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FSL在DTI大脑图像分析中的应用现状
随着弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)技术在大脑结构方面应用研究的增多,与之相关的数据分析软件也在增多,其中FMRIB Software Library(FSL)在示踪时使用的是基于概率性示踪的算法,在进行交叉纤维示踪和灰质连接上有很大优势.本文主要根据数据分析方式的不同对FSL包含的两个子工具(tract-based spatial statistics,TBSS和FMRIB's diffusion toolbox,FDT)在DTI大脑图像分析方面的应用现状进行分类介绍,主要涉及老年抑郁症、精神分裂症以及认知功能等领域.本文首先简要介绍DTI原理,然后根据数据分析方式的不同,在TBSS部分分为全脑分析和感兴趣区域(region of interest,ROI)分析两方面,在FDT部分分为全脑示踪、ROI互连分析、基于连通度的分类三方面进行介绍,后对FSL的局限性以及发展状况进行总结.
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儿童和少年期高功能孤独症谱系障碍患者扣带束纤维示踪研究
目的 探讨儿童和少年期高功能孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder,ASD)扣带束的完整性及其与儿童和少年期高功能ASD临床症状的相关性.方法 对6～16岁高功能ASD儿童和少年(高功能ASD组,34例)与年龄、性别及智商匹配的发育正常儿童少年(对照组,39名)分别进行弥散张量成像扫描.在交互式纤维示踪技术基础上比较分析2组被试者双侧扣带束的各向异性分数(fractional anisotropy,FA)值及平均弥散率(mean diffusivity,MD)值,并采用Pearson积差相关分析方法比较其与儿童孤独症评定量表评分、孤独症诊断访谈量表修订版评分、年龄、智商之间的相关性.结果 (1)高功能ASD组右侧白质扣带束的FA值较对照组增高(0.36±0.03与0.34±0.03,t=2.74,P＜0.01).(2)高功能ASD组双侧扣带束FA值与年龄正相关(左侧r=0.42,P=0.02;右侧r=0.38,P=0.03),左侧扣带束MD值与年龄负相关(r=-0.44,P=0.01);对照组左侧扣带束的FA值与年龄正相关(r=0.35,P=0.03).双侧扣带束的FA值和MD值与儿童孤独症评定量表评分、孤独症诊断访谈量表修订版评分、智商均未见相关性.结论 儿童和少年期高功能ASD患者存在右侧白质扣带束完整性的异常,且其扣带束完整性与年龄关系密切.
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利用扩散原理的体内神经纤维束示踪成像
MR神经纤维束示踪成像是一种无创性的、相对快捷的并且可以重复多次的成像技术.本文阐述了神经纤维束示踪成像的基本原理,介绍了不同的示踪方法及其各自的复杂性,并讨论了不同方法的潜在优势及不足之处,后概述了其临床应用和保真度的评价问题.
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颈椎病磁共振扩散张量成像的研究
目的 探讨颈椎病磁共振扩散张量成像(MR DTI)的特点.方法 应用3.0T MRI仪对颈椎病患者进行MR DTI检查,根据MRI显示的脊髓受压严重程度将颈椎病患者分为轻度组、中度组、重度组及严重度组.分析各组纤维示踪(FT)图的特征及各定量参数的变化.结果 60例颈椎病患者FT显示纤维束狭窄、离断、稀疏,随着脊髓受压程度的加重而加重.FA值、E2值、E3值、E⊥值、MD值在各组之间均存在差异(P＜0.05).随着MRI评估的脊髓受压程度加重,E2值、E3值、E⊥值、MD值逐渐升高,FA值逐渐降低.结论 MR DTI可以定量、直观显示颈椎病的脊髓受压程度.
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腰椎间盘纤维环的MR扩散张量成像
目的:评价扩散张量成像(DTI)显示腰椎间盘纤维环的能力.方法:对15例健康志愿者(对照组)及20例腰椎间盘突出症(LDH)患者(病例组)进行矢状位T1WI、T2WI及轴位T2WI、DTI扫描.利用DTI原始数据将所得腰椎间盘的图像进行后处理得到相应腰椎间盘的纤维示踪(FT)图,按照FT图上纤维环的形态、连续性制定FT图分型标准,分为规则型[连续型(A1)及不连续型(A2)]、杂乱型[连续型(B1)及不连续型(B2)]及成团型(C),同时以Pfirrmann分级标准对所有腰椎间盘进行分级,将所有腰椎间盘的FT图分型与Pfirrmann分级进行Spearman相关分析.结果:对照组74个腰椎间盘纤维环FT图分型:A1型22个(I级10个,II级12个),A2型32个(I级14个,II级18个),B1型15个(I级1个,II级6个,III级8个),B2型3个(II级1个,III级2个),C型2个皆为III级;病例组86个腰椎间盘的纤维环FT图分型:A1型8个(II级5个,III级3个), A2型7个(II级4个,III级3个),B1型32个(II级2个,III级27个,IV级3个),B2型4个(III级4个),C型35个(III级16个,IV级17个,V级2个),其中22个突出腰椎间盘行手术治疗,经手术证实包容性突出9个(B1型2个, B2型3个,C型4个),非包容性突出13个(B1型2个,C型11个),后者有3个为脱出型,FT图皆为C型;所有腰椎间盘的FT图分型与腰椎间盘的Pfirrmann分级具有强的正相关性(r=0.741,P<0.001).结论:DTI能无创地显示腰椎间盘的退变,其腰椎间盘纤维环的FT图分型对临床治疗具有指导意义.
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3.0T MR扩散张量成像在腰椎间盘退变机制研究及诊断中的价值
目的 探讨3.0T MR扩散张量成像(DTI)在腰椎间盘退变机制研究及诊断中的价值.方法 选择29例腰痛或腰腿痛患者行腰椎DTI扫描,共获得82个腰椎间盘.在常规MRI上将82个腰椎间盘分为未膨出、膨出、突出、脱出等4个类型,按照纤维示踪(FT)图纤维环形态学改变分为完整型、断裂型、不规则型,比较FT图与常规MRI诊断腰椎间盘退变的价值;同时分析国际公认用于椎间盘退变程度的Pfirrmann(Pm)分级与各向异性(FA)值、表观扩散系数(ADC)值的相关性.结果FT图与常规MRI表现不完全符合;不同FT图分型患者的ADC值比较,差异有统计学意义(P＜0.05).Pm分级与ADC值呈负相关(rs=-0.643,P＜0.05),与FA值呈正相关(rs=0.712,P＜0.05).结论 3.0T MR DTI在阐述腰椎间盘退变机制、定量评价退变程度方面具有一定价值;在临床工作中,腰椎间盘退变的影像学诊断首选常规MRI.
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磁共振弥散张量成像在中枢神经系统病变中的应用
现代医学影像学已从解剖学研究深入到分子水平的代谢和功能研究.磁共振(MR)弥散成像技术是目前在活体上测量水分子弥散运动与成像的唯一方法.弥散成像技术包括弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)和弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI).DTI利用纤维示踪重建技术可在三维图像上显示白质纤维柬的走行[1-5],可了解病变所致的白质纤维束受压与移位、浸润与破坏情况,为病变的诊断与鉴别诊断提供更多信息,为治疗方案的制定提供依据.它已成为脑功能成像技术研究的新热点之一.
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正常膝关节周围肌肉DTI纤维示踪成像b值探讨
目的 探讨膝关节周围肌肉DTI成像的佳b值及相关参数.方法 选取15例健康志愿者,男7例,女8例,年龄20～30岁,平均年龄25岁,行膝关节常规MR检查包括冠状T1WI、FS-T2 WI,矢状位T2 WI、PDWI及轴位T1WI,DTI(b值分别为400,500,700s/mm2)检查,重建出ADC图,eADC图,FA图及FA彩色编码图,通过DTI纤维示踪(fiber tracking)显示膝关节周围肌肉纤维束连续性和走行方向,分析比较不同b值情况下同一块肌肉肌纤维成像的清晰度与完整性,选择肌肉成像的佳b值,并测量佳b值时不同肌肉的ADC值、eADC值及FA值,分析不同肌肉同一b值的DTI参数有无差异.结果 不同b值在同一块肌肉中成像质量有统计学差异,b值为500s/mm2的肌肉成像质量优于b值为400s/mm2,700s/mm2时的肌肉成像质量;b值为500s/mm2时不同肌肉的ADC值、eADC值及FA值无明显统计学差异.结论 肌肉DTI成像佳b值为500s/mm2,此时不同肌肉DTI参数无明显统计学差异.
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弥散张量纤维示踪技术显示锥体束及其变异的可行性研究
目的 探讨应用弥散张量成像和纤维示踪技术显示变异锥体束的可行性.方法 对62例神经外科病人和4名正常人应用1.5 TMRI设备进行弥散张量成像,选用延髓、中脑、内囊后支和中央前回手结四个兴趣区中的两个进行联合纤维示踪.结果 示踪锥体束符合解剖学特征,47例病人和4名正常人示踪到变异的锥体束,另有3例病人存在显著的锥体束走行方式异常.结论 弥散张量成像和纤维示踪技术可以在宏观上显示锥体束及其变异;有必要选用延髓全部横断面和中脑全部横断面或内囊后支作为兴趣区进行联合示踪,以防遗漏变异的锥体束.
