MRI临床应用新进展

磁共振成像设备的飞速发展为许多高端新技术在临床的应用奠定了基础,很好地解决了临床应用过程中的伪影和心血管成像等难题,在心脏的冠脉成像、血管造影成像、弥散和灌注成像、磁共振波谱、以及功能磁共振成像等方面均取得了令人瞩目的进展,大大地满足了临床与科研的需要.

脑梗死后运动功能恢复机制的弥散磁共振成像研究进展

脑梗死是导致成人瘫痪的主要原因之一，而运动功能障碍则是脑梗死引起的常见后遗症［1］。运动功能恢复的程度密切影响患者及其家人的生活质量，故对脑梗死后运动功能恢复机制的研究至关重要。目前常用的研究方法是经颅磁力刺激（transcranial magnetic stimulation，TMS）和功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）［2?3］。而弥散MRI相对前两者的优越性在于其能准确地识别和评估脑梗死对皮层下白质纤维束的影响［4］。弥散是人体重要的生理活动和体内物质转运的重要形式。水分子在脑组织中的弥散主要受半透膜、细胞内外和血管间隙微结构定向性存在的影响，导致水分子更多沿平行于障碍物的方向运动，这种弥散的方向性就是各向异性。脑组织中的水分子多是沿平行于白质纤维束的方向弥散，故白质有很高的各向异性，而当白质受损时会导致各项异性降低。目前已知的弥散MRI技术主要包括采用高斯弥散模型的弥散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）［5］和弥散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）［1］、采用非高斯弥散模型的弥散峰度成像（diffusion kurtosis imaging，DKI）［6?7］和q?空间成像（q?space imaging，QSI）［8］。DWI是早期诊断脑梗死的重要方法，且能准确定位梗死病灶的范围。DTI能获得较DWI更为精确的白质纤维束微结构信息，且基于DTI信息的弥散张量纤维束成像（diffusion tensor tractography，DTT）能直观显示纤维束的三维形态，特别是梗死区与皮质脊髓束（corticospinal tract，CST）的关系，对判断预后起到重要作用。此外，更先进的DKI和QSI技术则充分考虑生物体不同组织弥散环境的异质性，认为脑组织中水弥散存在非高斯概率分布，可以提供更多的组织微结构信息。本文对各种弥散MRI技术在脑梗死运动功能恢复机制研究中的应用和进展进行综述，探讨脑梗死后运动功能恢复的可能生物学机制。

精神分裂症白质损害与发病年龄的弥散张量成像研究

目的:应用弥散张量成像(DTI)比较精神分裂症患者脑白质与正常人群间的差异,并探究各向异性比值(FA)的改变与发病年龄之间的相关性.方法:纳入27例精神分裂症患者和29名性别、年龄及受教育程度相匹配的健康对照.两组研究对象均接受头颅磁共振检测.患者组按照发病年龄分为早发组(发病年龄＜18岁)和成年发病组(发病年龄≥18岁).采用基于体素的分析方法,分别比较患者组和对照组、早发组和成年发病组之间FA值的差异,并在控制性别、病程和药物剂量影响的前提下,分析FA值与患者发病年龄的相关性.结果:与健康对照比较,患者组在右侧上纵束、右侧放射冠上部的FA值降低；患者组中早发组和成年发病组间FA值的差异无显著性.患者组FA值与发病年龄呈正相关的脑区包括右侧放射冠前部(r =0.70,P＜0.01)、右侧胼胝体膝部(r=0.65,P＜0.01)；未发现呈负相关的脑区.结论:本研究提示精神分裂症患者右侧脑区上纵束及放射冠部位存在白质损害,发病年龄愈早,右侧放射冠及胼胝体膝部白质纤维的受损愈重.这对精神分裂症病理生理改变及脑结构异常的进一步研究具有提示作用.

弥散张量成像在轻度认知功能障碍和老年性痴呆中的应用研究进展

一、原理、特点Ⅰ 弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)是在弥散加权成像基础上发展起来的一项新型磁共振成像技术,可显示脑白质纤维束的特点,揭示白质纤维束微观结构的改变,是一个新的非侵入性神经影像工具,能在活体绘制脑的微观结构.其通过在多个方向上施加弥散敏感梯度从而测量水分子在各个方向上弥散的程度.DTI成像的基本原理是水分子在不均匀介质中的弥散具有各向异性特征,是由Basser等[1]首先提出并进行研究的.弥散为水分子的随机不规则布朗运动(brownian motion),是一个三维过程.当水分子的弥散运动不受限制时,其向各个方向运动的概率相等,这种不受限制沿各个方向运动速率都相等的水分子运动称为弥散张量的各向同性(isotropy).

一种基于马尔可夫随机场的弥散张量成像(DTI)图像分割的新算法

目的:提出一种基于马尔可夫随机场(MRF)的弥散张量成像(DTI)图像分割的算法.方法:利用马尔可夫随机场模型,挖掘图像中的弥散张量信息,根据贝叶斯定理将图像分割问题转化为小后验能量的求取,运用迭代条件模型求解.结果:该算法对DTI图像分割效果明显优于K均值算法,且该效果亦优于该算法对常规MRI T2WI图像的分割效果.结论:该算法能够充分利用弥散张量矩阵蕴含的空间上下文信息实现DTI图像的有效分割.

030 X-遗传性肾上腺脑白质营养不良病人的头颅弥散张量(DT)MRI检查

弥散张量成像技术在脊髓疾病中的研究进展

弥散张量成像（DTI）是一种直接研究组织中水分子弥散的技术，为定量评估各种脊髓疾病提供了很好的帮助。通过对动物脊髓损伤模型的研究表明：DTI能够非侵入性研究脊髓内部显微结构的变化，是研究组织学与功能变化之间关联的一种可靠的成像技术。在研究人体急慢性脊髓疾病中，DTI可以帮助我们深入了解脊髓内组织显微结构的变化，以帮助制订脊髓神经类疾病的治疗方案和评估其治疗效果。本文综述了DTI在动物和人体脊髓疾病病理生理的研究进展，指出这种技术的先进性，并展望DTI作为一种重要的生物标记物在脊髓疾病诊治上的美好前景。

弥散张量成像在中枢神经系统疾病诊断中的应用

弥散张量磁共振成像(diffusion tensor magnetic resonance imaging,DTI)是弥散加权成像(diffusion-weighted imaging,DWI)的发展和深化,使我们从微观领域对人体作进一步探查.目前主要用于脑部尤其对白质束的观察、追踪、脑发育和脑认知功能的研究、脑疾病的病理变化以及脑部手术的术前计划和术后评估.

坐骨神经牵拉伤模型MR扩散张量成像与病理的对照

背景：磁共振弥散张量成像可以显示周围神经损伤的弥散变化并进行定量研究，因而在显示神经损伤及再生方面具有良好的应用前景。目的：探讨兔坐骨神经急性牵拉伤弥散张量成像的可靠性，明确弥散张量参数在神经损伤诊断中的价值及病理学基础。方法：选取32只新西兰白兔建立右后肢坐骨神经退变与修复模型，左后肢为假手术侧。采用1.5 T MRI 机于术后1 d，3 d，1周，2周，3周，4周，6周，8周行双侧坐骨神经弥散张量成像，进行DTT重建，测量各向异性分数、表观扩散系数；然后进行病理检查。结果与结论：牵拉伤后1d弥散张量成像仅显示神经近段，损伤段及远段中断；牵拉伤后1周远段出现细、短纤维束；牵拉伤后2-6周远段纤维束增多、增粗；牵拉伤8周神经纤维大部分恢复正常。1d-8周牵拉段、牵拉远段各向异性分数值与假手术侧差异有显著性意义(P<0.05)；1 d-1周牵拉近段各向异性分数值与假手术侧差异有显著性意义(P<0.05)。1-8周不同牵拉段表观扩散系数值与假手术侧差异均无显著性意义。神经牵拉伤早期各向异性分数值下降的病理改变是髓鞘板层疏松，崩解，轴索崩解；各向异性分数值升高的病理基础是髓鞘、轴索再生。结果可见DTT纤维示踪成像可清晰、直观、早期显示兔坐骨神经牵拉伤的异常改变，各向异性分数值测量可作为监测坐骨神经牵拉伤后退变及再生的敏感方法。

弥散加权和弥散张量成像在脑梗死诊断中的应用

目的:分析脑梗死的弥散张量成像(DTI)和弥散加权成像(DWI)的影像表现,评价其临床应用价值.方法:对84例不同时期(超急性期6例,急性期30例,亚急性期26例,慢性期22例)脑梗死患者行常规磁共振成像(MRI)、DWI及DTI扫描,比较患侧和健侧弥散信号的改变及表观弥散系数(ADC)、各项异性指数(FA)值的变化,分析不同时期脑梗死DWl信号改变、ADC值及FA值的关系.结果:超急性期、急性期和亚急性期病灶在DWI呈高信号,慢性期表现为低信号;亚急性期和慢性期平均相对表观弥散系数(rADC)值明显高于超急性期和急性期脑梗死病灶的平均rADC值(P<0.05).45例不同时期(超急性期4例,急性期16例,亚急性期14例,慢性期11例)患者脑梗死区平均FA值明显低于健侧对应区的平均FA值(P<0.05).结论:DWl和DTI可以快速检出超急性和急性期脑梗死,DWI和MRI的联合应用可以对脑梗死进行分期.

肌萎缩侧索硬化症的磁共振成像及磁共振弥散张量成像研究

)T2加权成像(T2WI)、液体衰减反转回复序列(FLAIR)序列轴位及冠状位图像显示皮质脊髓束信号异常增高.与对照组比较,病例组中脑、内囊后肢3/4和半卵圆区ADC值升高(P<0.05),而中脑和内囊后肢3/4的FA值显著降低(P<0.01).各ROI的FA值和ADC值与受检者的年龄、病程、ALSFRS-R评分、AALSS评分均无相关性.结论:MRI常规序列图像和DTI均能显示ALS患者的皮质脊髓束损害,而MRI常规序列对临床诊断可能具更重要的意义.

多发性硬化的正常表现脑白质的DTI定量

目的:应用磁共振弥散张量成像(DTI)技术,定量研究多发性硬化(MS)患者在常规磁共振上表现正常的脑白质(NAWM),以及探讨其相关的微观病理改变.材料和方法:采用3.0T磁共振仪,对34例MS患者和25例性别年龄相匹配的正常志愿者均进行DTI检查.分别测量MS组和对照组的9个不同部位脑白质的平均弥散率(MD)和部分各向异性指数(FA值),这9个部位包括胼胝体膝部、体部、压部、内囊后肢、侧脑室旁白质、额叶白质、顶叶白质、枕叶白质以及小脑中脚.比较两组NAWM之间的MD和FA值是否存在差异.结果:MS组的NAWM的MD值均高于对照组(P＜0.05),以胼胝体体部、内囊、侧脑室旁及额叶白质、顶叶白质、枕叶白质更为显著(P＜0.01);MS组的FA值与对照组比较,胼胝体体部、顶叶白质、额叶白质、枕叶白质及内囊、侧脑室旁发现明显降低(P＜0.05),以后4个部位更为显著(P＜0.01),而胼胝体膝部、压部和小脑结合臂有降低趋势,但无统计学意义.结论:应用DTI定量研究可以探测到多发性硬化的NAWM所出现的微观病理改变,表现为水分子的平均弥散幅度明显升高,以幕上明显,并且胼胝体体部、内囊后肢等白质纤维明显失去正常的方向性.DTI在对白质损伤程度的量化评估中具有重要的价值.

首发抑郁症患者治疗前后基于体素的DTI研究

目的:应用磁共振弥散张量成像(DTI)探讨首发抑郁症患者药物治疗前后脑白质异常的变化特点.方法:采用3.0T磁共振成像仪,对13例首发抑郁症患者(分别于治疗前及抗抑郁药物治疗8周后)和14例性别、年龄相匹配的正常志愿者进行DTI检查.运用SPM2分析软件,采用基于体素的分析方法,比较首发抑郁症患者药物治疗前后全脑弥散各向异性分数(FA)值的差异及变化.结果:首发抑郁症患者的右侧胼胝体膝部、内囊膝部、右侧下纵束所属部分区域FA值明显低于正常对照组(P＜0.001),经过药物治疗症状缓解后,FA值明显恢复(P＜0.001).结论:治疗有效的首发抑郁症患者脑白质的微观病理改变是可逆的;DTI可以动态观察抑郁症患者脑白质的微观病理改变.

FA值在监测评价HIE患儿脑髓鞘发育中的作用

目的 应用磁共振弥散张量成像(DTI)定量测定FA值,而各向异性弥散可反映脑的微结构信息,探讨DTI在随访复查婴幼儿期缺氧缺血性脑病(HIE)中的应用价值,揭示HIE影响患儿脑髓鞘发育及预后状况的特征.材料与方法 追踪复查45例6～30个月婴幼儿期足月HIE患儿,依据新生儿期初查时临床表现分为轻度、中度和重度3组进行DTI检查,测定3组患儿相同感兴趣区的分数各向异性(FA)值.结果 FA值在胼胝体压部、内囊后肢、放射冠、额叶白质、顶叶白质的组间差异均有统计学意义, FA值随病情加重而减低.在豆状核组间差异无统计学意义.结论 磁共振弥散张量成像的FA值,在HIE复查中可定量反映新生儿期不同轻重程度HIE患儿脑损伤对不同时期脑白质髓鞘发育的影响度,较常规磁共振成像评价更为准确、客观、敏感;初步提出作为新生儿缺氧缺血性脑病的病情评估和预后预测的标志性指标.

抑郁症患者额叶深部白质基于体素的DTI技术研究

目的：探讨磁共振弥散张量成像（DTI）在抑郁症患者额叶深部白质各向异性分数（FA）值异常变化的特点。方法中度以上抑郁症患者109例（观察组）和性别年龄匹配的健康志愿者89例（对照组），采用1.5T磁共振成像仪进行DTI检查，应用SPM2分析软件，采用基于体素的分析方法，比较中度以上抑郁症患者额叶扣带回FA值的变化。结果中度以上抑郁症患者额叶扣带回FA值明显低于正常对照组（P<0.01）。结论1.5TMR DTI发现中度以上抑郁症患者额叶深部白质存在微观的病理改变。

常规MRI正常的新生儿缺氧缺血性脑病弥散张量成像初探

目的研究弥散张量MRI(diffusion-tensor MRimaging,DTI)对于临床诊断为新生儿缺氧缺血性脑病(hypoxic-ischemic encephalopathy,HIE)而常规MRI所见为正常病例的评估能力.方法选择20例常规MRI所见为正常的足月HIE患儿,以10例正常新生儿为对照,分组进行常规MRI、DTI扫描,测定两组新生儿相同感兴趣区(region of interest,ROI)的平均弥散度(mean diffusivity,Da)、分数各向异性(fractional anisotropy,FA)和相对各向异性值(relative anisotropy,RA).用Student t-test法检验两组患儿各项指标,并观察比较两组新生儿的彩色FA图和彩色编码张量图.结果两组新生儿的Da在侧脑室前角前外侧白质、内囊后肢,放射冠各个感兴趣区均无显著性差异,而FA和RA值各感兴趣区则有明显差异,表现为HIE患儿FA值和RA值的下降,并且Da的高低与孕龄的长短有一定相关性.结论FA和RA是HIE患儿白质损伤或功能障碍的敏感指标,结合彩色FA图和彩色编码张量图可对患儿白质髓鞘的损伤作出较为准确、客观的评价,并可能在今后评估患儿的预后转归方面起重要作用.

弥散加权成像与弥散张量成像评价肝纤维化的实验研究

目的：探讨磁共振弥散加权成像及弥散张量成像对实验性肝纤维化的诊断价值。方法采用CCl4-橄榄油溶液皮下注射的方法诱导兔肝纤维化模型。兔肝纤维化模型组及对照组家兔麻醉后进行MR-DWI及MR-DTI检测。分别在DWI（b＝500s／mm2）图像上测量SI值，在ADC图上测量ADC值，在重建ADC图上测量C-ADC值，在FA图上测量FA值。检测完成后麻醉状态下放血处死，取肝脏标本固定后做病理检测，以HE染色及VG染色观察肝纤维化模型的肝脏病变，并对其肝纤维化程度进行分期，分为无纤维化组（S0），轻中度纤维化组（S1、S2），重度纤维化组（S3、S4）。结果无纤维化组的SI值为46．6±3．6，显著小于轻中度纤维化组的58．9±9．4（ t ＝-2．968， P ＝0．014）及重度纤维化组的86.8±17．6（ t ＝-6．250， P ＝0．000）；轻中度纤维化组的SI值58．9±9．4显著小于重度纤维化组的86．8±17．6（ t ＝-3.607， P ＝0．003）。无纤维化组的ADC值1．767±0．05，显著大于轻中度纤维化组的1．451±0．20（ t ＝3．934， P ＝0.006）及重度纤维化组的1．114±0．08（ t ＝18．338， P ＝0．000）；轻中度纤维化组的ADC值为1．451±0．20显著大于重度纤维化组的1．114±0．08（ t ＝4．113， P ＝0．004）。无纤维化组的C-ADC值为1．736±0．03，显著大于轻中度纤维化组的1．438±0．21（ t ＝3．639， P ＝0．01）及重度纤维化组的1．051±0．17，（ t ＝11．470， P ＝0．000）；轻中度纤维化组的C-ADC值1．438±0．21显著大于重度纤维化组的1．051±0．17（ t ＝3．928， P ＝0．002）。无纤维化组的FA值237．6±11．3小于轻中度纤维化组的242．6±15．1（ t ＝-0．494， P ＝0．632）及重度纤维化组的256．9±39．4（ t ＝-1．050， P ＝0.316）；轻中度纤维化组的FA值242．6±15．1小于重度纤维化组的256．9±39．4（ t ＝-0．963， P ＝0．353）；④MR图像测量数据的工作特征曲线（ ROC）分析显示，无纤维化组与纤维化组的SI值的曲线下面积为0．33，ADC值的曲线下面积为1，C-ADC值的曲线下面积为0．973，FA值的曲线下面积为0．360。轻中度肝纤维化组与重度肝纤维化组的SI值的曲线下面积为0．089，ADC值的曲线下面积为0．964，C-ADC值的曲线下面积为0．929，FA值的曲线下面积为0．384。结论弥散加权成像及弥散张量成像能够对肝纤维化模型的肝纤维化程度较好的区分；弥散加权成像的对肝纤维化程度的敏感性高于弥散张量成像。

磁共振弥散张量成像对胶质瘤分级及瘤周浸润的应用研究

目的 研究弥散张量成像各向异性分数(FA值)和表观弥散系数(ADC值)对胶质瘤分级及瘤周浸润的应用价值.方法 选取病理证实胶质瘤患者28例,其中9例为低级别胶质瘤(WHO分级的Ⅰ或Ⅱ级),19例为高级别胶质瘤(WHO分级的Ⅲ或Ⅳ级),分别测量不同级别肿瘤实质区、瘤周水肿区、瘤周正常白质区及对应对侧正常脑组织FA值和ADC值,比较有无差异性.结果 低级别胶质瘤实质区FA值（0.14±0.03）低于高级别胶质瘤实质区FA值(0.27±0.01)(P＜0.001);低级别胶质瘤实质区ADC值[(1.628±0.347)×10-9mm2/s］高于高级别胶质瘤实质区ADC值[(1.327±0.587)×10-9mm2/s](P.＜0.05);低级别胶质瘤瘤周水肿区FA值(0.23±0.04）和ADC值[(1.784±0.129)×10-9mm2/s]均高于高级别胶质瘤瘤周水肿区FA值(0.17±0.02)和ADC值[(1.329±0.038)×10-9mm2/s](P.＜0.001);12例胶质母细胞瘤瘤周正常白质区FA值(0.32±0.08)低于对应对侧正常白质(P＜0.001).结论 弥散张量成像FA值和ADC值两个参数对于胶质瘤的分级及瘤周浸润的评价具有一定价值.

皮质下缺血性血管病患者认知功能的弥散张量磁共振特点分析

目的 探讨皮质下缺血性血管病(SIVD)患者认知功能的弥散张量磁共振特点.方法 选取登封市人民医院2012年7月至2013年6月收治的50例SIVD患者为研究对象,对其进行认知测试后根据结果将其分为A、B、C组,A组21例为无认知障碍患者,B组15例为血管性认知障碍非痴呆患者,C组14例为血管性痴呆患者,分析其弥散张量磁共振特点.结果 B组与C组患者的全脑白质平均弥散度(MD)、各向异性分数(FA)与A组患者相比,差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 SIVD患者的FA降低,MD值增高,患者的执行、记忆功能与白质完整性之间存在独立相关关系.

颅内多发硬化累及白质纤维的弥散张量分析

目的 利用DTI技术定量指标研究颅内多发硬化,评价其在多发硬化疾病的诊断价值.方法 30例正常志愿者和40例颅内多发硬化病人以相同的条件扫描DTI图像,均在视放射及胼胝体相同位置测量其FA值、ADC值,采用扩散张量纤维束追踪软件进行视放射纤维束成像.结果 正常组视放射FA值(0.535±0.073),ADC值(0.817±0.091);胼胝体FA值(0.866±0.059),ADC值(0.757±0.049);病变组视放射FA值(0.421±0.042),ADC值(0.982±0.012);胼胝体FA值(0.760±0.059),ADC值(1.081±0.015);二者差异有统计学意义(P＜0.05).结论 DTI技术定量指标对于颅内多发硬化的诊断及预后判断具有重要意义;也为多发硬化疾病的研究提供可靠的方法.