弥散张量成像在胎儿脑发育中的研究进展

胎脑从妊娠第3周末一个简单的神经管结构发育成出生后功能结构复杂的脑组织,期间经历了脑原始诱导发育、神经细胞增殖、神经元移行、两侧大脑半球皮质层状结构形成、脑室、沟、裂、脑回发育,以及白质纤维出现到成熟的髓鞘化过程。这些发育过程极其精确复杂,但是遵从严格的顺序。产前超声仅能筛查早期胎脑较明显的先天异常,无法评估这些细微的脑结构发育情况。近年来发展的磁共振成像技术为胎脑发育的研究提供了有用工具,尤其是弥散张量成像技术通过检测脑组织的水分子弥散运动,提供了从微观结构层面观察胎脑信息的视角,同胎脑组织学研究形成互补。本文将简要介绍弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)技术应用于胎脑方面的优势及其主要应用手段,DTI对皮质层状结构的显示,以及显示白质纤维束出现的时间、顺序、胎脑纤维束连接的变化、白质髓鞘化前成熟过程等,还总结了目前DTI技术用于胎儿脑成像的主要技术难题与解决办法,为进一步应用弥散张量成像研究正常胎儿脑发育奠定理论基础。     

MR脑灌注与弥散加权成像

近年来 ,随着磁共振快速成像技术的发展 ,基于平面回波技术 (ｅｃｈｏｐｌａｎａｒｉｍａｇｉｎｇ ,ＥＰＩ)的脑灌注加权成像 (ｐｅｒｆｕ ｓｉｏｎｗｅｉｇｈｔｅｄｉｍａｇｉｎｇ ,ＰＷＩ)和弥散加权成像 (ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｗｅｉｇｈｔｅｄｉｍａｇｉｎｇ,ＤＷＩ)研究成为     

正常人脑内不同结构MR弥散加权成像研究

目的:用MR弥散加权成像确立正常人脑不同结构表观弥散系数值,并分析不同年龄、不同结构间的差异。材料与方法:在1.5T MR上对101例正常人先后行头部常规MRI和DWI,DWI在三个方向进行,b值为0,500,1000 s/mm2,年龄5~76岁,平均年龄40岁,男46例,女55例,分为青幼年组(<20岁)、成人组(20~60岁)、老年组(>60岁)三组,测量各年龄组脑内40个解剖结构的ADC值。结果:正常人脑内结构的ADC值:侧脑室体部脑脊液的ADC值最高,为(2.87±0.19)×10-3mm2/s,其次为皮层灰质的ADCav值(0.83±0.08)×10-3mm2/s,皮层白质的ADCav值为(0.78±0.07)×10-3mm2/s,脑内灰质结构尾状核头、壳核和丘脑的ADCav值最低,为(0.69±0.05)×10-3mm2/s,小脑灰质、海马、桥脑、小脑白质及脑内白质的ADCav值依次位于皮层白质与脑内灰质之间。除小脑灰质、小脑白质ADC值在三个年龄组间无显著性差异外,其余结构ADC值均存在显著性差异。结论:正常人脑不同解剖部位有不同的表观弥散系数值;且不同年龄组和不同解剖结构的脑组织弥散值存在着差异。     

肝硬化弥散加权成像研究

目的探讨磁共振弥散加权成像（ DWI）在肝硬化的诊断价值。方法选取30例肝硬化患者（肝硬化组）和17例健康者（对照组）进行DWI,分别测量表观扩散系数值（ADC）,肝硬化组同时检测血清肝纤维化标志物：血清透明质酸（HA）、血清层黏连蛋白（LN）、血清Ⅳ型胶原（CⅣ）、Ⅲ型前胶原肽（PⅢNP-P）;将肝硬化组和对照组所测得的ADC值进行比较;将肝硬化组ADC值与血清肝纤维化物进行相关性分析;评估DWI诊断肝硬化的灵敏度和特异度。结果对照组ADC值较肝硬化组ADC值高[（1.529±0.191）×10-3 mm2/s vs．（1.330±0.148）×10-3 mm2/s,P＜0.05];肝硬化组ADC值与HA及CⅣ呈负相关性（r＝-0.564,P＝0.018;r＝-0.488,P＝0.047）;正常对照组的平均ADC值为（1.529±0.191）×10-3 mm2/s,95％可信区间为（1.430～1.627）×10-3 mm2/s;肝硬化组的平均ADC值为（1.330±0.148）×10-3 mm2/s,95％可信区间为（1.275～1.386）×10-3 mm2/s;将肝硬化组95％可信区间上界1.386×10-3 mm2/s定位为正常与病变的ADC值界值,诊断的灵敏度为66.67％,特异度为76.47％,准确度为70.21％。结论 DWI作为影像学功能成像之一,能一定程度上反映肝细胞的生化代谢,能为临床提供一种无创、简便的肝硬化研究手段,是影像形态学研究的有效补充。     

磁共振弥散张量成像观察创伤性胼胝体损伤

目的 探讨磁共振弥散张量成像对胼胝体损伤的潜在诊断价值.方法 应用磁共振弥散张量成像技术对25例闭合性颅脑损伤患者及20例健康志愿者进行观察,对胼胝体膝部、压部进行定量测定FA及ADC值,测定结果与患者组GCS进行相关分析.结果 患者组胼胝体膝部及压部的FA值较对照组显著下降(P＜0.05).患者组与对照组所测胼胝体ADC值差异无统计学意义(P＞0.05).患者组胼胝体FA值与GCS呈显著相关(P＜0.05).结论 磁共振弥散张量成像技术能清晰显示并定量与临床GCS评分密切相关的胼胝体损伤,为临床诊断及治疗提供有价值的更深层次的信息.     

胎儿胼胝体发育不全的MRI诊断

目的 探讨MRI在胎儿胼胝体发育不全(ACC)诊断中的应用价值.方法 39例孕妇,年龄19～35岁;孕龄22～39周,平均29周.产前常规行超声(US)检查后24～48 h内行MR检查,采用二维快速平衡稳态采集(2D FIESTA)序列、单次激发快速自旋回波(SSFSE)序列、快速反转恢复运动抑制(FIRM)序列及扩散...     

首次发病的精神分裂症患者胼胝体亚区的弥散张量研究

目的使用弥散张量成像技术探究首次发病的精神分裂症患者的胼胝体亚区,即膝部、体部及亚部的异常。方法对58例首次发病的精神分裂症患者和58例年龄、性别相匹配的健康人进行弥散张量成像的磁共振扫描,并采用ROI分析方法研究精神分裂症组的胼胝体各亚区的FA值的异常。结果精神分裂症患者胼胝体的FA值分别为:膝部0.596±0.027、体部0.560±0.030及压部0.635±0.026;与健康对照组比较,显著降低。结论精神分裂症患者的胼胝体异常在首次发病时即已经出现,这些异常很有可能与精神分裂症的发病机制有关。     

几何校正平面回波成像用于改进颅脑弥散加权成像质量

目的 探讨以几何校正平面回波成像(EPIC)改进颅脑弥散加权成像(DWI)图像质量的价值。方法 前瞻性纳入23例颅脑肿瘤患者及37名健康受试者,采集标准平面回波成像(EPI)-DWI及EPIC-DWI;比较2种图像显示全部60人的额窦、眶直回及颞骨岩部附近脑组织情况、脂肪抑制效果、几何形变程度(不匹配距离)、信噪比(SNR)、对比度噪声比(CNR)及表观弥散系数(ADC)的差异,以及23例颅脑肿瘤病灶的几何形变程度及其SNR、CNR和ADC差异。结果 EPIC-DWI显示额窦及眶直回效果优于EPI-DWI(P均＜0.01);2种图像显示颞骨岩部附近脑组织效果差异无统计学意义(P＞0.05)。EPIC-DWI脂肪抑制效果优于EPI-DWI(P＜0.01)。针对全部60名受检者及23例脑肿瘤患者,EPIC-DWI与T1WI融合图像的不匹配距离显著小于EPI-DWI与T1WI融合图像(P均＜0.01);2种图像SNR、CNR及ADC差异均无统计学意义(P均＞0.05)。结论 相比EPI-DWI,EPIC-DWI显示解剖结构较好、脂肪抑制更均匀、图像变形更小,使得所获图像质量更佳。     

磁共振弥散加权成像和灌注加权成像诊断脑胶质瘤

目的 评价表观弥散系数(ADC)和相对脑血容量(rCBV)在脑胶质瘤的良、恶性诊断及分级中的价值.方法 对9例低级别(Ⅰ～Ⅱ级)胶质瘤及13例高级别(Ⅲ～Ⅳ级)胶质瘤进行常规MR及弥散、灌注加权成像,分析肿瘤的ADC值、rCBV比值,并分析ADC值与rCBV比值间的相关性.结果 低度恶性胶质瘤与高度恶性级胶质瘤之间ADC值差异有统计学意义[(12.73±1.40)]×10-4 mm2/s vs [(9.09±1.85)]×10-4 mm2/s];低、高度恶性胶质瘤的最大rCBV比值分别为3.60±1.09和7.92±2.40,差异有统计学意义.ADC 值与 rCBV比值间呈负相关(r=-0.53,P<0.01).结论 结合常规MRI,ADC值与rCBV比值在脑胶质瘤良、恶性诊断及术前分级中有重要价值.     

Fetal magnetic resonance imaging in the evaluation of fetuses referred for sonographically suspected abnormalities of the corpus callosum.

OBJECTIVE: Fetal magnetic resonance imaging (MRI) has been shown to be useful in assessing the developing central nervous system. However, its utility in specific brain disorders has not been well investigated. We hypothesized that fetal MRI can better assess the integrity of the brain in cases with sonographically suspected callosal abnormalities. METHODS: We retrospectively reviewed fetal MRI and prenatal sonographic studies of 10 fetuses referred for MRI for sonographically suspected callosal abnormalities. RESULTS: An abnormal corpus callosum was identified on fetal MRI in 80% of cases. The type of callosal abnormality (complete or partial agenesis) was similar on both prenatal sonography and fetal MRI in all cases. All sonographically identified additional brain abnormalities were detected on fetal MRI, with the exception of choroid plexus cysts. Furthermore, in 63% (5 of 8) of cases with a callosal abnormality on both sonography and fetal MRI, additional brain abnormalities were detected on fetal MRI that were not apparent on sonography. These sonographically occult findings were confirmed on postnatal MRI or autopsy in 3 of 5 patients. CONCLUSIONS: Fetal MRI is an important adjunct to sonography in assessing the corpus callosum and other aspects of brain development when agenesis of the corpus callosum is suspected. It can identify frequent additional findings that are not visible on sonography such as abnormal sulcation. In light of the association between additional brain abnormalities and worse neurodevelopmental outcome, the potential of fetal MRI as an important adjunctive prognostic imaging test in fetuses with callosal agenesis can now be tested.     

MRI评价胎儿胼胝体缺如及其合并畸形

目的 利用MRI评价胎儿胼胝体缺如及其合并畸形。方法 对81胎MRI诊断胼胝体缺如胎儿，分析胼胝体缺如类型，观察其合并颅脑畸形类型及数目。结果 81胎中，单纯胼胝体缺如47胎、合并畸形34胎；合并蛛网膜囊肿12胎，Dandy-Walker畸形7胎，小脑发育不良5胎，神经元移行异常5胎，大枕大池4胎，室管膜下囊肿4胎，脑实质出血2胎，脑裂畸形、脑穿通畸形及脑膜膨出各1胎。结论 MRI可显示胼胝体缺如胎儿及其合并其他颅脑畸形，为评估胎儿预后提供更多信息。     

MRI诊断非出血性胼胝体损伤的临床价值

目的:探讨MRI对于非出血性胼胝体损伤的临床应用价值。方法:对18例非出血性胼胝体损伤患者的临床及MRI资料进行回顾性分析。结果:全部病例均进行了CT和MRI检查。18例非出血性胼胝体损伤灶中,位于压部者9例,位于体部者4例,位于体-压部者5例。CT扫描胼胝体区均未见异常密度灶。MRI上均表现为T1WI呈等或略低信号,T2WI呈高信号。病灶呈点状、斑点状、卵圆形及条带状。结论:MRI是诊断非出血性胼胝体损伤最佳的影像学手段,其对正确诊断本病具有重要的临床应用价值。     

基于MRI胼胝体信号及形态判断原发性胼胝体变性类型并预测预后

目的 探讨基于MRI胼胝体信号及形态判断原发性胼胝体变性[马-比二氏病(MBD)]类型及预测预后的价值。方法 回顾性分析54例急性或亚急性MBD临床及MRI资料，根据MRI所见胼胝体信号及形态将其分为单相型组(n=29)及多相型组(n=25);对患者基线资料、临床表现及MRI所示病变分布和治疗方法进行组间比较，并于症状基本改善或稳定后行改良牛津残障量表(MOHS)评分以评估预后，将出院时MOHS评分≤2归为预后良好，对比组间预后差异。结果 单相型组患者年龄小于多相型组(P<0.01),组间其他一般资料及临床表现差异均无统计学意义(P均>0.05)。54例MRI均见对称性胼胝体及胼胝体外病灶，组间病变分布差异均无统计学意义(P均>0.05)。2组治疗方法差异无统计学意义(P>0.05)。相比多相型组，出院时单相型组MOHS评分及残留神经精神后遗症者占比更低、预后良好者占比更高(P均<0.01)。结论 基于MRI所示胼胝体信号及形态可判断MBD类型并预测预后。     

A diffusion tensor magnetic resonance imaging study of corpus callosum from adult patients with migraine complicated with depressive/anxious disorder

(Headache 2011;51:237‐245) Objective.— The aim of this study was to investigate the possible microstructural abnormalities of the corpus callosum (CC) in adult patients with migraine without aura complicated with depressive/anxious disorder. Background.— Emotional disorders, especially depression and anxiety, are with relatively higher incidence in migraine population. However, the mechanism of migraine complicated with depressive/anxious disorder remains unclear. Methods.— Diffusion tensor magnetic resonance imaging was carried out in 12 adult patients with simple migraine (without aura and without depressive/anxious disorder) (S‐M group), 12 adult patients with complicated migraine (without aura but complicated with depressive/anxious disorder) (Co‐M group), and 12 age‐ and sex‐matched healthy subjects (Control group). Fractional anisotropy (FA) and apparent diffusion coefficient were measured at genu, body, and splenium of the CC, respectively. Results.— There were significant differences in FA values at all locations of the CC among the 3 groups. The FA values from both the SM and Co‐M groups were significantly lower than the control (P < .05 and P < .01, respectively). The FA values from Co‐M group were significantly lower than the SM group (P < .01). The apparent diffusion coefficient values of the above regions had no significant differences among these groups (P > .05). There were negative correlations between FA value of genu of the CC and disease course as well as FA value of genu and body of the CC and headache frequency (P < .05). Negative correlations were also found between FA values at all locations of the CC and Hamilton anxiety and Hamilton depression scores (both P < .05). Conclusions.— There might be an integrity change of neurofibrotic microstructures existing as a possible neuroanatomical basis in the CC of migraine patients complicated with depressive/anxious disorder.     

磁共振扩散峰度成像在脑肿瘤的研究进展

磁共振扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)是扩散张量成像(diffusion tensorimaging,DTI)技术的延伸,该技术的主要优势是可以量化组织内水分子非高斯扩散的特性,对人体组织微观结构的复杂状态比其他技术更敏感,进而能够提供更多的结构变化信息并反映疾病的病理生理改变,有利于在疾病早期进行定性诊断并尽早指导临床决策。目前,DKI技术在临床多种疾病和科研中都有较多的应用,作者对DKI在脑肿瘤中的国内外研究进展进行综述。     

孤独症患儿胼胝体磁共振形态及扩散张量成像

目的 通过胼胝体磁共振形态及扩散张量成像(DTI)观察孤独症患儿胼胝体形态及细微结构异常,探讨其可能的发生机制.方法 对13例男性孤独症患儿(孤独症组)及15名正常男童(正常对照组)进行胼胝体结构磁共振形态及DTI观察,测量胼胝体正中矢状面前部、体部、后部及总面积,大脑总体积及各相异性分数(FA),并对两组进行对比分析.结果 孤独症组胼胝体前部面积及总面积较正常对照组减小(P<0.05),体部和后部面积与对照组差异无统计学意义(P>0.05);大脑总体积较对照组增大(P<0.05).孤独症组患者胼胝体前部和体部的FA值明显低于正常对照组(P<0.05),后部的FA值两组间差异无统计学意义(P>0.05).结论 孤独症患儿胼胝体前部面积较正常发育儿童明显减小,胼胝体前部及体部FA值明显降低,提示胼胝体局部白质纤维束可能存在微结构的改变.     

DWI诊断小儿幕下脑肿瘤

目的 评价扩散加权成像(DWI)和表观扩散系数(ADC)值诊断及鉴别诊断小儿幕下脑肿瘤的价值。方法 58例经病理证实的幕下脑肿瘤患儿均接受常规MR平扫、增强和DWI扫描,并测量实质病变的ADC值。结果 髓母细胞瘤25例,ADC均值(6.73±1.55)×10^-4 mm²/s;星形细胞瘤(Ⅰ~Ⅱ级)24例,ADC均值(14.80±2.61)×10^-4 mm²/s;室管膜瘤8例,ADC均值(11.08±1.60)×10^-4 mm²/s;少突胶质瘤1例,ADC均值(15.10±2.73)×10^-4 mm²/s。对前三种肿瘤实质部分ADC值进行方差分析(F检验)和t检验,其ADC值差异有统计学意义(P<0.01)。结论 DWI及ADC值可评估小儿幕下脑肿瘤实质病变,是术前诊断及鉴别诊断后颅窝肿瘤的简单可靠的检查方法,对鉴别诊断髓母细胞瘤与星形细胞瘤有明显优势。     

扩散加权成像评价胎儿轻度侧脑室扩张

目的 探讨ADC值对胎儿轻度侧脑室扩张的诊断价值。方法 对15胎轻度侧脑室扩张胎儿（侧脑室扩张组）及15胎侧脑室无扩张的胎儿（对照组）行DWI扫描,测量双侧额叶、顶叶、颞叶、枕叶白质、基底核、丘脑及小脑ADC值,比较2组各脑区ADC值差异及轻度侧脑室扩张胎儿左侧及右侧各脑区ADC值的差异。分析所有胎儿各脑区ADC值与孕周的相关性、侧脑室扩张胎儿侧脑室宽度与孕周的相关性。结果 与对照组比较,轻度侧脑室扩张组双侧额叶、双侧顶叶白质ADC值下降（P均<0.05）。侧脑室扩张胎儿左侧与右侧各脑区ADC值差异均无统计学意义（P均>0.05）。相关分析显示所有胎儿双侧枕叶、双侧基底核区、双侧丘脑、双侧小脑及左侧颞叶ADC值与孕周呈负相关,侧脑室扩张胎儿侧脑室宽度与孕周呈正相关（r=0.635,P=0.011）。结论 轻度侧脑室扩张胎儿额叶、顶叶ADC值下降,ADC值对检测潜在脑部损伤较敏感,有助于诊断胎儿侧脑室扩张。