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扩散张量成像数据分析方法概述
扩散张量成像(DTI)是唯一可在体显示脑白质纤维束的无创成像方法,其利用组织内水分子扩散的各向异性特征进行成像.本文以DTI基本原理为出发点,对DTI的主要研究方向和数据分析方法进行分析.
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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).
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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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帕金森病合并认知功能障碍与脑白质纤维束改变的关系
目的 探讨帕金森病(PD)合并认知功能障碍与认知相关脑白质纤维束改变的关系.方法 纳入PD患者35例,根据蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评分将PD患者分为PD认知功能正常组(PD-nCI,n=14)和PD认知功能障碍组(PD-CI,n=21);另选择同期行查体的健康志愿者20名作为对照组.所有受试者行弥散张量成像(DTI)检查,通过基于纤维束的空间统计分析(tract-based spatial statistics,TBSS)方法选出与认知相关的脑白质纤维束,并测量各纤维束部分各向异性(fractional anisotropy,FA)值.比较各组不同纤维束FA值差异,采用Pearson相关分析法分析PD-CI组差异有统计学意义的纤维束FA值与MoCA评分的相关性.结果 (1)3组间胼胝体膝部 、胼胝体体部 、胼胝体压部 、右扣带回(海马)、左扣带回(海马)、右穹窿/终纹 、左穹窿/终纹 、右上额枕束 、左上额枕束FA值比较存在统计学差异(均P<0.05),PD-nCI组和PD-CI组间胼胝体膝部 、胼胝体体部 、胼胝体压部 、右扣带回(海马)、左扣带回(海马)、左穹窿/终纹 、右上额枕束 、左上额枕束FA值比较存在统计学差异(均P<0.05);(2)PD-CI组胼胝体压部 、右扣带回(海马)、右上额枕束 、左上额枕束FA值与MoCA评分呈正相关(均P<0.05).结论 PD患者认知功能损害程度与胼胝体压部 、右扣带回(海马)、右上额枕束和左上额枕束等纤维束病变严重程度呈正相关.
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磁共振弥散成像与应用
随着MR机的软件功能不断更新,各种新的成像技术不断被推出,应用范围日益扩大,功能性磁共振成像(fMRI)的出现,实现了医学影像从传统的形态学检查向在体的生化代谢的飞跃,成为一种无创的检查方式.目前正在应用与研究之中的fMRI(1)弥散成像(DI):①弥散加权成像(DWI):反映水分子微观运动,测量ADC值;②弥散张量成像(DTI):脑白质纤维束、肾髓质等的成像,测量FA,MD等值.
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弥散张量成像在中枢神经系统应用的研究进展
弥散张量成像(DTI)是目前唯一能够对活体大脑进行无创性研究脑白质纤维束形态结构的方法,逐渐应用于各种研究,尤其是在中枢神经系统疾病的研究中取得了许多成果,现将DTI的基本原理及其在中枢神经系统疾病中的应用进展进行综述。
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弥散张量成像对高级别星形细胞瘤的应用研究
弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)较常规磁共振成像(MRI)可以更清晰地显示脑白质纤维的走行,并能通过测量每个体素的表观弥散系数(ADC)和部分各向异性分数(FA),定量分析脑肿瘤及周围结构的病理改变信息,并可追踪观察脑白质纤维束的走行及与肿瘤关系.
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精神发育迟滞患者脑白质纤维束变化1例
1 病例患者男,8岁,第1胎,母孕期无特殊.怀孕36周出生,体质量2 kg,窒息约5 min,当时唇紫,经抢救吸氧后好转.9个月会抬头,1岁会喊爸爸妈妈,说话不流畅.约2岁半才会走路,现在走路好.
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磁共振弥散张量成像在脑部疾病诊断中的应用
磁共振弥散张量成像(DTI)是近年来在常规MRI技术和弥散加权(DWI)技术的基础上发展的一种新的MRI技术,是一种能在活体显示脑白质纤维束走向的无创成像方法[1~3].
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磁共振弥散张量成像评估早期创伤性轴索损伤的价值
目的 探讨磁共振弥散张量成像(DTI)对早期创伤性脑损伤(TBI)患者轴索损伤的临床应用价值.方法 对21例TBI早期(伤后10 d内)患者(TBI组)及10例正常志愿者(对照组)行DTI检查,分别测量两侧大脑半球6个感兴趣区(胼胝体膝部、胼胝体压部、内囊前肢、内囊后肢、外囊及背侧丘脑)的部分各向异性(FA)值,并构建上述部位三维弥散张量纤维束成像(3D-DTT)图.比较以上两组感兴趣区平均FA值的差异,并对TBI组的FA值与临床GCS评分进行相关性分析.结果 FA图像上可以清楚观察到呈高信号的脑白质纤维束,损伤局部呈低信号.TBI组平均FA值为0.562±0.042,明显低于对照组的0.609±0.045(P<0.01).TBI患者FA值与GCS评分呈正相关(r=0.508,P<0.05).3D-DTT图可以直观显示胼胝体、内外囊等白质纤维束的损伤情况.结论 FA值的变化反应了TBI患者脑白质纤维束水分子各向异性程度的变化,对评估伤情及判断预后有重要意义.
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磁共振扩散张量成像在脑梗死中的临床应用
脑梗死是一种发病率和致残率均较高的脑血管疾病,严重危害中老年人群的身体健康及生活质量.磁共振扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)是在磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)及磁共振扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)基础上发展而来的一种新的检查技术,是目前唯一能在活体情况下研究脑白质纤维形态结构的无创性检查手段[1-2],主要应用于中枢神经系统疾病(尤其是累及脑白质纤维束完整性的疾病)的研究,能早期发现颅内疾病、监测病情、评估疗效、判断预后及了解主要传导通路受损程度等[3-5].国内关于这方面的研究较少,在康复疗效评价中的应用更是鲜见报道.本文拟对DTI及其在脑梗死中的应用作一综述,以期国内同行关注该领域研究现状.
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磁共振弥散张量纤维束示踪成像在脑肿瘤手术中的应用
目的:探讨弥散张量纤维束成像(diffusion tensor tractography,DTT)其在脑肿瘤中的应用价值.方法:对83例脑肿瘤行常规MRI及DTT检查,通过获取部分各向异性图(FA图)、彩色编码张量图及脑白质纤维束图,依次分析83患者肿瘤与瘤周白质纤维束之间的关系.测量83脑肿瘤患者肿瘤实质区、瘤周水肿区、邻近白质区及对侧正常白质区的ADC值、FA值.结果:ADC值在肿瘤实质区,瘤周水肿区,邻近白质区中,低级别胶质瘤与高级别胶质瘤具有差异性,而在正常白质区差异不具有统计学意;FA值在肿瘤实质区,低级别胶质瘤与高级别胶质瘤具有差异性,而在瘤周水肿区,邻近白质区中,正常白质区差异不具有统计学意义.且83例良、恶性肿瘤瘤周白质纤维束都可以发生移位;瘤周水肿区白质纤维束表现为浸润和破坏为主,其破坏程度与肿瘤的恶性程度呈正比.结论:DTT可直观显示脑白质损伤程度并观察神经纤维束受损范围.
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弥散张量成像技术在脑肿瘤手术中的应用(附78例分析)
目的 评估磁共振弥散张量成像(DTI)技术在脑肿瘤微侵袭手术治疗中的应用价值.方法 对78例脑肿瘤采用DTI成像技术,在手术前获得脑白质纤维束图像,了解脑肿瘤与白质纤维束的关系,制定手术计划.其中脑胶质瘤56例,脑膜瘤15例,脑转移瘤5例,恶性淋巴瘤2例.均行显微外科手术,53例实施术中神经导航,其中13例行MR+DTI影像融合导航.结果 D11显示脑白质纤维束受脑肿瘤占位效应、浸润和瘤周水肿等影响,而表现为移位、融合和破坏三种形式,可合并两种或三种形式存在.本组脑肿瘤累及白质纤维束受累区域为胼胝体区42例(单纯移位16例,融合15例,破坏11例);锥体束27例(单纯移位14例,融合8例,破坏5例);视放射9例(均为单纯移位).脑白质纤维束受累体征术后改善或转阴性31例,无改变28例,新增或加重19例(其中脑肿瘤大部切除后伴发瘤周显著水肿12例,瘤床渗血7例).无死亡病例.结论 评定脑肿瘤与DTI之间关系对术前设计手术入路,术中决定切除范围和指导手术操作具有指导意义.神经导航为脑肿瘤手术中保护脑白质纤维束提供了可靠保证.
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弥散张量成像的原理及其在中枢神经系统的临床应用
磁共振弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)是弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)的发展和深化,是当前惟一的一种能有效观察和追踪脑白质纤维束的非侵入性检查方法.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.本文就DTI技术原理及其在中枢神经系统的临床应用作一综述.