磁共振弥散张量成像联合弥散张量纤维束成像在早期弥漫性轴索损伤中的应用

目的探讨磁共振弥散张量成像(DTI)与弥散张量纤维束示踪技术(DTT)对早期弥漫性轴索损伤(DAI)的诊断应用价值。方法对22例DAI早期(伤后10天内)患者(DAI组)及12例正常志愿者(对照组)分别行常规MR扫描及弥散张量成像扫描。在FA图上分别测量DAI组及对照组双侧半球白质感兴趣区(胼胝体压部、胼胝体膝部、内囊前肢、内囊后肢)部分各向异性(FA)值,将两组感兴趣区(ROI)平均FA值的差异进行比较,并对DAI组FA值与临床GCS评分进行相关性分析。运用弥散张量纤维束成像显示通过病灶的纤维束特征。结果病变组与对照组比较,DAI早期FA值(胼胝体压部0.647±0.069、胼胝体膝部0.615±0.043、内囊前肢0.541±0.065、内囊后肢0.639±0.035)较对照组(胼胝体压部0.748±0.045、胼胝体膝部0.729±0.058、内囊前肢0.622±0.038、内囊后肢0.667±0.027)FA值显著降低(P0.001)。胼胝体压部FA值的变化与GCS评分呈正相关(r=0.736,P=0.001)。DTT较好显示感兴趣区白质纤维束形态,更直观显示脑白质损伤程度。结论 DTI联合DTT是DAI患者检查的敏感方法,FA值评估是DAI程度的重要依据,DDT可观察神经纤维束受损范围。     

正常成人不同年龄段大脑白质纤维各向异性差异研究

目的:探讨正常成人不同年龄大脑白质纤维磁共振弥散张量各向异性的差异。方法:62名正常志愿者大脑白质纤维不同部位,包括外囊、内囊前肢、内囊后肢、胼胝体膝部和胼胝体压部的FA值和ADC值。结果:胼胝体膝部(F=3.113,P=0.024)和豆状核(F=3.229,P=0.020),在各年龄组之间FA值差异有显著性意义;内囊前肢(F=3.093,P=0.024)和豆状核(F=3.824,P=0.009),ADC值差异有显著性意义。FA值呈正相关的部位有内囊前肢(r=0.293,P=0.0349)、胼胝体膝部(r=0.322,P=0.0202),ADC值呈现正相关的部位只有外囊(r=0.365,P=0.00925)。结论:不同年龄段大脑白质纤维的FA值和ADC值是不同的,随着年龄增大,FA值呈现下降趋势,ADC值则有增高的趋势。     

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。     

正常儿童脑白质发育的DTI研究

目的 :用DTI研究正常儿童脑白质发育特点。方法 :收集50例1~12岁健康儿童脑DTI图像,分析第1组(1~3岁)、第2组(4~6岁)、第3组(7~9岁)及第4组(10~12岁)4个年龄组与脑白质内囊前肢、内囊后肢、胼胝体膝部、胼胝体压部及尾状核头部5个部位的各向异性指数(FA)值、ADC值的相关性及差异性。结果:内囊前肢、内囊后肢、胼胝体膝部及胼胝体压部的FA值与年龄呈正相关,尾状核头部的FA值与年龄呈负相关;内囊前肢、内囊后肢、胼胝体膝部、胼胝体压部及尾状核头部的ADC值均与年龄呈负相关。第1、2组间及第2、3组间内囊前肢、内囊后肢、胼胝体膝部及胼胝体压部的FA值、ADC值差异均有统计学意义(均P0.05);第3、4组组间胼胝体膝部及胼胝体压部的FA值、ADC值差异均有统计学意义(均P0.05)。结论:DTI的FA值和ADC值能反映脑白质发育差异。     

磁共振扩散张量成像对正常人脑结构的显示及各向异性研究

目的 探讨不同脑组织结构在扩散张量成像（DTI）中的信号特点及各向异性。资料与方法 对20名正常人行DTI，分析其平均扩散系数（ADC）图及部分各向异性（FA）图的特点，并对不同感兴趣区（ROI）进行ADC及FA值的测量，通过统计学分析得出其扩散和各向异性特点。结果男女之间比较，同一部位的ADC及FA值差异均无统计学意义（P〉0．05），对称结构而言，左右侧的ADC或FA值相比差异也无统计学意义（P〉0．05）。ADC图上脑脊液呈明显的高信号，而其余脑组织呈不同程度的较低信号，且信号差别不大。侧脑室体部内的脑脊液与其他ROIADC值相比，差异有统计学意义（P〈0．05），而其余ROI之间的ADC值则无差异（P〉0．05）。FA图可以清晰反映脑白质纤维，呈明显的高信号。不同白质纤维的FA值不一致，胼胝体压部的FA值最大，并与胼胝体膝部差异无统计学意义（P〉0．05）。与其他测量结构差异有统计学意义（P〈0．05）。脑白质的各向异性按胼胝体、内囊、半卵圆中心、外囊逐渐降低。侧脑室体部内脑脊液的FA值最低。结论 不同部位脑组织的各向异性及信号不同。ADC图主要体现脑脊液与其他脑组织的差异，而FA图可以清晰显示脑内的白质纤维，并能定量反映不同部位各向异性的特征。     

颞叶癫痫患者的颞叶以外白质MR扩散张量成像研究

目的 应用MR扩散张量成像(DTI)探讨颞叶癫痫(TLE)患者的颞叶以外白质是否存在隐匿性损伤,并研究这些白质结构的DTI参数值与患者初次发病年龄及病程长短的相关性.资料与方法 对临床确诊的42例发作间期TLE患者和32名健康志愿者行常规MRI和DTI检查,定量测量胼胝体膝部、体部、压部、内囊前肢、后肢及外囊的平均扩散系数(Dcavg)和部分各向异性(FA)值并进行统计学分析.结果 TLE患者胼胝体压部、内囊后肢及外囊的Dcavg值显著高于正常人(P<0.01),胼胝体膝部、压部、内囊前肢及外囊的FA值显著低于正常人(P<0.05).TLE患者内囊后肢Dcavg值与病程长短呈正相关.结论 TLE患者的颞叶以外白质存在隐匿性损伤,内囊后肢的损伤程度与病程长短有关.     

胼胝体挫伤的磁共振扩散张量成像研究

目的 评价磁共振扩散张量纤维束成像技术在脑外伤所引起的胼胝体纤维损伤中的临床应用价值. 资料与方法 12名健康志愿者和23例脑外伤患者进行常规MRI及扩散张量成像(DTI)检查,通过运算获得大脑白质纤维的各向异性(fractional anisotropy,FA)图、平均扩散系数(average diffusion coefficient,DCavg)图、容积比异向性(volume ratio anisotropy,VrA)图、各向同性(isotropic image,Iso)图等,分别测量经内囊层面胼胝体前部、胼胝体后部的FA、DCavg值,并进行比较. 结果 在FA图像上正常人胼胝体呈均匀高信号显示清晰,23例脑外伤中胼胝体正常7例,FA值正常;局灶胼胝体挫伤14例,FA值下降14例,DCavg下降14例,胼胝体弥漫挫伤2例,T1 FLAIR序列显示胼胝体肿胀变形,FA图胼胝体纤维失去正常结构及形态,类似斑片状,FA值下降. 结论 DTI能精确、直观地显示胼胝体纤维,在评价脑外伤后胼胝体损伤方面有较高的应用价值,尤其对弥漫性轴索损伤及患者预后的评估更有意义.     

高原和平原地区健康成人脑白质扩散张量成像TBSS分析

目的 采用扩散张量成像(DTI)及基于纤维束追踪空间统计分析(TBSS)研究平原与高原健康成人的脑白质微细结构差异.方法 对16名高原健康成人和与之年龄、受教育程度相匹配的20名平原健康成人行DTI检查,应用TBSS方法分析两组受检者脑白质纤维DTI的相关参数:各向异性分数(FA)、轴向扩散系数(AD)、平行扩散系数(RD)、平均扩散系数(MD).对两组各项参数进行比较.结果 与平原组比较,高原组在胼胝体体部、胼胝体压部、胼胝体膝部、两侧上纵束、两侧上放射冠、右侧内囊前肢、内囊豆状核后肢、右侧丘脑辐射线(包括视辐射线)的AD值显著增高(P＜0.05,FWE校正);MD值显著升高的脑区是胼胝体体部、右侧上纵束、右侧上放射冠、右侧内囊前肢(P＜0.05,FWE校正);RD值显著升高的脑区是胼胝体体部、右侧上纵束.结论 通过DTI及TBSS分析,高原健康成人相对于平原健康成人脑白质纤维存在差异.     

磁共振弥散张量成像在弥漫性轴索损伤中的研究价值

目的 探讨磁共振弥散张量成像(DTI)在弥漫性轴索损伤(DAI)中的研究价值.方法 DAI组急性期26例,其中9例为复查病例(慢性期),对照组20例,常规磁共振检查后,行DTI扫描,分别测量DAI急性期及慢性期和对照组各感兴趣区部分各向异性(FA)值,将2组间相应感兴趣区的FA值进行对比,并对急性期FA值与格拉斯哥昏迷计分表(GCS)评分进行相关性分析.结果 DAI急性期FA值(胼胝体压部0.560±0.004,胼胝体膝部0.467±0.004,内囊后 肢0.598±0.012,半卵圆中心0.434±0.002)与对照组(胼胝体压部0.756±0.006,胼胝体膝部0.542±0.007,内囊后肢0.639±0.009,半卵圆中心0.480±0.003)有差异,胼胝体压部FA值与GCS评分有较好的相关性(r=0.693,P=0.001).慢性期胼胝体压部(0.621±0.002),胼胝体膝部(0.502±0.003),内囊后肢(0.613±0.009),半卵圆中心(0.448±0.004)FA值较急性期升高,但仍低于对照组.DTT示受损部位神经纤维失去正常形态.结论 DTI可以较敏感地检测DAI病灶,FA值可用以协助评估患者的病情,预测患者的预后.     

应用扩散张量成像对正常儿童脑白质发育的初步研究

目的 应用扩散张量成像（DTI）分析不同年龄段、不同部位脑白质的各向异性，研究正常儿童脑白质的成熟规律。方法 将89例正常儿童（年龄2d至18岁）分为7组，〈6个月为第1组8例，6个月至1岁为第2组8例，1～3岁为第3组12例，3～5岁为第4组15例，5～8岁为第5组20例，8～12岁为第6组11例，12～18岁为第7组15例。分别行头部扩散张量成像，在各项异性分数（FA）图上测量不同脑区的各向异性，并对所测数据进行统计分析。结果 （1）不同部位FA值明显不同，胼胝体最高，灰质最低，且随组别数降低，FA值减低；（2）胼胝体、额、顶叶白质、半卵圆中心的FA值在第1、2组及第2、3组间差异有统计学意义，内囊前肢、枕叶放射的FA值在第2、3组，第3、4组及第4、5组间差异有统计学意义，F值均〉5．34，P〈0．05；（3）儿童脑白质各向异性随年龄增加而增加，FA值与年龄呈指数正相关，胼胝体、内囊、顶、枕、额叶白质及小脑中脚的相关系数均〉／0．5，P〈0．01。结论 扩散张量成像可反映活体脑白质细微的结构，可用于评价儿童脑发育情况。     

DTI对HIV感染者脑白质细微结构病变的诊断研究

目的 探讨扩散张量成像(DTI)技术对人类免疫缺陷病毒(HIV)感染者脑白质细微病变的诊断和临床应用价值.方法选取80例HIV阳性者(阳性组)和83例HIV阴性者(对照组),均行MRI常规序列及DTI扫描.测定双侧内囊前支、内囊后支、内囊膝、胼胝体膝部、压部及双侧胼胝体干脑白质感兴趣区(ROI)的各向异性分数(FA)值和表观扩散系数(ADC)值,利用独立样本t检验比较2组间FA值及ADC值的差异.结果与正常对照组相比,阳性组双侧内囊前支及内囊膝、胼胝体膝部及双侧胼胝体干FA值均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);阳性组双侧内囊前支、后支、膝部及双侧胼胝体干ADC值均高于对照组,差异亦有统计学意义(P<0.05).结论DTI通过FA值和ADC值的异常改变而发现HIV阳性患者内囊及胼胝体区脑白质结构的细微病变,为临床早期诊断和治疗干预提供参考依据.     

Diffusion-tensor MR imaging in children with developmental delay: preliminary findings

PURPOSE: To determine whether diffusion-tensor magnetic resonance (MR) imaging can depict abnormalities in patients with a diagnosis of developmental delay but structurally normal brain MR imaging results. MATERIALS AND METHODS: Twenty pediatric patients who received a diagnosis of developmental delay underwent brain MR examinations, including diffusion-tensor MR imaging. The MR findings in these patients were compared with those in 10 age-matched neurodevelopmentally healthy children. Diffusion constant (Dav) and anisotropy were measured bilaterally in regions of interest in the centrum semiovale, corona radiata, internal capsule, corpus callosum, and subcortical white matter of the frontal and parieto-occipital lobes. By using a one-tailed Student t test in the positive direction for Dav and in the negative direction for anisotropy and P <.05 to indicate a significant difference, the Dav and anisotropy values for children with developmental delay were compared with those for children who were neurodevelopmentally healthy. RESULTS: The children with developmental delay had significant increases in Dav in all measured structures (P, <.001 to <.03). Significant decreases in anisotropy were detected in all white matter fiber tracts studied (P, <.001 to <.03) except the posterior limb of the internal capsule. CONCLUSION: In the children with developmental delay, diffusion-tensor MR imaging depicted decreases in anisotropy and increases in Dav in the white matter fiber tracts, which appeared to be normal at conventional MR imaging.     

2个CADASIL患者的弥散张量成像与20例正常人的比较

目的　分析2例CADASIL患者的MR特点及弥散张量指标的变化。方法　收集2例通过病理和基因检查确诊为CA DASIL的先证者的临床资料,对其进行常规MR扫描和弥散张量成像,将弥散张量成像的指标与20例正常志愿者的指标进行比较。结果　2例CADASIL患者的MR主要表现为双侧额顶叶白质内多发腔梗、脱髓鞘改变和双侧颞叶前部白质脱髓鞘。1例患者双侧外囊、内囊后肢、胼胝体膝部和压部的部分各向异性(FA)值均小于正常组的平均值减去2倍标准差,另1例患者左侧外囊的FA值小于对照组的平均值减去2倍标准差。结论　常规MR表现和弥散张量成像指标的测量均反映了CADASIL患者中存在严重的白质病变。     

急性一氧化碳中毒脑损伤的磁共振扩散张量成像

目的：利用磁共振扩散张量成像(DTI )评估急性一氧化碳(CO)中毒患者的脑结构损伤情况。方法25例急性(5.0 d±1.44 d) CO 中毒患者和37例性别、年龄、利手、受教育程度匹配的健康志愿者进行 DTI 扫描,获得扩散张量纤维束成像(DTT)图像,并分别测量双侧小脑半球(齿状核)、黑质、海马、额叶白质(侧脑室前角前下方、侧脑室体部上方)、尾状核头、苍白球、丘脑、内囊前肢、内囊后肢、枕叶白质(视中枢)、顶叶白质(侧脑室体部上方)及胼胝体膝部、压部共26个感兴趣(ROI)的各向异性分数(FA)值和表观扩散系数(ADC)值,进行组间配对 t 检验。结果病患组双侧苍白球、双侧内囊前肢、双侧黑质、右侧小脑、左侧额叶下部白质、右额叶上下部白质、胼胝体膝部的 FA 值显著低于对照组(P <0.05)。病患组右侧黑质、左侧苍白球的 ADC 值显著降低(P <0.05),病患组右额叶上下部白质及双侧枕叶白质 ADC 值显著升高(P <0.05)。结论急性 CO 中毒患者广泛脑微结构受损,提示脑微结构的原发损伤可能是 CO 中毒迟发性脑病潜在的病理生理基础。     

3.0T磁共振扩散张量成像FA值在新生儿HIE早期诊断中的研究

目的探讨磁共振扩散张量成像(DTI)技术特征参数各向异性分数(FA)值定量测量在评价新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)中的临床应用价值。方法搜集临床确诊为HIE的患儿25例(轻度组8例,中度组6例,重度组11例)及正常对照组新生儿7例,应用3.0T磁共振对所有患儿及正常新生儿行颅脑MRI常规序列和DTI序列扫描。测量HIE各组及对照组新生儿颅脑各感兴趣区的FA值并分析各组间的FA值差异是否具有统计学意义。结果重度组患儿额叶深部髓质、顶枕叶深部髓质、小脑半球、内囊后支、豆状核区、丘脑FA值较对照组新生儿明显降低(P值均<0.05),中度组/轻度组患儿额叶深部髓质、小脑半球、内囊后支、豆状核区、丘脑FA值较对照组新生儿明显降低(P值均<0.05),病例组患儿脑干FA值较对照组新生儿降低,但差异无统计学意义;重度组患儿额叶深部髓质FA值较轻度组患儿明显降低(P值=0.000),顶枕叶深部髓质FA值较轻度组患儿明显降低(P值=0.002),豆状核区FA值较轻度组患儿(P值=0.000)、中度组患儿(P值=0.004)明显降低,其余组间比较差别没有统计学意义。结论 FA值定量测量可作为新生儿HIE早期诊断客观依据,为HIE患儿制定治疗方案和评估预后提供帮助。     

Evaluation of the anisotropy in the patients with Alzheimer's disease

Diffusion-weighted MR imaging was performed in 5 control subjects and 8 patients with Alzheimer's disease(AD). The mean values of fractional anisotropy(FA) were calculated in the genu and splenium of the corpus callosum, and anterior and posterior cerebral white matter. The FA value of the posterior white matter in patients with AD was significantly lower than that of controls. Fractional anisotropy may be useful in the diagnosis of AD.     

Normal brain maturation during childhood: developmental trends characterized with diffusion-tensor MR imaging.

PURPOSE: To characterize the maturational changes in water diffusion within central gray matter nuclei and central white matter pathways of the human brain by using diffusion-tensor magnetic resonance (MR) imaging. MATERIALS AND METHODS: Retrospective analysis of normal MR examination findings in 153 subjects (age range, 1 day to 11 years) referred for clinical neuroimaging was performed. All studies included diffusion tensor-encoded echo-planar MR imaging. Isotropic diffusion coefficient (D) and diffusion anisotropy (A(sigma)) were measured in the corpus callosum, internal capsule, caudate nucleus, lentiform nucleus, and thalamus. RESULTS: exhibited biexponential decay with age in gray and white matter regions, except for monoexponential decay in the genu of the corpus callosum. There was a steep nonlinear increase of A(sigma) in white matter tracts that paralleled the time course of the decline in D. In basal ganglia, only a small linear increase in A(sigma) was observed in patients. A(sigma) changes in the thalamus were intermediate between basal ganglia and white matter structures. CONCLUSION: Changes in magnitude and anisotropy of water diffusion follow stereotypical time courses during brain development that can be empirically described with multiexponential regression models, which suggests that quantitative scalar parameters derived from diffusion-tensor MR imaging may provide clinically useful developmental milestones for brain maturity.     

DTI在PVL合并脑瘫患儿术后脑白质恢复中的应用价值

目的 探讨扩散张量成像(DTI)技术在脑室周围白质软化症(PVL)合并脑瘫患儿术后脑白质恢复中的应用价值.方法 收集经临床诊断为PVL合并脑瘫患儿15例作为病例组,另选相匹配的正常儿童志愿者15例作为对照组,均进行常规MRI平扫及DTI检查,并获得各向异性分数(FA)图,测量病例组治疗前后与对照组皮质脊髓束(内囊膝、内囊后肢、大脑脚及脑桥水平)、基底节区核团(尾状核、豆状核)感兴趣区的FA值差异.结果 双侧内囊膝、内囊后肢、脑桥、胼胝体压部、膝部及双侧大脑脚的FA值在病例组治疗前、后(术后1个月)与对照组间有统计学差异(P＜0.05),3组豆状核、尾状核的FA值无统计学意义.进一步两两比较,双侧内囊后肢、胼胝体压部、膝部任意2组间比较均有统计学差异,双侧内囊膝、脑桥、双侧大脑脚治疗前、后无统计学意义,双侧内囊膝、脑桥、双侧大脑脚治疗前与对照组间比较均有统计学意义(P＜0.05).结论 DTI技术可显示脑白质细微结构变化,其FA值在PVL合并脑瘫患儿术后脑白质恢复中有一定参考价值,有助于指导临床医生进一步合理治疗.     

Diffusion-tensor MR imaging of gray and white matter development during normal human brain maturation

BACKGROUND AND PURPOSE: Conventional MR imaging findings of human brain development are thought to result from decreasing water content, increasing macromolecular concentration, and myelination. We use diffusion-tensor MR imaging to test theoretical models that incorporate hypotheses regarding how these maturational processes influence water diffusion in developing gray and white matter. METHODS: Experimental data were derived from diffusion-tensor imaging of 167 participants, ages 31 gestational weeks to 11 postnatal years. An isotropic diffusion model was applied to the gray matter of the basal ganglia and thalamus. A model that assumes changes in the magnitude of diffusion while maintaining cylindrically symmetric anisotropy was applied to the white matter of the corpus callosum and internal capsule. Deviations of the diffusion tensor from the ideal model predictions, due to measurement noise, were estimated by using Monte Carlo simulations. RESULTS: Developing gray matter of the basal ganglia and developing white matter of the internal capsule and corpus callosum largely conformed to theory, with only small departures from model predictions in older children. However, data from the thalamus substantially diverged from predicted values, with progressively larger deviations from the model with increasing participant age. CONCLUSION: Changes in water diffusion during maturation of central gray and white matter structures can largely be explained by theoretical models incorporating simple assumptions regarding the influence of brain water content and myelination, although deviations from theory increase as the brain matures. Diffusion-tensor MR imaging is a powerful method for studying the process of brain development, with both scientific and clinical applications.     

DTI和T1WI测值法在早产儿脑发育评估中的应用价值

目的:探讨磁共振扩散张量成像(DTI)和T1WI测值法在早产儿脑发育评估中的应用价值.方法:将32例早产儿根据分娩孕周分为早期早产儿组(出生胎龄≤32周,19例)和中晚期早产儿组(出生胎龄>32周,13例),均进行DTI检查,测量感兴趣区(ROI)的各向异性分数(FA)值和表观扩散系数(ADC)值.ROI包括胼胝体压部...