个月。均进行常规头颅MR和弥散张量成像，并测量不同部位脑白质的FA值和ADC值。结果：随着年龄的增加，ADC值逐渐减低，FA值逐渐升高。不同组别大脑白质各部位的ADC值和FA值不同（P〈0．05）。结论：弥散张量成像可以反映活体脑白质的细微结构，可用于评价脑白质发育情况。     

白血病脑实质浸润的弥散张量成像应用研究

目的探讨1．5T磁共振弥散张量成像（diffusiontensorimaging,DTI）,部分各向异性（fractionalanisotropy,FA）和表观扩散系数（apparentdiffusioncoefficient,ADC）及弥散张量纤维束成像（diffusiontensortractography,DTT）在成人白血病脑实质浸润的应用价值。方法回顾性分析经临床证实的8例白血病脑实质浸润病例DTI之ADC、FA参数图,分别测量病变、水肿及健侧相应部位FA值和ADC值;观察各例在DTT图的变化。结果白血病脑实质浸润的肿瘤实质部分FA值8例全部较健侧降低,ADC值5例减低,3例增高;周围水肿区FA值全部降低,ADC值全部增高;脑白质纤维束DTT显示有中断、移位、浸润。结论DTI对脑侵犯神经纤维束损伤具有独特诊断价值;DTI的参数变化能够量化神经纤维受压后微细结构的变化,DTT图像重建能直观显示脑白质纤维束的完整性及损伤程度,DTI联合DTT可更加准确地评估白血病脑侵犯的损害程度。     

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.     

创伤性脑白质损伤的扩散张量成像研究

目的:评价扩散张量成像(DTI)在创伤性脑白质损伤(WMI)中的应用价值。方法:16例创伤性脑外伤后经临床诊断有WMI的患者通过Philips 1.5TIntera Achieva MR扫描仪行常规MRI和DTI。后处理获得部分各向异性指数(FA)、表观弥散系数(ADC)和纤维示踪成像三维图。根据T2WI及T2快速场回波图像,分别于WMI区域、同侧同名或对侧同名纤维束正常区域取感兴趣区,测量FA值和ADC值并进行比较。结果:脑外伤患者损伤脑白质中挫伤和出血、仅挫伤和仅出血区域三者之间的FA值(F=0.68,P>0.05)和ADC值(F=0.53,P>0.05)均未见明显不同。除仅出血区域的ADC值与对照区域相比差异无统计学意义(t=1.36,P>0.05),挫伤和出血(t=9.72,P<0.05)、仅挫伤(t=8.28,P<0.05)和仅出血(t=5.44,P<0.05)区域的FA值较正常对照区域明显降低,挫伤和出血(t=4.71,P<0.05)、仅挫伤(t=4.81,P<0.05)的ADC值较正常对照明显增高,纤维示踪成像显示损伤区域脑白质较正常区域稀疏、分离、缺失。结论:DTI技术能够显示患者WMI区域的异常改变,但ADC值对出血的判断有局限性。     

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。     

脑缺血性卒中MR扩散张量成像的初步研究

目的利用磁共振扩散张量成像(DTI)及扩散张量纤维束成像(DTT)评价缺血性脑卒中所致皮质脊髓束(CST)损伤程度与运动功能的关系。方法对9例急性期大脑中动脉供血区缺血性脑卒中病人进行常规MR、DTI和DTT检查,对数据进行离线后处理,采用dTV.II软件处理,获得FA图及方向编码彩色图,并重建双侧皮质脊髓束3D纤维束图。对梗死区及健侧相应区域白质进行FA测量。采用Brunnstorm标准判断脑卒中患者患手肌力。结果在脑卒中病人梗死区FA值显著低于健侧,两侧相比差异有显著统计学意义(t=4.570,P<0.001)。病变侧皮质脊髓束表现为受压、变形、移位和中断,皮质脊髓束受累情况与肌力和运动功能的恢复有良好的相关性(rs=0.888,P<0.05)。结论CST损伤严重程度与运动功能的恢复相关,DTI和DTT对观察CST的损害程度、预测恢复程度、指导临床康复治疗具有重要的价值。     

Diffusion tensor imaging (DTI) of rodent brains in vivo using a 1.5T clinical MR scanner

PURPOSE: To evaluate the feasibility of using a clinical 1.5T MR scanner to perform magnetic resonance (MR) diffusion tensor imaging (DTI) on in vivo rodent brains and to trace major rodent neuronal bundles with anatomical correlation. MATERIALS AND METHODS: Two normal adult Sprague Dawley (SD) rats were anesthetized and imaged in a 1.5T MR scanner with a microscopic coil. DTI was performed at a resolution of 0.94 mm x 0.94 mm x 0.5 mm (reconstructed to 0.47 mm x 0.47 mm x 0.5 mm, with b-factors of 600 seconds/mm2 and 1000 seconds/mm2) and a higher resolution of 0.63 mm x 0.63 mm x 0.5 mm (reconstructed to 0.235 mm x 0.235 mm x 0.5 mm, with a b-factor of 1500 seconds/mm2). The fiber-tracking results were correlated with corresponding anatomical sections stained to visualize neuronal fibers. The apparent diffusion coefficient (ADC) and fractional anisotropy (FA) of the neuronal fibers were measured and compared with results in published reports. RESULTS: Several major neuronal fiber tracts, including the corticospinal cord, corpus callosum, and anterior commissure, were identified in all DTI data sets. Stained anatomical sections obtained from the rats confirmed the location of these fibers. The ADC values (0.6-0.8 +/- 10(-3) mm2/second) of the fibers were similar to published figures. However, the FA values (0.3-0.35) were lower than those obtained in previous studies of white matter in rodent spinal cord. CONCLUSION: We have demonstrated the feasibility of using a 1.5T clinical MR scanner for neuronal fiber tracking in rodent brains. The technique will be useful in rodent neuroanatomy studies. Further investigation is encouraged to verify the FA values generated by DTI with such techniques.