扩散张量成像观察先天性耳聋患者脑白质结构

目的 利用扩散张量成像(DTI)研究先天性耳聋(CD)患者的脑白质结构,探讨脑白质变化机制.方法 对6名先天性耳聋患者和6名正常人进行脑部DTI扫描,应用基于体素的分析(VBA)对CD组和正常对照(HC)组的全脑分数各向异性(FA)值进行比较,计算样本感兴趣区(ROI)Brodmann(BA)41、BA22和BA44区的平均FA值.结果 CD组FA值显著减少的区域位于右脑的颞上回(STG), ROI平均FA值除在右脑BA22区有下降的趋势外,未发现显著异常;CD组和HC组中左脑ROI的平均FA值显著偏大.结论 先天性耳聋患者右脑STG白质损伤,这种结构异常是由其先天缺乏声音刺激所造成的.     

无先兆偏头痛患者脑白质弥散张量成像TBSS分析

目的 采用DTI及基于纤维束追踪空间统计分析（TBSS）观察无先兆偏头痛患者脑白质变化。方法 对性别、年龄相匹配的25例无先兆性偏头痛患者（患者组）及25名健康志愿者（对照组）行DTI检查,采用TBSS分析 所有受试者脑白质纤维DTI各相关参数,包括FA、轴向弥散系数（AD）、平行弥散系数（RD）和平均弥散系数（MD）,比较两组DTI各参数的差异。结果 与对照组比较,患者组脑白质纤维束参量值的改变以右侧半球为主,其中双侧大脑脚、双侧内囊后肢、右侧内囊前肢、胼胝体体部及压部、右侧上放射冠、右侧后放射冠、左侧扣带、右侧上纵束的FA值显著降低（P均<0.05,FWE校正）;右侧大脑脚、右侧内囊后肢、右侧内囊前肢、右侧内囊豆状核后肢、胼胝体膝部、体部及压部、双侧上放射冠、双侧后放射冠、双侧丘脑后辐射、双侧扣带、双侧上纵束的RD值显著升高（P均<0.05,FWE校正）;胼胝体体部及压部、右侧上放射冠、右侧后放射冠、右侧上纵束的MD值显著增高（P均<0.05,FWE校正）;两组各脑区AD值差异均无统计学意义（P均>0.05,FWE校正）。结论 无先兆偏头痛患者脑白质纤维存在改变,以髓鞘脱失或完整性破坏为主。     

头部扩散张量磁共振成像扫描方案的优选

目的 探索扩散张量磁共振成像应用于临床的合理扫描方案。方法 对20名成年健康志愿者行头部扩散张量成像，比较不同扫描参数(层厚／层间距、b值及扩散敏感梯度方向数)对图像质量的影响。结果 在三种不同的扫描参数中，以层厚／层间距对图像信噪比的影响最大，层厚／层间距越大，图像信噪比越高。高b值扫描虽然ADC图灰白质对比明显，但FA图噪声较大。方向数越多，图像信噪比越高，但扫描时间相应延长。结论 层厚／层间距3mm/1mm、b值=1000s／mm^2、扩散敏感梯度方向25个，此方案适用于研究脑白质的细微结构，是应用于临床的合理扫描方案。     

化疗后脑白质纤维束扩散张量各向异性变化的研究

目的采用磁共振扩散张量成像(DTI)探讨接受系统性化疗的患者,常规MRI表现正常的脑白质是否存在纤维束扩散情况的改变。方法头颅MRI检查未见异常的恶性肿瘤患者36例,根据最后一次化疗距MR检查的时间间隔分为两组:病例A组(26例),时间间隔小于1年;病例B组(10例),时间间隔大于1年。对照组35例为常规头颅MRI检查正常的健康志愿者或首诊未行治疗的患者。所有病例经1.5T磁共振DTI检查(15个扩散方向),在后处理工作站进行双侧ADC值和FA值测量和计算,取特定部位6个:额叶、颞叶、枕叶、半卵圆中心、内囊前肢和后肢。各组间进行参数统计学分析。结果除颞叶和内囊前肢,其余4个部位的ADC值病例A组均低于B组,有统计学的显著性差异,与对照组之间均无显著性差异。FA值在各组间均无显著性差异。结论系统性化疗能够导致脑白质的扩散情况改变,DTI可以用于发现此种变化,且ADC值的改变比FA更为敏感,此改变可以随化疗停止时间的延长而变化。其变化机制还有待进一步研究。     

精神分裂症患者脑白质的磁共振扩散张量成像研究

目的应用磁共振扩散张量成像技术(DTI)对精神分裂症患者额叶及胼胝体压部脑白质损伤情况与临床症状之间的关系进行初步研究。方法对22例精神分裂症患者和20例健康志愿者进行脑部DTI扫描后,测量双侧额叶和胼胝体压部的各向异性分数值(FA),应用成组t检验对精神分裂症患者和正常健康对照组的相应区域进行比较,并用部分相关性检验对精神分裂症患者脑中各部位相应FA值与PANSS量表评分之间的关系进行统计。纤维束成像技术(DTT)重建胼胝体和扣带束。结果精神分裂症患者双侧额叶和胼胝体压部的FA值与正常对照组存在显著性差异(P<0.05),额叶FA值与PANSS量表评分之间存在正相关性(r=0.703,P<0.05),纤维束成像技术不能显示病例组和对照组的差别。结论精神分裂症患者与正常健康对照组存在脑白质细微结构的差异,DTI技术能够在一定程度上反映精神分裂症患者脑白质受损与临床症状的关系。     

脊髓扩散张量成像进展

扩散张量成像(diffusiontensorimaging,DTI)是目前人体功能磁共振成像研究的热点之一。由于脊髓的特殊结构和毗邻,使扩散张量成像的研究及临床应用存在一定的困难,快速成像序列在一定程度上克服了这个问题。对颈髓的DTI研究显示,人体颈髓ADC及FA值呈有序分布;对各种脊髓病变,DTI还可以显示常规T2WI不能显示的病理学改变。脊髓DTI是一种有意义和潜力的成像方法。     

磁共振扩散张量成像在正常脑老化研究中的应用

脑老化指随着年龄增长,大脑组织结构、功能、形态逐渐出现衰退的现象,其中认知功能减退是脑老化的重要标志,脑白质的退行性改变可能是造成脑老化的重要因素。DTI及其图像处理技术能够无创显示活体人脑组织微观结构,有利于分析脑老化过程及脑老化相关疾病。本文对DTI技术在正常脑老化中的研究现状及进展做一综述。     

扩散张量成像评价轻度阿尔茨海默病患者脑白质微观结构损害及内侧颞叶萎缩

目的 采用DTI和内侧颞叶萎缩(MTA)视觉评分评价轻度阿尔茨海默病(AD)患者脑白质微观结构改变及其MTA状况,并观察两者与认知功能的关系.方法 运用DTI技术ROI测量方法对轻度AD患者23例(AD组)及正常老年人21名(NC组)的16个ROI进行平均扩散率(MD值)及部分FA值测量,同时用MTA视觉评分方法对MTA状况进行评估,采用独立样本t检验及典型相关分析观察两者与认知功能的关系.结果 与NC组对比,AD组双侧海马旁回、双侧后扣带回、双侧下纵束及双侧下额枕束FA值明显减低,双侧海马旁回、双侧后扣带回、双侧下额枕束、左侧下纵束、左侧钩束MD值明显升高,MTA明显.脑白质部分区域DTI指数及双侧MTA评分与认知功能相关.结论 DTI能探测轻度AD患者脑白质微观结构异常;采用MTA评分方法可区分轻度AD与正常老年人;综合应用DTI技术及MTA评分方法可为诊断轻度AD提供更多辅助信息.     

精神分裂症患者的扩散张量成像与认知功能相关性研究

目的：了解精神分裂症（SCZ）患者的脑白质损害的特点及其与临床症状、认知功能损害之间的关 系。方法：招募精神分裂症患者（SCZ 组）及健康对照（HC 组）各 30 例,对 2 组进行磁共振扩散张量成像 （DTI）扫描,及临床症状评定、SCZ认知功能简明评测量表（BACS）测评;采用优化的空间统计方法（TBSS） 对DTI数据进行分析,分析两组之间DTI扫描结果的差异及其与临床症状、BACS得分的相关性。结果： SCZ 组全脑多处纤维束 FA 值低于对照组（P＜0.05）;左侧小脑上脚 FA 值与符号编码得分呈正相关（r= 0.384,P=0.039）。结论：SCZ患者存在全脑多处白质纤维损害,且部分重要白质纤维损害与认知障碍存在 相关性。     

扩散张量成像及纤维束示踪成像观察正常脊髓

目的 探讨3.0T MR DTI及脊髓扩散张量纤维束示踪成像(DTT)技术的可行性及临床应用价值。 方法 应用3.0T MR成像系统对49名健康志愿者行脊髓DTI。分别测量颈髓、下段胸髓的ADC和FA值,同时进行各段脊髓DTT研究。采用单因素方差分析进行统计学分析。 结果 在颈髓与下段胸髓之间ADC和FA值差异均无统计学意义(P=0.745、0.196)。在DTT彩色编码图上,正常脊髓纤维束显示为头尾向的一束,存在头尾侧各向异性。 结论 脊髓DTI是描述扩散特征并直观显示脊髓纤维束的有效检查技术,可为脊髓病变提供扩散定量值参考。     

Diffusion tensor imaging pipeline measures of cerebral white matter integrity: An overview of recent advances and prospects

Cerebral small vessel disease (CSVD) is a leading cause of age-related microvascular cognitive decline, resulting in significant morbidity and decreased quality of life. Despite a progress on its key pathophysiological bases and general acceptance of key terms from neuroimaging findings as observed on the magnetic resonance imaging (MRI), key questions on CSVD remain elusive. Enhanced relationships and reliable lesion studies, such as white matter tractography using diffusion-based MRI (dMRI) are necessary in order to improve the assessment of white matter architecture and connectivity in CSVD. Diffusion tensor imaging (DTI) and tractography is an application of dMRI that provides data that can be used to non-invasively appraise the brain white matter connections via fiber tracking and enable visualization of individual patient-specific white matter fiber tracts to reflect the extent of CSVD-associated white matter damage. However, due to a lack of standardization on various sets of software or image pipeline processing utilized in this technique that driven mostly from research setting, interpreting the findings remain contentious, especially to inform an improved diagnosis and/or prognosis of CSVD for routine clinical use. In this minireview, we highlight the advances in DTI pipeline processing and the prospect of this DTI metrics as potential imaging biomarker for CSVD, even for subclinical CSVD in at-risk individuals.     

基于纤维束空间统计学分析视神经脊髓炎谱系疾病脑白质微结构改变

目的 采用DTI基于纤维骨架空间统计方法（TBSS）分析视神经脊髓炎谱系疾病（NMOSD）患者脑白质纤维束微结构的改变。方法 对20例NMOSD患者（NMOSD组）和20名健康志愿者（正常对照组）行全脑常规MR和DTI扫描,使用FSL软件包中TBSS步骤对DTI数据行全脑非参数统计分析,并对NMOSD组有统计学差异的纤维束FA值与临床扩展残疾状态量表（EDSS）评分进行相关性分析。结果 与正常对照组比较,NMOSD组大脑及小脑白质区纤维束如胼胝体、穹隆、皮质脊髓束、钩束、小脑脚等广泛FA值减低（P<0.05,FEW校正）,其中扣带束、胼胝体、穹隆等AD值减低、RD值增高,穹隆和左侧内囊豆核后部MD值升高（P<0.05,FEW校正）。NMOSD患者左侧钩束、右侧外囊、左侧小脑下脚及双侧内囊前肢、内侧丘系FA值与EDSS评分呈负相关（P均<0.05）。结论 TBSS显示NMOSD患者大脑及小脑存在广泛脑白质损伤,可解释NMOSD部分临床症状,与残疾症状无关的脑区纤维束微结构改变提示NMOSD患者这些区域病变可能存在更复杂的病理机制。     

磁共振扩散张量成像在显示正常人脑白质纤维中的应用

目的应用DTI技术显示正常人脑白质纤维,探讨其与解剖学描述的一致性。方法20名健康志愿者行颅脑MRI与颅脑单次激发回波平面扩散张量成像扫描(b值=0,500s/mm2),在SiemensLeonardo工作站应用纤维束跟踪软件(SiemensStandar12dirs)进行后处理重建出白质纤维束。结果对主要白质纤维如皮质脊髓束、皮质核束、胼胝体、扣带、上纵束、下纵束、上枕额束、下枕额束、钩束进行模拟显示,不同纤维需要选择适合的感兴趣区、各向异性阈值、角度阈值、步长和体素内采样数目等参数,显示结果与解剖学描述具有较好的一致性。结论利用扩散张量成像技术可模拟显示正常人脑白质纤维,与解剖学描述具有较好的一致性,是在活体中研究人脑白质纤维的一种较可靠的方法。     

扩散张量成像评价2型糖尿病兔模型认知功能相关脑区白质微结构变化

目的 探讨2型糖尿病(T2DM)对认知功能相关脑区白质微结构的损伤以及病程对损伤程度的影响。方法 雄性日本大耳白兔30只,随机选取24只建立T2DM模型(模型组),余6只为对照组;于建模后12、16、20和24周行DTI,测量额叶白质、前扣带回、胼胝体膝部、胼胝体压部及后扣带回ADC和FA值。结果 与对照组比较,模型组建模12周时各部位ADC值和FA值无统计学差异(P均>0.05),16周起后扣带回、胼胝体膝部、胼胝体压部ADC值开始增高、FA值开始降低(P均<0.05),20周起额叶白质、前扣带回ADC值亦开始增高、FA值开始降低(P均<0.05);随T2DM病程延长,ADC值逐渐增高、FA值逐渐降低。结论 T2DM兔模型的认知相关脑区白质微结构受损,其损伤程度随病程延长而加重,前部白质损伤晚于后部白质。     

缺血再灌注模型大鼠脑白质扩散张量成像研究

目的:利用MR弥散张量成像(DTI)技术对脑缺血再灌注大鼠的大脑行动态观察,研究其扩散变化规律。方法:将24只成年雄性SD大鼠随机分为假手术组和模型组各12只,假手术组只分离血管,模型组根据线栓法制备缺血2h再灌注模型。术后24h、7d、14d用改良神经功能缺损评分(mNSS)评价大鼠神经功能缺损情况;行T2加权成像(T2WI)、DTI扫描,观察脑梗死体积与相关脑区平均弥散率(MD)和各向异性分数(FA)。结果:模型组较假手术组大鼠缺血再灌注后24h、7d和14d的mNSS评分均升高(均P<0.01),且缺血再灌注后7d的mNSS评分低于上一时间点(P<0.05)。T2WI成像显示,模型组大鼠梗死部位呈异常高信号,随时间推移高信号区域面积减少。DTI结果显示,缺血后24h,模型组较假手术组患侧所有脑区MD值均显著下降(P<0.01,0.05),7d后呈假正常化,14d均高于假手术组(P<0.01,0.05);缺血后24h,患侧胼胝体、海马及纹状体的FA值均显著下降(均P<0.05),7d时均持续下降(P<0.01,0.05),除了胼胝体,其他脑区在14d达到最低水平(P<0.01,0.05)。缺血后24h,除了感觉皮层,健侧脑区MD和FA值均高于假手术组(P<0.01,0.05);缺血后7d,除了胼胝体和海马,其他脑区MD值均低于假手术组(P<0.01,0.05)。结论:DTI能够反映不同时期缺血再灌注后脑白质损伤的变化特点,患侧白质随着时间的推移演变为不可转逆的结构破坏,健侧白质功能变化可能与交互性半球间抑制作用有关。     

利用DTI对胶质瘤周围白质形态与参数的初探

目的 利用弥散张量成像(DTI)探讨正常人与胶质瘤患者脑白质纤维在形态和参数的区别,为临床诊疗提供客观依据.方法采用GE 3.0 T MR成像系统采集图像,利用自主开发的DTI图像处理平台分析9例脑部DTI图像,并用跟踪软件追踪白质纤维走行.结果通过图像处理所得的三维纤维跟踪图像再现了胶质瘤与周围脑白质的位置关系;病灶区及周围组织的 FA, RA, MD 值发生改变.结论 DTI技术有助于脑部胶质瘤的鉴别和诊断,能够协助术前手术计划的制定.     

DTI评价戒断时间对海洛因成瘾者大脑白质完整性的影响

目的 采用DTI研究戒断的时间效应对海洛因成瘾者大脑白质微结构的影响。方法 对28例短期戒断(sa组)与17例长期戒断(la组)的海洛因成瘾者进行DTI数据采集,组间FA比较采用白质骨架的空间统计(TBSS)方法,对组间人口学资料、径向弥散(RD)值和轴向弥散 (AD)值比较采用两样本t检验,对脑白质差异区的FA值与戒断时间进行相关分析。结果 与sa组比较,la组FA值升高的脑区包括左侧后冠状辐射、左侧外囊、左侧内囊后肢、右侧上纵束、右侧前冠状辐射、右侧皮质脊髓束、双侧上冠状辐射、胼胝体体部和压部 (P<0.05,TFCE及FWE校正),la组上述脑区的RD值降低(P<0.05),两组的AD值差异无统计学意义(P>0.05)。sa组和la组大脑白质差异区FA值与戒断时间呈正相关(r=0.361、0.380,P=0.019、0.013)。结论 接受长期戒断的海洛因成瘾者大脑多个区域的脑白质完整性较短期戒断者显著改善。长期戒断有利于海洛因所导致的白质损伤恢复,也可能有利于海洛因成瘾者认知功能等脑功能的改善。