扩散张量成像评价多系统萎缩患者幕下纤维束

目的 探讨MR DTI参数对多系统萎缩(MSA)患者幕下区域病变的诊断价值.方法 对8例临床诊断为MSA患者(MSA组)和10名正常人(对照组)分别行常规头MR和DTI扫描.测量双侧小脑中脚(MCP)宽度、脑桥前后径以及双侧小脑下脚(ICP)、小脑中脚(MCP)、小脑上脚(SCP)、脑干皮质脊髓束(CST)、交叉纤维(CF)、内侧丘系(ML)及小脑白质的ADC和FA值,并进行统计学分析.结果 MSA组双侧ICP、双侧MCP、双侧SCP、右侧ML及双侧小脑白质的FA值显著低于对照组;MSA组右侧ICP、双侧MCP、双侧SCP、CF、左侧ML及双侧小脑白质的ADC值显著高于对照组.MCP的ADC值、FA值与其萎缩程度有相关性;CST、CF、ML的ADC、FA值与脑桥萎缩程度有相关性.对照组、MSA组"十字征"阴性患者、阳性患者间ADC值、FA值差异有统计学意义.结论 DTI可活体无创评价MSA幕下区域脑组织病变,较常规MRI更敏感地发现结构异常.     

无骨折脱位型颈脊髓损伤患者颈髓的弥散张量成像

目的探讨应用磁共振弥散张量成像(DTI)定量分析无骨折脱位型颈脊髓损伤患者的可行性。方法对15例无骨折脱位型颈脊髓损伤患者(患者组)和20例健康志愿者(对照组)行常规MRI和DTI扫描,分别测量各向异性分数(FA)和表观弥散系数(ADC)。结果患者组FA为(0.475±0.109),ADC为(1.438±0.252)×10-3mm2/s。对照组FA为(0.604±0.096),ADC值为(1.371±0.280)×10-3mm2/s。与对照组相比,患者组FA降低(P0.05),ADC无显著性差异(P=0.267)。纤维束示踪成像(FT)显示,患者组颈髓白质纤维束不同程度受压凹陷、扭曲、减少、稀疏甚至断裂。结论 DTI能够敏感地发现无骨折脱位型颈脊髓损伤,FT能直观显示颈髓白质纤维束的细微损伤,为颈髓损伤程度的临床评估提供客观依据。     

扩散张量成像评价颈总动脉交感神经网剥脱术治疗儿童脑瘫的价值

目的应用磁共振扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)及扩散张量纤维束成像(diffusion tensor tracking,DTT),探讨其对脑瘫患儿颈总动脉交感神经网剥脱术后脑白质恢复的评估价值。材料与方法对30例痉挛型单侧脑瘫患儿手术前、后进行临床评估和常规MRI、DTI检查,测量并比较术前术侧和对侧、术前和术后双侧内囊后肢及大脑脚的各向异性分数(fractional anisotropy,FA)值,并对白质纤维束进行三维重建。运用粗大运动功能分级系统(gross motor function classification system,GMFCS)评价患儿运动功能。采用配对样本t检验比较术前术侧和对侧、术前和术后脑白质不同部位FA值的差异,以Spearman相关分析不同白质纤维束DTI参量与GMFCS的相关性。结果术前术侧不同部位白质纤维束FA值均显著低于对侧,差异有统计学意义(P0.01)。术后6个月脑瘫患儿术侧不同部位白质纤维束FA值与术前相比显著增加(P0.01),粗大运动功能获得改善。术后6个月患儿对侧不同部位白质纤维束FA值与术前相比差异无统计学意义(P0.05)。患儿临床GMFCS与FA值呈负相关(P0.01),且与内囊后肢、大脑脚的相关性都较高(r=-0.933,P0.01;r=-0.873,P0.01)。结论 DTI联合DTT可用于定量评价脑瘫患儿术后脑白质的恢复情况,对辅助临床治疗和预后评估具有重要作用。     

磁共振弥散张量成像定量分析复发-缓解型多发性硬化患者表现正常的脑干白质纤维束

目的 应用磁共振弥散张量成像(DTI)定量分析复发-缓解型多发性硬化(RRMS)患者表现正常的脑干白质纤维束的改变.方法 对50例RRMS患者(RRMS组)及25名年龄和性别相匹配的健康志愿者(对照组)行磁共振扫描,获取常规MR图像和DTI图像.比较两组脑干主要纤维束(皮质脊髓束/皮质脑桥束、小脑上、中、下脚纤维束和内侧丘系纤维束)的部分各向异性分数(FA)和平均弥散系数(MD)的变化.结果 排除年龄、性别等因素影响后,经ANCOVA协方差分析,RRMS组患者皮质脊髓束/皮质脑桥束(L:P=0.030;R:P=0.020)、小脑下脚(L:P=0.030;R:P=0.037)、小脑上脚(L:P=0.036;R:P=0.041)、内侧丘系(L:P=0.014;R:P=0.035)的FA值较对照组明显降低.RRMS组患者皮质脊髓束/皮质脑桥束(L:P=0.004;R:P=0.046)、小脑下脚(L:P=0.047;R:P=0.011)、小脑上脚(L:P=0.021;R:P=0.011)、内侧丘系(L:P=0.002;R:P=0.044)的MD值较对照组明显增高.小脑中脚的MD值及FA值两组间差异均无统计学意义(P＞0.05).RRMS患者表现正常脑干白质纤维束的MD值及FA值与脑实质分数(BPF)、T2病灶容积之间均无相关性.结论 RRMS患者表现正常脑干白质纤维束DTI的异常发现,提示上述纤维束存在微观病变,推测病变可能是局部隐匿性病灶导致的髓鞘脱失、轴突破坏.     

3.0T磁共振弥散张量成像在急性脑梗死评估中的应用研究

目的 利用3.0T磁共振弥散张量成像(DTI)及扩散张量纤维束成像(DTT)评价急性脑梗死所致皮质脊髓束(CST)损伤程度与临床预后的关系.方法 搜集以急诊就诊脑梗死患者32例,均首次发病,行常规磁共振(MRI)、DTI和DTT检查,用dTV.Ⅱ软件处理,获得各向异性分数[纤维束重组成像(FA)]图及方向编码彩色图,并重组双侧CST 3D纤维束图.对梗死区及健侧相应区域白质进行FA测量,观察梗死灶与皮质脊髓束的关系,并对其行2次临床神经功能症状评分,作为临床评价标准.结果 急性脑梗死患者梗死区FA值显著低于健侧,两侧相比差异有统计学意义(t=-6.3333,P<0.0000).病变侧CST表现为受压、变形、移位和中断,CST损伤程度与临床神经功能症状经检验呈显著负相关关系(r=-0.97361,P<0.0001).结论 3.0T磁共振DTI能对急性脑梗死患者脑白质损伤做出直观显示,能较好评价白质损伤程度,为临床治疗及预后判断提供依据.     

扩散张量成像和动脉自旋标记对急性缺血性脑卒中脑损伤的评价

目的 3.0 T MR扩散张量成像(DTI)和动脉自旋标记(ASL)对急性缺血性脑卒中脑损伤的评价。材料与方法 25例确诊的急性缺血性脑卒中患者,其中超急性期5例、急性期16例和亚急性期4例,所有患者均行DTI及ASL检查,观察各期的DTI图像及ASL图像并通过特殊软件进行后处理,重建白质纤维束(DTT),测量梗死区与镜像区的FA值、ADC值及r CBF值,比较差异性并进行相关性分析。结果梗死灶FA值、ADC值及r CBF值均较镜像区脑组织明显降低(P0.0 5),梗死区FA值、A D C值与r C BF值之间无明显相关(P0.0 5);采用Spearman秩相关分别分析3个时期脑梗死区的FA值、ADC值和r CBF值均无明显差异。结论 DTI和ASL能够早期反映梗死灶血流灌注情况及该区白质纤维束的完整性,根据量化的数据,可以间接判断急性缺血性脑卒中脑损伤的时间,进而提高适合溶栓的患者人数,改善其生活质量。     

DTI检查在轻型创伤性脑损伤患者诊断中的应用价值

目的:观察扩散张量成像(DTI)检查在轻型创伤性脑损伤(MTBI)患者诊断中的应用价值。方法:选择我院MTBI患者52例作为疾病组,另选同期健康志愿者52例作为对照组,两组均行DTI扫描检测,观察两组胼胝体、内囊、额叶白质、颞叶白质4个部分感兴趣区各向异性分数(FA)及表观扩散系数(ADC)。结果:疾病组胼胝体、内囊、额叶白质、颞叶白质各感兴趣区FA值较对照组低,差异有统计学意义(P0.05);两组胼胝体、内囊、额叶白质、颞叶白质各感兴趣区ADC值对比,差异无统计学意义(P0.05)。结论:FA值可作为DTI检查MTBI临床诊断的主要指标,DTI检查能为MTBI患者的临床诊断提供有效依据。     

脑外伤的磁共振弥散张量成像研究

目的:探讨磁共振弥散张量成像(DTI)对脑外伤(TBI)的诊断价值。方法:对30例TBI患者(试验组)和10例健康志愿者(对照组)行磁共振弥散张量成像,构建表观弥散系数图(ADC图)、部分各向异性图(FA图)及三维纤维束成像图(3D-DTT图)。选择双侧额叶白质、双侧内囊膝部、胼胝体膝部左右侧、中线位置及其压部中线位置各一个点(共8个)为感兴趣区,分别测定ADC值、FA值。将对照组与试验组间FA值、ADC值进行统计学分析。结果:试验组与对照组ADC值、FA值均有统计学差异(P<0.05)。3D-DTT可立体地显示胼胝体、双侧皮质脊髓束等的形态,从而可以观察到脑白质纤维束的不同损伤程度。结论:ADC值、FA值能定量测定创伤性脑损伤后脑组织水分子代谢的情况,3D-DTT图能直观显示神经纤维束的损伤,对TBI患者的受伤程度、预后估测有重要价值。     

磁共振弥散张量神经束示踪术定量评价早产新生儿皮质脊髓束的临床观察

目的：研究早产新生儿皮质脊髓束( CST)的弥散张量成像( DTI)参数与脑白质损伤( WMI)评级之间以及与胎龄的关系。方法选取158例早产儿在纠正胎龄达到足月时进行脑部MRI以及DTI扫描。据MRI表现,将WMI的程度分成正常、轻度以及重度损伤组。利用纤维示踪技术对CST进行成像,测量各组早产儿CST所占的体素数量( VC)、各向异性分数( FA)和表观弥散系数( ADC)值,分析各组间的参数差异,并统计各参数与胎龄的相关性。结果各组患儿之间的DTI参数差异均有显著性。重度组CST的VC和FA小于其余两组,ADC大于其余两组。正常组的VC和FA大于其余两组,ADC小于其余两组。 VC及FA与胎龄相关。结论 DTI定量分析可以反映早产儿WMI的程度,CST的成熟与WMI以及早产儿成熟度有一定相关性。     

自发性脑出血亚急性期皮质脊髓束损伤的MR扩散张量成像研究

目的通过测量亚急性期自发性脑出血(ICH)患者皮质脊髓束(CST)脑桥基底部水平的扩散张量成像(DTI)指标,评估患者CST损伤程度及其与功能水平之间的关系。材料与方法搜集发病7~21 d(亚急性期)、Glasgow昏迷量表12分,且出血灶位于基底节区的ICH患者26例,采用NIHSS、m RS和BI量表评估患者功能水平。通过1.5 T磁共振仪采集DTI图像,测量CST脑桥基底部λ_1、λ_2、λ_3值,然后计算得到FA、MD和λ_(23)值,最后计算病灶侧与正常侧DTI各项指标的比率,即r FA、r MD、rλ_1和rλ_(23)。通过SPSS 18.0对CST两侧的FA、MD、λ_1和λ_(23)行配对样本t检验,对DTI指标比率和NIHSS、m RS、BI量表评分行Spearman相关分析。结果病灶侧FA、MD、λ_1值显著降低(P0.05),λ_(23)值无显著差异(P0.05)。r FA值与NIHSS评分呈显著负相关(r_s=–0.694,P=0.000),与m RS评分呈显著负相关(r_s=–0.633,P=0.001),与BI评分呈显著正相关(r_s=0.674,P=0.000)。结论 ICH亚急性期CST发生以华勒变性为主要特点的白质完整性受损,脑桥基底部DTI指标r FA值可对CST损伤导致的运动功能水平下降进行有效评估。     

Longitudinal changes in grey and white matter during adolescence

Brain development continues actively during adolescence. Previous MRI studies have shown complex patterns of apparent loss of grey matter (GM) volume and increases in white matter (WM) volume and fractional anisotropy (FA), an index of WM microstructure. In this longitudinal study (mean follow-up = 2.5 ± 0.5 years) of 24 adolescents, we used a voxel-based morphometry (VBM)-style analysis with conventional T1-weighted images to test for age-related changes in GM and WM volumes. We also performed tract-based spatial statistics (TBSS) analysis of diffusion tensor imaging (DTI) data to test for age-related WM changes across the whole brain. Probabilistic tractography was used to carry out quantitative comparisons across subjects in measures of WM microstructure in two fiber tracts important for supporting speech and motor functions (arcuate fasciculus [AF] and corticospinal tract [CST]). The whole-brain analyses identified age-related increases in WM volume and FA bilaterally in many fiber tracts, including AF and many parts of the CST. FA changes were mainly driven by increases in parallel diffusivity, probably reflecting increases in the diameter of the axons forming the fiber tracts. FA values of both left and right AF (but not of the CST) were significantly higher at the end of the follow-up than at baseline. Over the same period, widespread reductions in the cortical GM volume were found. These findings provide imaging-based anatomical data suggesting that brain maturation in adolescence is associated with structural changes enhancing long-distance connectivities in different WM tracts, specifically in the AF and CST, at the same time that cortical GM exhibits synaptic “pruning”.     

弥散峰度成像评估阿尔茨海默病脑部白质纤维束损害

目的 探讨弥散峰度成像(DKI)对于阿尔茨海默病(AD)的诊断价值。方法 对19例AD患者(AD组)和17名健康体检者(对照组)行DKI扫描,测量并比较两组胼胝体膝部、胼胝体压部、双侧前扣带束、双侧后扣带束、双侧上纵束和双侧下枕额束的弥散张量成像(DTI)和DKI参数值,分析各参数与简易精神状态检查量表(MMSE)评分的相关性。结果 AD组胼胝体膝部、压部,双侧前扣带束,双侧后扣带束的各向异性分数(FA)、平均扩散程度(MD)、径向扩散程度(RD)和平均弥散峰度(MK)、径向峰度(RK)、轴向峰度(AK),双侧上纵束和双侧下枕额束MK、RK、AK值与对照组的差异均有统计学意义(P均<0.05);AD组同一患者右前扣带束的FA、MK、AK、RK值,右后扣带束FA值,左上纵束FA、RD、MK、RK值与右侧的差异均有统计学意义(P均<0.05);DTI和DKI参数值与MMSE均具有相关性,胼胝体膝部MK值与MMSE的相关性最高(r=0.55,P<0.05)。结论 DKI可敏感、准确地评价认知障碍的严重程度。     

MR扩散张量在临床脑梗死运动功能康复评估中的应用

目的使用扩散张量成像（DTI）研究脑梗死不同时期的扩散张量的变化规律，并试图通过扩散张量纤维束成像（DTT）探讨皮质脊髓束（CST）损伤与运动功能恢复的关系。方法26例脑梗死患者行常规MRI及DTI检查，测量各期病灶及对侧相应正常区域脑组织的平均扩散系数（DCavg）、部分各向异性系数（FA）、容积比（1-VR）及相对各向异性系数（RA）值，同时进行统计学分析；并行白质纤维束三维重建。结果各期病灶与对侧各参数值间的差异均有统计学意义（P〈0．01）；各期病灶各参数值间的差异亦有统计学意义（P〈0．01）。DTT可显示脑白质纤维束的破坏、推移或扭曲等征象，CST的损伤情况与运动功能的恢复有良好的相关。结论梗死灶DTI各参数值的变化具有规律性，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参考价值。     

磁共振弥散张量成像和弥散张量纤维束成像诊断弥漫性轴索损伤

目的评价联合应用磁共振弥散张量成像(DTI)与弥散张量纤维束示踪技术(DTT)诊断弥漫性轴索损伤(DAI)的价值。方法对14例临床确诊弥漫性轴索损伤病例及14例健康志愿者进行MR平扫、弥散加权成像(DWI)、DTI及DTT检查,测量全部受检者胼胝体及脑干的ADC值和FA值,并进行对比分析。结果DTI显示DAI患者除胼胝体膝部外的其他测量区域FA值均明显减低(P<0.01)。ADC值可早期发现DAI的脑部损伤水肿区,但量值随发病时间变化较大;DTT结合弥散张量椭球体图可很好显示感兴趣区白质纤维束,在某种程度上更直观地显示脑白质受损范围。结论DTI联合DTT是目前在活体中诊断与评估弥漫性轴索损伤最敏感、准确的检查方法,并可用于动态观察神经纤维的临床转归过程,提示患者预后。     

Fiber tract-oriented statistics for quantitative diffusion tensor MRI analysis

Quantitative diffusion tensor imaging (DTI) has become the major imaging modality to study properties of white matter and the geometry of fiber tracts of the human brain. Clinical studies mostly focus on regional statistics of fractional anisotropy (FA) and mean diffusivity (MD) derived from tensors. Existing analysis techniques do not sufficiently take into account that the measurements are tensors, and thus require proper interpolation and statistics of tensors, and that regions of interest are fiber tracts with complex spatial geometry. We propose a new framework for quantitative tract-oriented DTI analysis that systematically includes tensor interpolation and averaging, using nonlinear Riemannian symmetric space. A new measure of tensor anisotropy, called geodesic anisotropy (GA) is applied and compared with FA. As a result, tracts of interest are represented by the geometry of the medial spine attributed with tensor statistics (average and variance) calculated within cross-sections. Feasibility of our approach is demonstrated on various fiber tracts of a single data set. A validation study, based on six repeated scans of the same subject, assesses the reproducibility of this new DTI data analysis framework.     

扩散张量成像观察遗忘型轻度认知障碍患者联合纤维束

目的 通过磁共振扩散张量成像(DTI)探讨遗忘型轻度认知障碍(aMCI)患者联合纤维束FA值和ADC值的变化特点,评价DTI对aMCI的诊断及aMCI与AD鉴别诊断的应用价值.方法 对20例aMCI患者(aMCI组)、20例AD患者(AD组)及20名正常对照者(对照组)行DTI扫描,以额枕下束、胼胝体膝部及压部、上纵束Ⅱ、扣带束作为感兴趣区(ROI)测FA值和ADC值.结果 aMCI组与NC组比较额枕下束和扣带束FA值差异有统计学意义(P<0.05);aMCI组与AD组比较扣带束FA值差异有统计学意义(P<0.05).结论 aMCI患者额枕下束、扣带束FA值的异常改变,提示DTI检查可作为aMCI的一个诊断指标.aMCI患者与AD患者扣带束FA值有差异,有助于aMCI与AD的鉴别诊断.     

肌萎缩侧索硬化的神经影像学研究

[目的]研究肌萎缩侧索硬化(ALS)的颅脑核磁共振成像(MRI)改变与临床表现的关系,分析ALS的颅脑弥散张量成像(DTI)特点,评价MRI及DTI在ALS诊断中的价值.[方法]对49例ALS患者的临床和影像学资料进行回顾性分析,颅脑MRI呈现皮质脊髓束(CST)异常改变者构成MRI阳性组,共10例,无异常改变者构成MRI阴性组,共39例;此外,对1例患者的DTI及弥散张量纤维束成像(DTT)结果进行单独分析.[结果]MRI阳性者共10例(占20.4%);MRI阳性组的起病年龄较MRI阴性组小,且两组相比较差异有显著性( P <0.01),锥体束征较MRI阴性组明显( P <0.01);两组的病程相比较无统计学差异( P >0.05);DTI显示CST等广泛纤维束的各向异性值(FA)减低,DTT示CST严重缺失.[结论]虽然颅脑MRI呈现异常改变与ALS临床表现有一定关系,但在临床诊断ALS的患者中,MRI阳性率较低,可见MRI对ALS并不敏感,仅作为参考标准,而DTI技术可能对ALS的诊断有所帮助,有待进一步研究.     

Microstructural white matter abnormalities in type 2 diabetes mellitus: a diffusion tensor imaging study

This study investigated whether diffusion tensor imaging (DTI) could identify potential abnormalities in type 2 diabetes mellitus (T2DM) patients without cognitive complaints compared to healthy controls. In addition, the existence of associations between diffusion measures and clinical parameters was examined. Forty T2DM patients and 97 non-diabetic controls completed a clinical and biochemistry examination. Structural MRI scans (DTI, T1, T2, FLAIR) were subsequently acquired with a 1.5 Tesla scanner. In addition to a global DTI analysis, voxel-based analysis was performed on the fractional anisotropy (FA), mean diffusivity (MD), and axial (AD) and transverse (TD) diffusivity maps to investigate regions that exhibit (i) WM differences between patients and controls; and (ii) associations between clinical measurements and these DTI indices. There were no significant differences in age, gender, and WM hyperintensity scores derived by the conventional MRI scans between controls and T2DM patients. For the T2DM patients, however, the MD of the brain parenchyma was significantly increased compared to controls and was positively correlated with disease duration. The voxel based analyses revealed (i) a significantly decreased FA in the bilateral frontal WM compared to controls which was mainly caused by an increased TD and not a decreased AD within these regions; (ii) a significant association between disease duration and microstructural properties in several brain regions including bilateral cerebellum, temporal lobe WM, right caudate, bilateral cingulate gyrus, pons, and parahippocampal gyrus. Our findings indicate that microstructural WM abnormalities and associations with clinical measurements can be detected with DTI in T2DM patients.