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磁共振弥散张量成像在偏瘫型脑瘫儿童的应用
磁共振弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)是近年发展起来的一种弥散成像技术,是在弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)基础上发展起来新的功能成像技术,可在三维空间内定量分析组织内水分子的弥散运动,利用组织内水分子弥散呈各向异性的特征进行成像.
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磁共振弥散张量成像技术及其在中枢神经系统临床应用进展
1994年，Basser等[1]首次提出磁共振弥散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）的概念，它可研究脑白质纤维的微观结构及形态结构，探测白质纤维束的生理或病理状态下的变化，并利用多参数进行定量分析。弥散张量纤维束成像（ diffusion tensor tractography，DTT）是基于DTI上的一种新的可视化成像技术，是目前唯一可在活体上显示脑白质纤维束的无创性成像方法。DTI及DTT可清晰显示神经纤维束生理和病理的各向异性和构象特征，对疾病的诊断与鉴别诊断、肿瘤定性与分级、预后评估、制订治疗方案以及疗效评价等方面具有重要意义，近几年也成为国内外研究的热点，并取得很大成就。
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双侧小脑上脚各向异性分数与年龄相关性的初步研究
目的：应用磁共振弥散张量成像（DTI）定量评估双侧小脑上脚各向异性分数（FA）值，并探讨与年龄之间的相关性。方法回顾性分析110例健康受检者DTI图像数据，男54例，女56例，14～79岁，平均50.8岁。由一名专家运用感兴趣区（ROI）功能在FA图上测量双侧小脑上脚的FA值。双侧小脑上脚的FA值的比较采用配对样本t检验，FA值与年龄的相关性采用双变量相关分析。结果110例健康者中，双侧小脑上脚的FA值分别为0.707±0.050、0.712±0.050，无统计学差异（t＝－1.829，P＝0.000）。右侧小脑上脚FA值与年龄呈正相关（r＝0.400，P＝0.000），左侧小脑上脚FA值与年龄呈正相关（r＝0.432，P＝0.000）。结论双侧小脑上脚的FA值均与年龄呈正相关性，反映了小脑上脚随年龄的生理变化过程，可为相关研究提供参考。
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小脑上脚交叉的各向异性分数和表观弥散系数值与年龄、性别的相关性研究
目的：量化比较不同年龄段小脑上脚交叉的各向异性分数（FA）值和与表观弥散系数（ADC）值，并探讨小脑上脚交叉的FA值、ADC值与年龄、性别的相关性。方法回顾性分析100例正常人群横轴位弥散张量成像（DTI）图像，其中男女各50例，年龄30～79岁，平均54.7岁。由一名专家运用感兴趣区（ROI）功能在FA图和ADC图上分别测量小脑上脚交叉的FA值和ADC值。配对或独立样本t检验比较性别间的差异，单因素方差分析用于各年龄组之间的差异，双变量相关用于分析年龄对小脑上脚交叉信号的影响或相关性。结果100例健康成年人中，小脑上脚交叉的FA值（0.52±0.04）明显低于小脑上脚的FA值（0.71±0.05），差异具有统计学意义（t＝-36.718，P＝0.000）。其中小脑上脚交叉的男性和女性FA值分别为0.52±0.04和0.51±0.04，无统计学差异（t＝1.404，P＝0.164）。经双变量相关分析，小脑上脚交叉的FA值与年龄呈低度正相关（r＝0.300，P＝0.002）。小脑上脚交叉和小脑上脚的ADC值分别为（722.23±38.75）×10-6 mm2/s和（759.16±31.23）×10-6 mm2/s，有统计学差异（t＝-8.047，P＝0.000）。小脑上脚交叉的女性ADC值为（725.98±35.04）×10-6 mm2/s，虽然高于男性ADC值[（718.48±42.16）×10-6 mm2/s]，但无统计学差异（t＝-0.967，P＝0.336）。经双变量相关分析，小脑上脚交叉的ADC值与年龄无相关性（r＝-0.076，P＝0.451）。结论在DTI图像中，小脑上脚交叉的FA值和ADC值均低于小脑上脚，并且均与性别没有相关性。随着年龄增大，FA 值呈现增高趋势，ADC 值则与年龄无相关性。本研究的结果可为今后的相关研究提供参考。
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MR扩散加权成像及ADC图在超急性期脑梗死中的诊断价值
超急性期脑梗死指发病6 h内的脑梗死,这时患者的症状和体征大多未达到高峰,血脑屏障尚未破坏[1],采用溶栓治疗可能迅速恢复梗死区的血流灌注,减轻神经元损伤,降低死亡率、致残率及致残程度.对超急性期脑梗死患者的及时、准确诊断对治疗及预后起着至关重要的作用.磁共振(magneticresonance,MR)扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)是一种反映水分子扩散的特殊成像技术,利用扩散的各向异性判断脑组织的病理状态.
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实时定量超声弹性成像技术检测肱二头肌横切面与纵切面弹性差异
目的 研究声束平行于肌纤维(纵切面)和声束垂直于肌纤维(横切面)时肱二头肌的杨氏模量值差异.方法 141例男性志愿者,年龄16～34岁,平均22岁,均无上肢外伤史、重症肌无力、进行性肌营养不良、周期性瘫痪、代谢性肌病等病史.使用法国Supersonic Imagine公司的AixPlore型实时定量剪切波超声弹性成像超声诊断仪,L4-15线阵探头.探头平行于肱二头肌肌纤维(纵切面)和垂直于肱二头肌肌纤维(横切面)时分别测量肱二头肌杨氏模量值并进行比较.结果 松弛状态下,肱二头肌纵切面杨氏模量值为(45.658±13.479)kPa,横切面杨氏模量值为(7.334±1.612) kPa,差异有统计学意义(P=0.0000);收缩状态下,肱二头肌纵切面杨氏模量值为(123.658±31.392) kPa,横切面杨氏模量值为(13.261±4.045)kPa,差异有统计学意义(P=0.0000).结论 肱二头肌纵切面杨氏模量值明显大于横切面杨氏模量值;肱二头肌弹性模量的各向异性,提示在检查心肌、肾脏等组织结构具有各向异性的脏器时,应注意到超声检查切面角度可能会影响其杨氏模量测量值大小;横切面检查和纵切面检查相结合也许能为疾病的诊断提供更多的信息和依据.
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心脏电生理学新概念(9) 心肌各向异性概念及其在心律失常中的作用
折返激动是多数心律失常机制,传导迟缓及单向阻滞是造成折返的重要条件,近年来通过动物实验和临床研究认为心肌各向异性也可能是形成折返的一个机制.
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健康成年人脑白质弥散各向异性与年龄的关系的初步研究
目的通过使用磁共振弥散张量成像(DTI)对健康成年人的脑白质纤维束进行检测,探讨DTI及部分各向异性值(FA)对评价年龄引起的脑白质变化的价值.方法对30例健康志愿者(青年组20～30岁,老年组60～83岁,各15例)进行脑部MR横轴位检查,扫描序列包括T1Flair、T2WI、FLAIR、DWI、DTI.在大脑胼胝体膝、压部、内囊膝部及后肢、视辐射、额叶白质及丘脑选定兴趣区(ROI),测量其FA值并做统计学分析.结果青年组胼胝体膝部及压部、内囊膝部、视辐射、额叶白质的FA值分别为:(0.70±0.05)、(0.70±0.05)、(0.63±0.04)、(0.53±0.05)、(0.43±0.06),老年组相应ROI的FA值分别为:(0.62±0.09)、(0.66±0.07)、(0.57±0.07)、(0.38±0.06)、(0.38±0.07),两组差异有统计学意义(P＜0.05);内囊后肢及丘脑FA值差异无统计学意义.结论DTI对评价脑白质纤维束的密度及有序性有价值,FA值能反映两组不同年龄人群脑白质的生理状态.
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本期英文缩略语的英文全名及汉语翻译
AAA=anisotropic analytical algorithm=各向异性解析算法;ADC=apparent diffusion coefficient=表观弥散系数. BMI=body mass index=身体质量指数.CR=complete response=完全缓解;95% CI=confidence interval=95%可信区间;CTCAE=common terminology criteria for adverse events=不良反应常见术语标准;CTV=clinical target volume=临床靶体积.
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首次发病未用药老年抑郁症患者脑白质完整性的弥散张量成像研究
目的 使用弥散张量成像探讨首次发病未用药老年抑郁症患者的脑白质完整性.方法 15例首次发病未用药的老年抑郁症患者和15例正常对照组接受脑弥散张量成像扫描,用基于体素的分析方法对脑内所有体素的各向异性分数(FA)逐一进行组间比较.结果 与正常对照组相比,首次发病未用药老年抑郁症患者左侧前扣带(丛集体积=106体素,t=3.21)、右侧前扣带(丛集体积=60体素,t=2.71)、右侧膝下扣带(丛集体积=63体素,t=3.37)、左侧脑干(丛集体积=62体素,t=3.25)白质FA值显著降低(检验水准为未校正的单侧P＜0.01,体素集阈值＞50体素).结论 老年抑郁症发病早期存在双侧前扣带及右侧膝下扣带白质完整性下降,经由该脑区的神经通路损害可能与老年抑郁症的病理机制有关.
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精神分裂症首次发病患者的脑扩散张量成像研究
目的 利用磁共振扩散张量成像(DTI)技术研究未经药物治疗的精神分裂症首次发病(以下简称首发)患者主要脑区白质纤维束的异常.方法 选取26例首发精神分裂症患者(患者组)和20名健康志愿者(对照组)行脑DTI扫描(两组均为右利手),测量胼胝体膝部、压部、双侧额叶白质、扣带束前部及海马头的部分各向异性(FA)值.结果 (1)对照组左侧扣带束FA值(0.428±0.067)大于右侧(0.375±0.079;P＜0.05).(2)患者组两侧相对应感兴趣区FA值差异均无统计学意义(P＞0.05).(3)患者组左右侧胼胝体压部FA值(均为0.734±0.085)、左右侧扣带束前部FA值(0.300±0.068和0.306 4±0.062)均低于对照组(0.785±0.045,0.428±0.067,0.375±0.079;均P＜0.05).结论 首发精神分裂症患者存在双侧扣带束、胼胝体压部白质纤维束的受损,支持脑内连接异常假说.
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儿童孤独症的脑扩散张量成像研究
目的 研究孤独症儿童脑扩散张量成像的异常.方法 对24例孤独症儿童(孤独症组)和10名正常儿童(正常对照组)进行脑扩散张量成像扫描,测量并比较两组的双侧胼胝体膝部、压部和双侧内囊后肢表观扩散系数(ADC值)和各向异性分数(FA值),分析孤独症儿童各被检测部位ADC值、FA值与孤独症治疗评估量表(ATEC)得分的相关性.结果 (1)孤独症组双侧内囊后肢[左右侧分别为(6.8±0.3)×10-9 mm2/s和(6.7±0.4)×10-9 mm2/s]、左侧胼胝体膝部[(8.0±0.5)×10-9 mm2/s]ADC值高于对照组[分别为(6.6±0.2)×10-9 mm2/s,(6.6±0.4)×10-9 mm2/s,(7.4±0.5)×10-9 mm2/s;P＜0.05～0.01];孤独症组右侧胼胝体压部(0.73±0.14)FA值低于正常对照组(0.84±0.07;P＜0.05),孤独症组右侧胼胝体膝部(0.75±0.07)FA值高于正常对照组(0.68±0.17;P＜0.05).(2)孤独症组右侧胼胝体压部ADC值与ATEC健康/行为评分呈正相关(r=0.490),右侧胼胝体压部FA值与ATEC说话/语言评分呈负相关(r=-0.453),右胼胝体膝部FA值与社交评分呈正相关(r=0.427),均P＜0.05.(3)孤独症组内囊后肢、胼胝体膝部FA值左右侧的差异有统计学意义(P＜0.05).结论 孤独症儿童胼胝体神经纤维连接存在异常.
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高功能孤独症患儿全脑白质纤维的弥散张量成像研究
目的 分析高功能孤独症患儿的全脑白质纤维的完整性.方法 对18例高功能孤独症患儿(病例组)以及10名年龄、性别、智商与病例组相匹配的健康儿童(对照组)进行全脑弥散张量成像(DTI)测量;应用基于体素的分析方法,比较两组全脑各向异性分数(FA)的差异.使用Spearman相关分析,分析病例组各感兴趣区FA值与儿章期孤独症评定表(CARS)总分及各项目之间的关系.结果 与对照组相比,病例组右侧额下回、左侧额中回及右侧颞下回邻近白质的FA值低(分别为0.67±0.10、0.57±0.09、0.50 ±0.12),左顶上小叶邻近白质的FA值高(0.55±0.15;P<0.001).病例组左额中回邻近白质的FA值与CARS中的与非生命物体的关系的得分呈负相关(r=-0.63,P=0.005).结论 高功能孤独症患儿多个部位的脑白质纤维的完整性受到破坏.
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抑郁症首次发病患者脑白质的弥散张量成像研究
目的 探讨抑郁症首次发病(以下简称首发)患者全脑白质纤维的完整性是否受到损害.方法 对14例未接受过治疗的首发抑郁症患者(抑郁症组)和14名与抑郁症组按性别、年龄匹配的正常人(正常人组)进行全脑弥散张量成像扫描,使用以像素为基础的分析方法比较两组各向异性分数(FA).结果 抑郁症组的右侧额中回(x=36,y=49,z=10;t=4.89,像素集合=258)、左侧枕颞外侧回(x=-42,y=-56,z=-1;t=5.00,像素集合=96)、右侧顶叶的角回(x=24,y=-47,z=41;t=5.23,像素集合=120)和深部(x=42,y=-65,z=27;t=4.56,像素集合=76)白质FA值低于正常人(未校正,P＜0.001),上述FA值差异有统计学意义的区域与抑郁症组的症状严重程度(BDI和HAMD评分)以及病程之间无显著相关性.未发现抑郁症组比正常人组FA值高的脑区.结论 白质病变在抑郁症发病早期即已存在,其完整性的损害可能破坏了调节心境的神经环路.
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老年抑郁症恢复期患者认知损害与全脑白质纤维完整性的相关性研究
目的 探讨恢复期老年抑郁症患者全脑白质纤维完整性是否受损,并进一步分析其与认知损害是否关联.方法 对16例恢复期老年抑郁症患者(患者组)和14名健康老年人(对照组)进行汉密尔顿抑郁量表(HAMD)、简易智力状态检查(MMSE)和神经心理学评估后,行全脑弥散张量成像扫描,用SPM2软件处理图像,采用基于体素的分析方法进行组间比较分数各向异性(FA)值.结果 (1)HAMD、MMSE评分和神经心理学测试:患者组HAMD和MMSE评分与正常对照组的差异无统计学意义(P>0.05),但在听觉言语测验[(5.9±2.6)分]、连线测验A[(146±127)s]和B[(264±196)s]成绩均差于正常对照组[分别为(9.3±1.6)分,(73±25)s和(121±35)s;P<0.01～0.05].(2)FA值:患者组低于对照组的脑区主要包括:右侧额上回、左侧额下回、左侧颞中回、右侧顶下回、右侧枕中回、左侧舌回、右侧壳核和右侧尾状核(未校正,P<0.001).(3)患者组右侧额上回FA值与连线B测验成绩呈显著负相关(r=-0.556,P=0.049).结论 恢复期老年抑郁症患者多部位脑白质纤维的完整性受损,这可能是该类患者认知损害的神经病理基础.
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下颌骨不同材质设置对牙种植体有限元分析影响的比较
目的：探讨3种材质设置的下颌骨模型对牙种植体有限元分析的影响，以期明确正交各向异性的重要性。方法建立含种植体的完整下颌骨三维模型，对下颌骨分别采用各向同性、横观各向同性、正交各向异性模拟建模，并进行有限元分析比较。结果正交各向异性模型骨界面骨皮质等效应力、拉应力和压应力大值分别是各向同性模型的1.2、1.2和1.1倍；骨松质等效应力、拉应力和压应力大值分别是各向同性模型的1.6、2.6和3.3倍。正交各向异性模型骨界面骨皮质等效应变、拉应变和压应变大值分别是各向同性模型的1.1、1.0和1.1倍；骨松质等效应变、拉应变和压应变大值分别是各向同性模型的2.2、1.8和1.7倍。应力和应变变化的趋势大体上遵循各向同性、横观各向同性、正交各向异性材质顺序递增的规律，以骨松质为显著。另外，从应力和应变分布而言，正交各向异性均匀，横观各向同性次之，各向同性不均匀。结论牙种植体有限元分析中不应忽视下颌骨正交各向异性的力学性质。
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不同构建方向激光选区融化钛合金卡环的疲劳性能研究及有限元应力分析
目的 探讨不同构建方向激光选区融化(SLM)钛-6铝-4钒(Ti-6Al-4V)卡环的机械性能并与铸造卡环进行比较.方法 制作3种不同构建方向SLM卡环及铸造卡环共计48个,根据卡环臂长轴与构建方向角度分为SLM0组、SLM45组、SLM90组和铸造组.利用有限元分析的方法分析卡环的应力分布和大应力值.然后利用自制夹具在人工唾液环境下对卡环进行7200次循环摘戴模拟临床使用5年时间来评估卡环的抗疲劳性能.后各组随机选取1个卡环进行三点弯曲使其折断,应用扫描电镜(SEM)对断端进行观察.实验数据使用SPSS 20.0进行处理,设置α=0.05.结果有限元分析发现,卡环的大应力位于卡环固位臂的中段,在0.50 mm倒凹下其大von Mises值远小于Ti-6Al-4V的弹性极限.循环疲劳实验中0.25 mm倒凹下SLM90卡环的抗疲劳性优于铸造卡环(P<0.05),0.50 mm倒凹下SLM90卡环的抗疲劳性优于SLM0、SLM45和铸造组卡环(P<0.05).SEM显示卡环的断裂起始于晶粒之间.结论 SLM试件具有更小的晶粒;SLM组尤其是SLM90卡环的主要是韧性断裂而铸造组卡环为脆性断裂;SLM Ti-6Al-4V卡环可放置于0.50 mm倒凹下,SLM90卡环相较于SLM0、SLM45和铸造组卡环具有更优异的抗疲劳性能,这说明SLM Ti-6Al-4V材料存在明显的各向异性.
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右利手正常年轻人脑投射纤维DTI参数图研究
目的 定量分析右利手年轻人脑投射纤维在扩散张量成像(DTI)参数图上的表现,探讨参数图的意义和相互关系.方法 应用GE 3T全身超导MRI仪,对30名右利手健康青年志愿者(男16名,女14名,平均年龄28.2岁)行常规颅脑MRI及DTI,重建DTI的部分各向异性FA、平均扩散系数MD和T2-weighedtrace三种参数图,观察投射纤维6个部位在参数图上的表现特征,测定三种参数值,定量分析投射纤维侧别、性别及部位的差别.结果 ①在投射纤维的6个部位,三种参数值皆无性别差异;②桥脑的投射纤维FA值左侧大于右侧(P=0.011),桥脑、大脑脚、内囊前肢和半卵圆中心T2-weighted trace值左侧大于右侧(P=0.000～0.017),MD在所有部位双侧差别无统计学意义;③6个部位平均FA值为大脑脚>内囊后肢>内囊膝部>内囊前肢、桥脑>半卵圆中心;④投射纤维T2-weighed trace与FA、MD之间有负相关关系(r=-0.169,P=0.024:r=-0.149,P=0.047).结论 FA图对投射纤维显示清楚,FA和MD反映水分子扩散的不同方面,T2-weighed trace图应结合FA、MD图以及常规MRI进行综合分析.
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各向异性骨再造过程的实现
目的 建立符合各向异性骨再造过程的骨再造理论模型,实现各向异性骨再造过程.方法 基于Wolff定律及骨各向异性的力学性质,在仔细研究当前各向同性骨结构再造预测技术的基础上,将材料方向和主应力方向趋于一致作为骨再造平衡条件,提出新型各向异性骨再造模型,并以二维简支梁结构为例进行模拟.结果 得到了二维简支梁结构的密度分布结果与主应力方向迹线图,并与各向同性模拟结果进行了对照,显示本模型模拟结果较为合理.结论 新型各向异性骨再造模型,量化了骨再造过程和骨力学性质的各向异性,实现了骨再造过程的各向异性,应用该模型可进行更为准确的骨结构再造预测.
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正常成人脑结构年龄相关性变化的扩散张量成像研究
目的应用扩散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI)定量测定正常成人脑的各向异性及平均扩散系数(average diffusion coefficient, DCavg)的变化,以反映脑显微结构随年龄增长的变化.方法对106例正常成人行DTI,测定脑不同解剖部位的部分各向异性(fractional anisotropy,FA)、1-容积比(1-volume ratio,1-VR)、相对各向异性(relative anisotropy,RA)和DCavg,分别对各参数与年龄进行相关性分析,且进行各组间比较.结果胼胝体膝部(FA:r＝-0.491, P=0.000;1-VR:r＝-0.508,P=0.000,RA:r＝-0.494, P=0.000;DCavg:r＝0.263,P=0.006)、压部(FA:r＝-0.569,P=0.000;1-VR:r＝-0.531,P=0.000;RA:r＝-0.535,P=0.000;DCavg:r＝0.475,P=0.000)、半卵圆中心(FA:r＝-0.562, P=0.000;1-VR:r＝-0.588,P=0.000;RA:r＝-0.561,P=0.000;DCavg:r＝0.337, P=0.000)、丘脑(FA:r＝-0.210, P=0.031;1-VR:r＝-0.203,P=0.036;RA:r＝-0.213, P=0.028;DCavg:r＝0.354,P=0.000)等的FA、1-VR、RA与年龄呈负相关,其DCavg与年龄呈显著性正相关.而豆状核的FA、1-VR、RA及DCavg(FA:r＝0.287,P=0.003;1-VR:r＝0.290,P=0.003;RA:r＝0.283,P=0.003;DCavg:r＝0.325,P=0.001)均随年龄增长而增加.结论 DTI可无创性反映随年龄的增长脑的显微结构发生的变化.
