短期戒断的海洛因成瘾者大脑白质完整性的DTI研究

目的运用弥散张量成像(Diffusion Tensor Imagine,DTI)方法观察短期戒断的海洛因成瘾者与正常被试之间的大脑白质完整性的差异,探讨短期戒断的海洛因成瘾者大脑白质微结构改变的特征。材料与方法 25名短期戒断的海洛因成瘾者(HA组)与20名健康对照(HN组)参加本研究。采用GE3.0T磁共振扫描仪进行DTI数据采集,组间各向异性分数(fractional anisotropy,FA)比较采用TBSS方法,组间人口学统计、组间径向弥散(Radial Diffusivty,RD)值和轴向弥散(Axial Diffusivty,AD)值比较采用SPSS13.0软件中的两样本t检验。HA组FA值、AD值和RD值分别与戒断时间、海洛因总时间、海洛因总剂量之间作偏相关分析。结果与HN组相比,HA组多个脑区FA值降低,主要包括胼胝体膝部、胼胝体体部、双侧前辐射冠、左侧后辐射冠、右侧上辐射冠(P0.01,TFCE及FWE校正)。存在FA值差异的脑区内和HN组相比,HA组显示AD值升高,RD值降低(P0.01)。未发现FA值升高区域。HA组FA值、AD值和RD值与戒断时间、海洛因总时间、海洛因总剂量之间无明显相关关系。结论短期戒断的海洛因成瘾者大脑白质多个区域白质微结构损伤,其病理特征可能包括髓鞘损伤和轴索异常改变,损伤区域主要涉及奖赏、认知控制等相关脑区,这可能是短时间戒断的海洛因成瘾者高复吸率的神经生物基础之一。     

强制戒断时间对海洛因成瘾者大脑局部一致性影响的静息态功能MRI

目的 探讨静息态下强制戒断时间对海洛因成瘾者大脑局部一致性（ReHo）的影响。方法 纳入20例强制戒断6个月（戒断6个月组）、16例戒断11个月（戒断11个月组）的海洛因成瘾者和30名（正常对照组）人口学数据相匹配的健康受试者,采集其静息态fMRI数据,计算并比较3组间ReHo值,利用Pearson相关分析法分析差异脑区ReHo值与戒断时间的关系。结果 3组间ReHo值有统计学差异的脑区为左侧海马旁回、尾状核、岛叶、扣带回、中央后回及右侧眶额回。戒断11个月组ReHo值低于戒断6个月组的脑区为左侧海马旁回、尾状核、岛叶、扣带回及中央后回,右侧眶额回ReHo值高于戒断6个月组及正常组。左侧海马旁回（r=0.53,P=0.000 8）、尾状核（r=0.54,P=0.000 6）、岛叶（r=0.62,P<0.000 1）、扣带回（r=0.47,P=0.003 5）及中央后回（r=0.35,P=0.034 8）的ReHo值分别与戒断时间呈负相关,右侧眶额回（r=0.66,P<0.000 1） ReHo值与戒断时间呈正相关。结论 海洛因成瘾者多数受损脑区（渴求、抑制性控制及学习记忆等）经长期戒断后功能趋于恢复正常,而动机/驱动脑区（眶额回）活动异常增高可能是戒断后复吸的原因之一。     

MRI及DTI对脑部运动区和感觉区的初步评价

目的　探讨正常成人脑部运动区 (内囊后肢皮质脊髓束 )和感觉区 (丘脑腹后外侧核 )的MRI影像表现 ,评价上述区域的DTI图像特点。方法　对 2 0例正常成人运动区和感觉区的MRI及DTI图像进行观察分析 ,并对上述区域进行DTI定量测量比较。结果　在T2加权像上 ,内囊后肢的皮质脊髓束呈略高信号 (与皮层信号相等 ) ,丘脑腹后外侧核呈等信号。运动区及感觉区左右侧之间DTI定量测量无差异 (P >0 .0 5 ) ,但运动区测量值大于感觉区测量值 (P <0 .0 1)。结论　皮质脊髓束在特定部位呈T2加权像略高信号 ,DTI可对白质束进行直观显示及定量测量。     

精神分裂症患者脑白质的磁共振扩散张量成像研究

目的应用磁共振扩散张量成像技术(DTI)对精神分裂症患者额叶及胼胝体压部脑白质损伤情况与临床症状之间的关系进行初步研究。方法对22例精神分裂症患者和20例健康志愿者进行脑部DTI扫描后,测量双侧额叶和胼胝体压部的各向异性分数值(FA),应用成组t检验对精神分裂症患者和正常健康对照组的相应区域进行比较,并用部分相关性检验对精神分裂症患者脑中各部位相应FA值与PANSS量表评分之间的关系进行统计。纤维束成像技术(DTT)重建胼胝体和扣带束。结果精神分裂症患者双侧额叶和胼胝体压部的FA值与正常对照组存在显著性差异(P<0.05),额叶FA值与PANSS量表评分之间存在正相关性(r=0.703,P<0.05),纤维束成像技术不能显示病例组和对照组的差别。结论精神分裂症患者与正常健康对照组存在脑白质细微结构的差异,DTI技术能够在一定程度上反映精神分裂症患者脑白质受损与临床症状的关系。     

DTI观察乳腺癌化疗前后脑白质微结构与认知功能变化

目的 探讨化疗前后乳腺癌患者脑白质微结构和认知功能变化及其相关性。方法 收集经手术病理证实的21例早期乳腺癌患者,于化疗前和化疗结束后1个月进行神经心理认知测试和全脑DTI,比较化疗前后全脑整体及脑白质区域各向异性分数（FA）和平均弥散率（MD）的差异,并与神经心理认知测试结果进行相关性分析。结果 化疗前后乳腺癌患者Stroop字测试和干扰测试、数字广度倒背测试、数字符号测试、听觉词语学习延迟5 min测试差异有统计学意义（P均<0.05）。化疗前后乳腺癌患者全脑白质整体FA、MD值差异无统计学意义（P均>0.05）;化疗后右侧丘脑后辐射、右侧矢状层、右侧上纵束FA值较化疗前降低（P均<0.05）,右侧内囊豆状核后部、右侧丘脑后辐射、右侧矢状层、双侧扣带束、双侧下额枕束MD值较化疗前升高（P均<0.05）;左侧扣带束MD值与Stroop干扰测试结果呈正相关（r=0.457,P=0.037）。结论 乳腺癌患者化疗后局部白质完整性下降,可能是某一认知领域功能减退的神经解剖学基础。     

白质DTI在急性一氧化碳中毒的临床应用

目的探讨磁共振扩散张量纤维束成像(DTI)参数FA和ADC值对急性一氧化碳中毒ACOP的诊断价值。方法 ACOP组56例,对照组21例。所有病例均行DTI检查,记录FA、ADC值,采用独立t检验进行统计学分析。结果 (1)ACOP患者组及对照组两侧膝部、放射冠FA、ADC值无差别(P0.05)。(2)FA值:ACOP患者组为0.7632±0.1206(胼胝体膝部)、0.3299±0.1029(放射冠额桥束),对照组为0.8329±0.0481(胼胝体膝部)、0.3800±0.1036(放射冠额桥束),P值分别为0.000、0.008(均小于0.05),差异有统计学意义。(3)ADC值:ACOP患者组为8.4594±1.5931(胼胝体膝部)、7.9261±1.1602(放射冠额桥束),对照组为7.8117±0.6160(胼胝体膝部)、7.3645±0.4879(放射冠额桥束),P值分别为0.000、0.000(均小于0.05),差异有统计学意义。结论 DTI可较准确反映ACOP患者白质区FA、ADC值变化,为早期诊断及治疗提供影像学信息。     

缺血再灌注模型大鼠脑白质扩散张量成像研究

目的:利用MR弥散张量成像(DTI)技术对脑缺血再灌注大鼠的大脑行动态观察,研究其扩散变化规律。方法:将24只成年雄性SD大鼠随机分为假手术组和模型组各12只,假手术组只分离血管,模型组根据线栓法制备缺血2h再灌注模型。术后24h、7d、14d用改良神经功能缺损评分(mNSS)评价大鼠神经功能缺损情况;行T2加权成像(T2WI)、DTI扫描,观察脑梗死体积与相关脑区平均弥散率(MD)和各向异性分数(FA)。结果:模型组较假手术组大鼠缺血再灌注后24h、7d和14d的mNSS评分均升高(均P<0.01),且缺血再灌注后7d的mNSS评分低于上一时间点(P<0.05)。T2WI成像显示,模型组大鼠梗死部位呈异常高信号,随时间推移高信号区域面积减少。DTI结果显示,缺血后24h,模型组较假手术组患侧所有脑区MD值均显著下降(P<0.01,0.05),7d后呈假正常化,14d均高于假手术组(P<0.01,0.05);缺血后24h,患侧胼胝体、海马及纹状体的FA值均显著下降(均P<0.05),7d时均持续下降(P<0.01,0.05),除了胼胝体,其他脑区在14d达到最低水平(P<0.01,0.05)。缺血后24h,除了感觉皮层,健侧脑区MD和FA值均高于假手术组(P<0.01,0.05);缺血后7d,除了胼胝体和海马,其他脑区MD值均低于假手术组(P<0.01,0.05)。结论:DTI能够反映不同时期缺血再灌注后脑白质损伤的变化特点,患侧白质随着时间的推移演变为不可转逆的结构破坏,健侧白质功能变化可能与交互性半球间抑制作用有关。     

磁共振扩散张量成像在显示正常人脑白质纤维中的应用

目的应用DTI技术显示正常人脑白质纤维,探讨其与解剖学描述的一致性。方法20名健康志愿者行颅脑MRI与颅脑单次激发回波平面扩散张量成像扫描(b值=0,500s/mm2),在SiemensLeonardo工作站应用纤维束跟踪软件(SiemensStandar12dirs)进行后处理重建出白质纤维束。结果对主要白质纤维如皮质脊髓束、皮质核束、胼胝体、扣带、上纵束、下纵束、上枕额束、下枕额束、钩束进行模拟显示,不同纤维需要选择适合的感兴趣区、各向异性阈值、角度阈值、步长和体素内采样数目等参数,显示结果与解剖学描述具有较好的一致性。结论利用扩散张量成像技术可模拟显示正常人脑白质纤维,与解剖学描述具有较好的一致性,是在活体中研究人脑白质纤维的一种较可靠的方法。     

扩散张量成像观察先天性耳聋患者脑白质结构

目的 利用扩散张量成像(DTI)研究先天性耳聋(CD)患者的脑白质结构,探讨脑白质变化机制.方法 对6名先天性耳聋患者和6名正常人进行脑部DTI扫描,应用基于体素的分析(VBA)对CD组和正常对照(HC)组的全脑分数各向异性(FA)值进行比较,计算样本感兴趣区(ROI)Brodmann(BA)41、BA22和BA44区的平均FA值.结果 CD组FA值显著减少的区域位于右脑的颞上回(STG), ROI平均FA值除在右脑BA22区有下降的趋势外,未发现显著异常;CD组和HC组中左脑ROI的平均FA值显著偏大.结论 先天性耳聋患者右脑STG白质损伤,这种结构异常是由其先天缺乏声音刺激所造成的.     

fMRI观察强制戒断对海洛因成瘾者渴求任务下大型脑网络的影响

目的 探讨强制戒断对海洛因成瘾者毒品线索任务下心理渴求及脑网络功能的影响。方法 对37例强制戒断的海洛因成瘾者（强制戒断组）和32名正常志愿者（对照组）先行静息态及渴求任务fMRI数据采集,并进行心理渴求量化评分。对静息态fMRI数据进行分析获取任务负相关网络（TNN）和任务正相关网络（TPN）。对任务态fMRI数据进行建模,与对照组比较,获得强制戒断组TNN和TPN中异常激活的脑区,并分析其与心理行为学的相关性。结果 强制戒断组任务线索图片呈现前后渴求评分均显著高于对照组（P均<0.01）。渴求任务下,与对照组比较,强制戒断组在TNN中右侧海马旁回显著激活,TPN中显著性增强的网络包括视觉空间网络（双侧中央前回、额下回）和感觉运动网络（左侧中央后回）。强制戒断组双侧额下回激活强度与吸食海洛因时间呈负相关（右侧：r=－0.37,P=0.02;左侧：r=－0.41,P=0.01）。结论 强制戒断的海洛因成瘾者主观渴求依然增高,多个大型脑网络异常功能尚未完全恢复,可能是导致复吸的神经病理学基础。     

扩散张量成像观察重度吸烟者脑白质微观结构完整性

目的 采用基于示踪空间统计分析的扩散张量成像（TBSS-DTI）观察重度吸烟者（HS）脑白质微观结构的完整性。方法 根据中文版尼古丁依赖量表（FTND）筛选34名HS（HS组）和年龄、性别及教育水平匹配的非吸烟志愿者（NS）34名（NS组）,行TBSS-DTI采集,测量异常脑白质区扩散参数,包括轴向扩散系数（Da）,径向扩散系数（Dr）,平均扩散系数（MD）及FA,应用多元回归分析扩散参数与HS吸烟相关参数的相关性。结果 与NS组比较,HS组胼胝体左前部（包括胼胝体膝部和嘴体部）FA值降低。FA值降低脑区Da显著降低、Dr显著升高（P均<0.05）。胼胝体左前部Dr和MD与烟龄呈正相关（Dr：r=0.356,P=0.049;MD：r=0.405,P=0.024）。结论 HS胼胝体左前部白质微观结构完整性异常,并与烟龄相关,提示重度尼古丁依赖导致脑白质进行性退行性变。     

化疗后脑白质纤维束扩散张量各向异性变化的研究

目的采用磁共振扩散张量成像(DTI)探讨接受系统性化疗的患者,常规MRI表现正常的脑白质是否存在纤维束扩散情况的改变。方法头颅MRI检查未见异常的恶性肿瘤患者36例,根据最后一次化疗距MR检查的时间间隔分为两组:病例A组(26例),时间间隔小于1年;病例B组(10例),时间间隔大于1年。对照组35例为常规头颅MRI检查正常的健康志愿者或首诊未行治疗的患者。所有病例经1.5T磁共振DTI检查(15个扩散方向),在后处理工作站进行双侧ADC值和FA值测量和计算,取特定部位6个:额叶、颞叶、枕叶、半卵圆中心、内囊前肢和后肢。各组间进行参数统计学分析。结果除颞叶和内囊前肢,其余4个部位的ADC值病例A组均低于B组,有统计学的显著性差异,与对照组之间均无显著性差异。FA值在各组间均无显著性差异。结论系统性化疗能够导致脑白质的扩散情况改变,DTI可以用于发现此种变化,且ADC值的改变比FA更为敏感,此改变可以随化疗停止时间的延长而变化。其变化机制还有待进一步研究。     

Diffusion tensor imaging pipeline measures of cerebral white matter integrity: An overview of recent advances and prospects

Cerebral small vessel disease (CSVD) is a leading cause of age-related microvascular cognitive decline, resulting in significant morbidity and decreased quality of life. Despite a progress on its key pathophysiological bases and general acceptance of key terms from neuroimaging findings as observed on the magnetic resonance imaging (MRI), key questions on CSVD remain elusive. Enhanced relationships and reliable lesion studies, such as white matter tractography using diffusion-based MRI (dMRI) are necessary in order to improve the assessment of white matter architecture and connectivity in CSVD. Diffusion tensor imaging (DTI) and tractography is an application of dMRI that provides data that can be used to non-invasively appraise the brain white matter connections via fiber tracking and enable visualization of individual patient-specific white matter fiber tracts to reflect the extent of CSVD-associated white matter damage. However, due to a lack of standardization on various sets of software or image pipeline processing utilized in this technique that driven mostly from research setting, interpreting the findings remain contentious, especially to inform an improved diagnosis and/or prognosis of CSVD for routine clinical use. In this minireview, we highlight the advances in DTI pipeline processing and the prospect of this DTI metrics as potential imaging biomarker for CSVD, even for subclinical CSVD in at-risk individuals.     

弥散峰度成像评估阿尔茨海默病脑部白质纤维束损害

目的 探讨弥散峰度成像(DKI)对于阿尔茨海默病(AD)的诊断价值。方法 对19例AD患者(AD组)和17名健康体检者(对照组)行DKI扫描,测量并比较两组胼胝体膝部、胼胝体压部、双侧前扣带束、双侧后扣带束、双侧上纵束和双侧下枕额束的弥散张量成像(DTI)和DKI参数值,分析各参数与简易精神状态检查量表(MMSE)评分的相关性。结果 AD组胼胝体膝部、压部,双侧前扣带束,双侧后扣带束的各向异性分数(FA)、平均扩散程度(MD)、径向扩散程度(RD)和平均弥散峰度(MK)、径向峰度(RK)、轴向峰度(AK),双侧上纵束和双侧下枕额束MK、RK、AK值与对照组的差异均有统计学意义(P均<0.05);AD组同一患者右前扣带束的FA、MK、AK、RK值,右后扣带束FA值,左上纵束FA、RD、MK、RK值与右侧的差异均有统计学意义(P均<0.05);DTI和DKI参数值与MMSE均具有相关性,胼胝体膝部MK值与MMSE的相关性最高(r=0.55,P<0.05)。结论 DKI可敏感、准确地评价认知障碍的严重程度。     

扩散峰度成像评价正常成人脑灰白质差异

目的 探讨磁共振扩散峰度成像（DKI）在不同性别和侧别正常成人脑灰、白质中的差异。方法 采用3.0T MR仪对43名正常成人行DKI扫描,应用Functool软件手动勾画出双侧丘脑内侧核、双侧侧脑室前、后角的ROI,分别测量同一部位左右两侧和不同性别的平均峰度（MK）、径向峰度（RK）、峰度各项异性（KA）值,并进行统计学分析。结果 双侧丘脑内侧核的MK值及RK值差异有统计学意义（P<0.05）;双侧侧脑室前、后角白质的MK、RK、KA值差异均无统计学意义（P均>0.05）;不同性别侧脑室前、后角的MK、RK及KA值差异均无统计学意义（P均>0.05）。结论 MK及RK值可作为鉴别脑灰、白质的高度敏感指标,为临床诊断脑部病变提供影像学依据;DKI技术有较高临床应用价值。     

DTI and MTR abnormalities in schizophrenia: analysis of white matter integrity

Diffusion tensor imaging (DTI) studies in schizophrenia demonstrate lower anisotropic diffusion within white matter due either to loss of coherence of white matter fiber tracts, to changes in the number and/or density of interconnecting fiber tracts, or to changes in myelination, although methodology as well as localization of such changes differ between studies. The aim of this study is to localize and to specify further DTI abnormalities in schizophrenia by combining DTI with magnetization transfer imaging (MTI), a technique sensitive to myelin and axonal alterations in order to increase specificity of DTI findings. 21 chronic schizophrenics and 26 controls were scanned using Line-Scan-Diffusion-Imaging and T1-weighted techniques with and without a saturation pulse (MT). Diffusion information was used to normalize co-registered maps of fractional anisotropy (FA) and magnetization transfer ratio (MTR) to a study-specific template, using the multi-channel daemon algorithm, designed specifically to deal with multidirectional tensor information. Diffusion anisotropy was decreased in schizophrenia in the following brain regions: the fornix, the corpus callosum, bilaterally in the cingulum bundle, bilaterally in the superior occipito-frontal fasciculus, bilaterally in the internal capsule, in the right inferior occipito-frontal fasciculus and the left arcuate fasciculus. MTR maps demonstrated changes in the corpus callosum, fornix, right internal capsule, and the superior occipito-frontal fasciculus bilaterally; however, no changes were noted in the anterior cingulum bundle, the left internal capsule, the arcuate fasciculus, or inferior occipito-frontal fasciculus. In addition, the right posterior cingulum bundle showed MTR but not FA changes in schizophrenia. These findings suggest that, while some of the diffusion abnormalities in schizophrenia are likely due to abnormal coherence, or organization of the fiber tracts, some of these abnormalities may, in fact, be attributed to or coincide with myelin/axonal disruption.