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。     

扩散张量成像对帕金森病患者的生命质量及功能障碍的评估

目的研究帕金森病（PD）脑锥体外系和部分功能区的扩散张量成像（DTI）改变状况,探讨DTI对PD患者的生命质量、功能障碍以及病情的评估价值。 方法PD患者30例作为研究组,按Hoehn-Yahr分级量表将双侧症状患者20例作为中晚期组（Hoehn-Yahr分级2～5级）,单侧症状PD患者10例作为早期组（Hoehn-Yahr分级1～1.5级）。选取年龄和性别匹配的健康志愿者30例作为对照组,本研究采用PD专用量表39项帕金森病生命质量调查表(PDQ-39)进行自评,并进行常规MR头部平扫和DTI检查。经后处理得到部分各向异性（FA）图和表观扩散系数（ADC）图,手绘测量各兴趣区(ROI)(包括双侧的黑质、红核、壳核、尾状核、苍白球、丘脑、胼胝体压部、胼胝体膝部、扣带回、额叶深部白质和中央前回)的FA值和ADC值。将所获得数据进行统计分析。 结果①中晚期组和早期组的黑质、尾状核、丘脑的FA值均较对照组明显减低（P=0.005,0.009,0.042;0.016,0.017,0.035;0.003,0.016,0.004）;中晚期组黑质的FA值较早期组症状同侧黑质的FA值明显减低（P=0.023）;早期组症状对侧和同侧的黑质FA值之间比较,差异有统计学意义（P=0.038）;早期组和中晚期组PD患者胼胝体压部的FA值较对照组明显减低（P=0.034,P=0.002）;中晚期组PD患者脑中央前回的FA值较对照组明显减低（P=0.015）,且明显低于早期组症状对侧及症状同侧（P=0.044,P=0.020）;中晚期组脑扣带回的FA值亦低于对照组（P=0.045）;中晚期组和早期组其余ROI的FA值与对照组之间以及中晚期组与早期组之间比较,差异均无统计学意义（P>0.05）。早期组、中晚期组和对照组之间各ROI的ADC值比较,差异无统计学意义（P>0.05）,但随着病情级别的增加,ADC值呈增高趋势。②PD患者黑质、丘脑、尾状核、扣带回及额叶深部白质FA值与PDQ-39得分呈正相关（r=0.714,0.547,0.854,0.885,0.514,P<0.05）,但其ADC值与PDQ-39得分无明显相关。③将早期组和中晚期组PD患者的PDQ-39得分进行独立样本t检验,早期组与中晚期组患者间PDQ-39得分比较,差异有统计学意义(P=0.012)。 结论PD患者功能障碍与脑实质某些位置的FA值减低有关;黑质、丘脑、尾状核、额叶白质及扣带回FA值与生命质量相关,FA值减低,PD患者的生命质量下降;DTI可用于PD患者生命质量和功能障碍评估。     

磁共振扩散张量成像观察偏执型精神分裂症患者双侧钩束损伤

目的 应用DTI评价偏执型精神分裂症(SP)患者双侧钩束的损伤情况,探讨其与临床症状等指标之间的关系.方法 对33例偏执型SP患者(SP组)和30名正常人(对照组)行脑部DTI扫描,测量双侧钩束的FA值和平均弥散率(MD)值,对同侧DTI指数进行组间比较,并对患者两侧钩束的DTI指数进行组内比较及不对称性分析,其中不对称性分析采用不对称系数(AI)进行计算,并统计分析,最后对SP患者双侧钩束的DTI指数与阳性和阴性症状量表(PANSS)评分进行相关性检验.结果 偏执型SP者左右侧钩束的FA值分别为0.65±0.31和0.55±0.12,MD值为(0.75±0.04)×10-3 mm2/s和(0.75±0.04)×10-3 mm2/s;对照组FA值分别为0.66±0.09和0.65±0.07,MD值为(0.75±0.04)×10-3mm2/s和(0.75±0.05)×10-3mm2/s.SP患者双侧FA值均有明显下降(P＜0.05),且FA值与PANSS的阴性症状得分(rL=0.36,P＜0.05;rR=0.35,P＜0.05)、一般病理症状得分(rL=0.35,P＜0.05;rR=0.39,P＜0.05)及总分(rL=0.40,P＜0.05;rR=0.41,P＜0.05)均呈正相关,而与PANSS阳性症状得分无明显相关性(P＞0.05).SP组与对照组同侧钩束MD值及SP组双侧钩束FA值差异均无统计学意义(P＞0.05),且SP患者钩束不存在显著左右不对称性(P＞0.05).结论 DTI能发现偏执型SP患者双侧钩束纤维微观结构的损害以及两侧不对称性的缺失,并且这些损害与临床症状及病情严重程度相关.     

肌萎缩侧索硬化症的扩散张量成像研究

目的采用DTI技术,定量检测肌萎缩侧索硬化症（ALS）患者脑内上运动神经元（UMN）的受累情况。方法运用GE Signa3.0T磁共振成像系统,对15例临床确诊及拟诊的ALS患者和12例性别、年龄相当的正常对照者进行了全脑DTI扫描。分别计算双侧大脑皮层下白质、皮质脊髓束及胼胝体各部的各向异性分数（FA）和平均扩散系数（MD）,并与多种临床参数进行相关分析。结果ALS患者脑内的FA值在双侧中央前后回皮层下白质、放射冠、内囊后肢后部、大脑脚及胼胝体各部较正常对照者显著下降;而相应部位的MD值无显著变化。FA值与ALSFRS及最大手指敲击率呈正相关,与病程、年龄及病情进展速度呈负相关;MD值与ALSFRS、病情进展速度及年龄呈负相关,而与其他临床指标之间无显著相关性。结论DTI可以通过定量检测ALS患者脑内FA及MD值的变化帮助确定上运动神经元的受累情况,尤其是在临床诊断不是很明确时。     

脑小血管病患者多模态影像学分析及与认知功能的相关性研究

目的：研究脑小血管患者功能性影像学特征并探讨其与患者认知功能损害的相关性。方法：脑小血管病患者15例作为观察组,健康受试者15名作为对照组,采用简易智力状况检查法（MMSE ）、蒙特利尔认知评估（Mo-CA）、美国国立卫生院神经功能缺损评分（NIHSS）评定患者认知功能损害程度;采用磁共振平扫及多模态磁共振成像技术观察平均弥散系数（ADC ）和各向异性值（FA ）以及脑内微出血数目与患者认知功能损害之间的关系。结果：观察组MMSE、MoCA评分明显低于对照组,而NIHSS评分高于对照组（均 P＜0．01）。观察组额颞叶、顶叶、基底节区FA值明显低于对照组（P＜0．05）,ADC值明显高于对照组（P＜0．05）。观察组脑内微出血数目明显高于对照组（P＜0．01）。脑小血管患者脑内微出血数目及额颞叶 FA、DCaverage值与认知功能损害密切相关（P＜0．05）。结论：脑小血管病患者额颞叶白质损伤程度以及微出血数目与认知功能损害之间密切相关。     

重度颅脑创伤后认知功能障碍患者蒙特利尔认知评估量表评分与扩散张量成像的相关性研究

目的研究重度颅脑创伤（TBI）后认知障碍患者蒙特利尔认知评估量表（MoCA）评分与扩散张量成像（DTI）的相关性。 方法选择重度TBI恢复期男性患者8例作为研究对象,所有患者均采用MoCA评分评定其记忆、注意、语言、执行等各项功能,同时采用DTI测量感兴趣区（放射冠、上纵束、下纵束、内囊、胼胝体膝部、胼胝体体部、胼胝体压部和扣带回）白质纤维束的各异向性（FA）值,最后采用Pearson软件分析MoCA评分与感兴趣区FA值的相关性。 结果胼胝体体部、胼胝体膝部和上纵束的FA值与MoCA评分均具有相关性,r值分别为r=0.746,P<0.05;r=0.689,P<0.05;r=0.748,P<0.05。 结论重度颅脑创伤患者的胼胝体体部、胼胝体膝部、上纵束白质纤维束损伤与认知障碍显著的相关性。     

经神经影像学支持的阿尔茨海默病脑白质改变的磁共振弥散张量成像研究

目的通过磁共振弥散张量成像(DTI)对阿尔茨海默病(AD)患者脑白质损伤变化及认知功能情况分析,探讨其变化关系。方法应用3.0 T DTI对20例AD患者和20名健康老人行轴位全脑DTI扫描,比较两组脑部各向异性分数(FA)的差异,分析AD患者各被检测部位的FA值、弥散系数(D)值与功能变化的相关性。结果 (1)AD组胼胝体压部(CCP)白质FA值下降,差异有统计学意义(t=2.461,P<0.05),AD组CCP D值提高,差异有统计学意义(t=1.741,P<0.05)。(2)AD组白质FA、D值与简易智能状态检测(MMSE)及形象记忆测试(FMT)评分均显著相关。AD患者CCP、脑部扣带(C-M、C-P)白质FA与MMSE、FMT评分测试呈正相关(r值分别为0.405、0.334、0.376、0.372、0.368、0.365,均P<0.05),CCP、C-M、C-P的D值与神经心理测试评分呈负相关(r值分别为-0.366、-0.336、-0.403、-0.367、-0.332、-0.403,均P<0.05)。结论 AD患者脑内可能存在多部位细微结构和神经改变,DTI检测指标可考虑作为指导临床治疗客观参考诊断标准之一。     

弥散张量成像在缺血性脑白质疏松症中的应用初步研究

目的探讨磁共振弥散张量成像（DTI）在脑白质疏松症fLA）认知功能障碍的应用价值。方法对15例腔隙性脑梗死伴发脑白质疏松症患者（LA组）及8例单纯腔隙性脑梗死患者（U组）和8例正常老年人（对照组）行常规MRI及DTI检查。测定兴趣区分数各向异性fFA）值和表观弥散系数（ADC）值．并对与蒙特利尔认知评估量表（MoCA）评估结果进行相关性分析。结果LA组与LI组、正常对照组比较,FA值降低,ADC值升高,差异均具有显著性。兴趣区是双侧额叶白质、右侧海马、胼胝体膝部及压部俾〈0．05）。各部位FA值与MoCA评估得分呈正相关。结论LA出现认知功能障碍部位以双侧额叶白质、胼胝体受损为主。DTI可以发现常规MRI检查所不能显示的脑白质的超微结构改变．     

多发性硬化早期胼胝体的DTI改变

目的：探讨多发性硬化（MS）早期常规MR扫描表现正常的胼胝体的磁共振弥散张量成像（DTI）的改变。方法：20例病程相对较短（平均2.3年）的MS患者和20个年龄性别相匹配的健康志愿者为对照进行MR扫描,获取高分辨常规MRI（T1WI、T2WI、FLAIR）图像及DTI图像,获得表现正常胼胝体（NACC）和额、枕区的表现正常白质（NAWM）的部分各向异性指数（FA）值和平均扩散系数（MD）值。结果：早期MS患者的NACC与正常对照比较其FA值显著下降（P＜0.001）、MD值显著增加（P＜0.001）,但早期MS患者额、枕区的NAWM和正常对照比较其FA值（P=0.216）、MD值（P=0.673）差异均无统计学意义。NACC区的平均MD值和反映脑实质中央性萎缩的Evans指数间存在相关性（r＝0.648,P=0.043）。结论：定量磁共振弥散张量值（FA值和MD值）的变化表明MS疾病早期损害优先出现在胼胝体,胼胝体的结构特点可能是其在MS早期易受损害的重要原因。定量DTI可用于监控和评估早期MS患者NACC的改变和预后。     

基于动脉自旋标记及DTI评价脑小血管病患者脑灌注及白质微结构变化

目的 应用动脉自旋标记（ASL）及DTI技术探讨脑小血管病（cSVD）患者常规扫描表现正常白质（NAWM）区脑灌注及白质微结构变化。方法 对23例cSVD患者（cSVD组）及13名年龄、性别匹配的健康志愿者（对照组）行常规MR、ASL及DTI检查,测量双侧额叶、顶叶、半卵圆中心、胼胝体膝部及压部常规扫描NAWM区的各向异性分数（FA）值、表观扩散系数（ADC）值、脑血流量（CBF）值,比较cSVD组与对照组间的差异,并进一步分析cSVD组FA值及ADC值与CBF值的相关性。结果 cSVD组双侧额叶、顶叶FA值较对照组减低,ADC值升高（P均<0.05）;双侧半卵圆中心FA值及右侧半卵圆中心CBF值均较对照组减低（P均<0.05）。双侧额叶、顶叶白质及右侧半卵圆中心的FA值与CBF呈正相关（r=0.51、0.46、0.22、0.27、0.33,P均<0.05）,双侧额叶ADC与CBF值呈负相关（r=-0.50、-0.38,P均<0.05）。结论 DTI能反映cSVD患者早期隐匿性脑白质损伤,以双侧额叶FA值改变最为明显。     

基于1H-MRS联合DTI定量检测2型糖尿病患者后扣带回损伤及其与认知功能的相关性

目的 联合运用¹H-MRS和DTI技术检测和评估2型糖尿病（T2DM）患者后扣带回（PCC）脑微结构损伤及脑代谢物异常改变,探讨其与认知功能障碍的相关性。方法 对43例T2DM患者[21例伴认知功能障碍（T2DM+CD组）、22例不伴认知功能障碍（T2DM组）]和23名健康志愿者（HC组）PCC进行单体素MRS及DTI检查,计算各代谢物波峰曲线下面积比值及各向异性分数（FA）、平均弥散率（MD）,并与认知功能指标进行相关性分析。结果 T2DM+CD组PCC脑区肌醇/肌酸（mI/Cr）值高于T2DM和HC组,谷氨酸复合物/肌酸（Glx/Cr）低于T2DM和HC组（P均<0.05）;Glx/Cr与蒙特利尔认知评估量表（MoCA）评分呈正相关（r=0.59,P<0.01）。T2DM+CD组全脑及PCC脑区FA值低于T2DM和HC组,MD值高于T2DM和HC组（P均<0.05）;FA值与MoCA评分呈正相关（r=0.57,P=0.01）。结论 以PCC为兴趣区联合采用¹H-MRS与DTI技术可定量反映T2DM引起认知功能损伤的神经病理学基础,有望成为早期预警的临床指标。     

基于弥散张量成像的终末期肾病脑白质结构异常与认知功能障碍相关性分析

目的 探讨终末期肾病（ESRD）患者脑白质结构异常与认知损伤的相关性。方法 对26例ESRD患者（ESRD组）和25名健康志愿者（HC组）进行蒙特利尔认知量表（MoCA）评估,并比较两组受试者整体认知评分和子项评分的差异;采用基于DTI的纤维束骨架的空间统计分析（TBSS）方法获得各向异性分数（FA）、平均扩散系数（MD）、轴向扩散系数（AD）及平行扩散系数（RD）;将ESRD组MoCA得分与有差异脑区FA值进行基于体素的Spearman相关分析。结果 ESRD组与HC组比较,MoCA总分和MoCA子项包括视觉空间与执行能力、语言和延迟回忆差异有统计学意义（P均<0.05）;ESRD组双侧下额枕束、辐射冠、上纵束、穹窿、丘脑后辐射、大脑脚,右侧内囊及外囊,脑桥,胼胝体膝部和体部FA值减低（P均<0.05）;ESRD组双侧大脑白质对称MD、AD、RD升高（P均<0.05）。ESRD组右侧外囊FA值与MOCA得分呈正相关（r=0.61,P<0.05）。结论 终末期肾病存在包括记忆、执行力等领域认知损伤,且与脑白质纤维束异常存在一定相关性;右侧外囊区的FA值减低与认知损伤密切相关,可为ESRD患者在血液透析过程中脑结构-功能损伤研究提供新的诊断学标记。     

Quantitative tractography metrics of white matter integrity in diffusion-tensor MRI

We present new quantitative diffusion-tensor imaging (DTI) tractography-based metrics for assessing cerebral white matter integrity. These metrics extend prior work in this area. Tractography models of cerebral white matter were produced from each subject's DTI data. The models are a set of curves (e.g., "streamtubes") derived from DTI data that represent the underlying topography of the cerebral white matter. Nine metrics were calculated in whole brain tractography models and in three "tracts-of-interest": transcallosal fibers and the left and right cingulum bundles. The metrics included the number of streamtubes and several other based on the summed length of streamtubes, including some that were weighted by scalar anisotropy metrics and normalized for estimated intracranial volume. We then tested whether patients with subcortical ischemic vascular disease (i.e., vascular cognitive impairment or VCI) vs. healthy controls (HC) differed on the metrics. The metrics were significantly lower in the VCI group in whole brain and in transcallosal fibers but not in the left or right cingulum bundles. The metrics correlated significantly with cognitive functions known to be impacted by white matter abnormalities (e.g., processing speed) but not with those more strongly impacted by cortical disease (e.g., naming). These new metrics help bridge the gap between DTI tractography and scalar analytical methods and provide a potential means for examining group differences in white matter integrity in specific tracts-of-interest.     

遗忘型轻度认知障碍的弥散张量成像研究

目的：应用3.0T磁共振弥散张量成像（Diffusion tensor imaging,DTI）分别评价遗忘型轻度认知障碍患者（Amnestic mild cognitive impairment,aMCI）和正常对照志愿者（Normal controls,NC）不同脑白质区的各向异性分数（Fractional anisotrophy,FA）的差异。方法：分别对通过特利尔认知评估量表（Montreal cognitive assessment,MoCA）、简易智能状态检测（Minimental state examination,MMSE）评分筛查的28例aMCI、28例NC行常规MRI扫描及DTI扫描,应用FiberTrak软件包处理后测定DTI图像上不同脑白质区的FA值,并分析两组间各相同部位FA值的差异。结果：aMCI组右侧额叶、双侧海马旁白质、胼胝体膝部及胼胝体压部FA值较NC组降低,差异具有统计学意义（P＜0.05）。结论：aMCI患者脑白质纤维微观结构发生变化,提示DTI检查对aMCI的早期诊断有帮助。     

基于纤维束骨架的空间统计方法研究维持性透析终末期肾病患者脑白质结构变化

目的 探讨基于纤维束骨架的空间统计方法研究维持性透析终末期肾病（ESRD）患者脑白质微结构变化。方法 采用3.0T MR仪对32例行维持性血透的ESRD患者和30名健康对照行DTI扫描,应用基于纤维束骨架的空间统计（TBSS）方法分析DTI多参数图,获得部分各向异性分数（FA）、平均弥散度（MD）、轴向弥散度（AD）及径向弥散度（RD）有显著差异的脑区。将ESRD患者差异脑区FA值与简易精神状态测试（MMSE）评分进行偏相关分析。结果 与健康对照比较,ESRD患者双侧额叶白质、双侧前辐射冠、胼胝体体部及膝部、左侧颞叶白质及多条联络纤维FA值显著减低;MD值呈广泛且对称性显著升高;右侧上纵束、左侧上辐射冠AD值显著升高,左侧丘脑前辐射AD值显著降低;双侧额叶、胼胝体及双侧上纵束等白质区RD值显著升高（P均<0.05）。右侧额叶白质（r=0.404,P=0.022）及左侧上纵束（r=0.475,P=0.006）FA值与MMSE评分呈正相关。结论 ESRD患者脑区白质微结构受损,可能导致其认知障碍。     

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.     

磁共振扩散张量成像评价轻度认知障碍患者的脑白质变化

目的 利用磁共振扩散张量成像评价轻度认知障碍患者与正常对照不同脑区的各向异性分数(FA)的差异.方法 分别对来自北京大学精神卫生研究所的23例轻度认知障碍患者及26名正常对照者行MR扫描,测定DTI图像上不同部位的FA值,并分析两组间各相同部位FA值的差异.结果 患者组双侧海马旁回及右侧颞叶白质的FA值低于对照组,差异有统计学意义.结论 MCI患者双侧海马旁回及右侧颞叶可能存在白质纤维束完整性的受损.     

Multiple white matter tract abnormalities underlie cognitive impairment in RRMS

Diffusion tensor imaging (DTI) is a sensitive tool for detecting microstructural tissue damage in vivo. In this study, we investigated DTI abnormalities in individuals with relapsing remitting multiple sclerosis (RRMS) and examined the relations between imaging-based measures of white matter injury and cognitive impairment. DTI-derived metrics using tract-based spatial statistics (TBSS) were compared between 37 individuals with RRMS and 20 healthy controls. Cognitive impairment was assessed with three standard tests: the Symbol Digit Modalities Test (SDMT), which measures cognitive processing speed and visual working memory, the Rey Auditory Verbal Learning Test (RAVLT), which examines verbal memory, and the Paced Auditory Serial Addition Test (PASAT), which assesses sustained attention and working memory. Correlations between DTI-metrics and cognition were explored in regions demonstrating significant differences between the RRMS patients and the control group. Lower fractional anisotropy (FA) was found in RRMS participants compared to controls across the tract skeleton (0.40 ± 0.03 vs. 0.43 ± 0.01, p < 0.01). In areas of reduced FA, mean diffusivity was increased and was dominated by increased radial diffusivity with no significant change in axial diffusivity, an indication of the role of damage to CNS myelin in MS pathology. In the RRMS group, voxelwise correlations were found between FA reduction and cognitive impairment in cognitively-relevant tracts, predominantly in the posterior thalamic radiation, the sagittal stratum, and the corpus callosum; the strongest correlations were with SDMT measures, with contributions to these associations from both lesion and normal-appearing white matter. Moreover, results using threshold-free cluster enhancement (TFCE) showed more widespread white matter involvement compared to cluster-based thresholding. These findings indicate the important role for DTI in delineating mechanisms underlying MS-associated cognitive impairment and suggest that DTI could play a critical role in monitoring the clinical and cognitive effects of the disease.     

老年轻度认知功能障碍的高场MR脑DTI定量研究

目的 探讨3.0T MRI脑部弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)诊断老年轻度认知功能障碍(mild cognitive impairment,MCI)的价值.方法 对50例MCI患者及30例正常对照组,分别使用SIEMENS 3.0T MRI扫描,包括:头颅常规扫描、海马扫描和DT...     

血管性认知功能损害患者基于体素的全脑分数各向异性比较

目的 利用扩散张量成像研究血管性认知功能损害(VCI)患者基于体素的全脑范围内白质异常.方法 对19名血管性认知功能障碍患者和19名正常老年人进行扩散张量成像扫描,经过后处理生成分数各向异性(FA)图,在SPM2下进行头颅标准化后,对VCI组和对照组的全脑FA图进行基于体素的统计学t检验.结果 对照组和VCI组的额叶白质、外囊、扣带、颞叶白质、顶叶白质、岛叶的FA值差异具有显著性意义,而且大多以左侧为主.结论 基于体素的全脑白质FA比较能够发现VCI患者中大脑特定部位白质的异常,从而更加客观、全面地评价VCI患者的脑部改变.