脑纤维跟踪成像在精神分裂症诊断方面的应用

理 ，集 成了不 同的纤维跟踪算法 ，能够显示脑 白质纤 维
三维 图像及各项参数 。软件提供三维可视化观察工具来
观察重建得到 的脑部 ，用 户可以通过放大缩小 、拉近拉 远 、旋转翻转调整视角来更精确地观察脑部。研究人员 及 医务人员可 以通过软件 清楚地观察出脑 白质纤维出现 的各项异常 ，从而有效地诊断 出精神疾病 。
性 。而Ｄ Ｉ 以显示 白质纤 维束通 路上连 通的异常 ，表 Ｔ可 现为病变部位的Ｆ Ａ值降低 。
我们利 用 自己开发 的脑 白质纤维三维重建套件 ，运
行分析 了５ 组精 神分裂症患者 的脑部数 据 ，发现患侧纤
为探 明精神分裂症发病初期脑 白质的可能性 变化 ， 近年对早发患者进行 了相关研究 。Ｋ ｎ ｒ等通过 １例早 ｕ ａａ ３ 发 患者与９ 名健康人 群研 究对 比分析发现 ，早 发患者前 后 额叶 白质Ｆ 值显 著降低 ，与慢性精 神分裂症结果 相 Ａ
［骆驼人， １ ］ 毋丽红＿ 中国Ｇｓ Ｉ 人才生存状况调查报告Ｕ＿Ｉ开发 １ ｓ Ｇ
技术开发 的有机结合。为了增强学生 的社会 适应能力 ，
－
有 ０ （ 海 橇 杨永 国 ’ ５６ ． ０ ）
［ｊ ２谭
．
２世 纪高校Ｇ ｓ １ Ｉ人才培养模式及 市场定位 中
…
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建立合作关 系 ，加强科 研合作与学术交流 ，
作用 。 由ＤＴ技 术发展起来 的 ，基于纤维跟踪技术的脑 Ｉ
白质纤维三维重建方法由于能够直观展现脑 白质纤维微
结构信 息 ，受 到 了全世 界研究 者 的关 注 。通过大 量研
究 ，该领域 的学者在脑白质纤维重构算 法 、不确定信息 处理等方面已取得 了一系列成果 。 参 考文献
［ 楠欣， １ 降 平俊丽， 昊玺宏， 精神分裂症神经发育动物模型的研 等．
究进展卟 中国临床康复， ０ ， ： ４ ５ ． ２ ６ ０１ １７ ０ １ ５ ｆ】 ２王颖， 滨， 贾艳 凌雪英， 精神 分裂症首次发病 患者 的脑扩散张 等 量成像研究Ｕ． 】 中华精神科 杂志， ０ ， ： — ６ ２ ８ １ ３ ７． ０ ４７
的白质纤维走行 的精确度与人体是否符合 。
发 病早期 已经存在 脑 白质差 异 ，其 中脑 白质 中Ｆ Ａ值与 髓鞘 的完整性 、纤维 的致密性及平行性呈正相关 ［ ２ 】 。 部分研究表明 ，大脑偏侧发育是造成精神分裂症 的
、
扩散 张量成 像 原理
原 因之一 。ＤＴ研究 显示 健康人大脑 白质的各 向异性呈 Ｉ
现非对 称性 ，左侧大 于右侧 。Ｓｈ ｅ ｅ等学者对５ 名精 ｃ ｎｉ ｒ ｄ ２ 神分裂症患者进行ＤＴ检查 ，测 量各个 区域脑 白质的平 Ｉ 均弥散率及Ｆ Ａ值 ，发现Ｆ 值 显著降低。Ｋｕ ｉ ｉ Ａ ｂｃ 等的研 ｋ 究发现精 神分裂症 患者右 ￣ Ｆ 值 降低 ，左侧 异常情 况 Ｊ ｆＡ
伴随着新的医学理论和技术 的发展 ，人们对疾病 的
似。Ｓｅｚ ｏ ｚａｋ 等研究 首发精神分裂症患者的ＤＴ后发现患 Ｉ
认识不断深化 ，从宏观到微观 ，从平面造影到计算机三 维显示 ，我们可以从多个方面研 究分析疾病 的特点 ，保
证诊断和治疗 的全面性和个体化。
一
者 的左侧 额页Ｆ Ａ较低 。上述研究 结果表 明精 神分裂症
星 垒 垦 墅 曼 垦 堡里耋 Ｖ： 兰 旦 ｌ 逾 ＞
脑纤维跟踪成像在精神分裂症诊断方面的应用
◆张俊 琪 邵开来 周海波 李 蓉
摘要 ：脑纤维存在部位的特殊性和 复杂性使精神 分裂症 的临床诊 断与分析难度较 大。近年来发展迅速的扩散 张量成像可显示 白质纤维柬 的走 向，而基 于脑白质 纤维三 维重建技 术开发 的脑 白质纤维三 维可视化软件 可以三 维显示人脑 白质纤维微结构 ，从 而便 于人们观察脑 白质微 结构。在 临床 医学上 ，软件可显示精神 分裂症 的脑 白质纤维 走向和各参数 变化 ，为其 临床诊 断提供依据 ，具有 广阔的应用前景。 关键词 ：精神分裂症 ；磁共振扩散 张量成像 ；脑白质
、
，
’
。
。
…
１４ ： ＿７ （） １ ＿
学生 的动手能力和实践能力。
［李满 戴崴巍， ５ 春， １ 赵勇． Ｉ Ｇｓ 专业人才的素 质特征、知识结构与
基建 和Ｉ发 习地建 。Ｉ用 习 学 囊薹 地设 Ｇ开实 基 的设 Ｇ应实 基 院 ｓ ｓ 蔷
地 以培养ＧＩ低 年级 为主 ，ＧＩ开发 实习基地 以培养Ｇ Ｓ Ｓ Ｓ Ｉ 高年级 和研究生为主体 。
维的Ｆ 值相对于对侧正 常或轻微 降低 （ Ａ 降低＜ ５ ）同 ２％
时纤维 的位置和方 向发生系统 ，可用 于分
信息系统工程 Ｊ ０ ７ ０ １ ３ １．２ ２ １． ０
＜＜
ＥＣ Ａ Ｇ ＰＲ Ｎ Ｅ 经 交 Ｘ Ｈ Ｎ Ｅ Ｆ ＸＥＩ Ｃ 验 流 ＯＥ Ｅ
扩散张量成像 （ｉｕｉｎ ｅ ｓｒｍａｉｇ Ｔ） ｄ ｓ ｎｏ ｇ ，Ｄ Ｉ ｆ ｏｔ ｉ ｎ 是一种
利用水分子扩散原理进行 活体组织结构的磁 共振成像方 法 ，是 目前唯一一种能对 活体脑神经连接进 行非侵人式
研究 的方法 。首先利用扩散敏感梯度脉冲将水分子弥散 效应扩大得到ＤｗＩ 图像 ，然后整合六个方 向的Ｄ 图像 ＷＩ 得到Ｄ Ｉ Ｔ 图像Ⅲ 。
更加 明显 。精神分 裂症脑 白质Ｆ 值 左侧半球 发育晚 于 Ａ 右侧能大大增 加了精神分裂症患病概率［ ３ 】 。
当人体脑部病变时 ，扩散张量成像可 以描述 白质纤 维的异常变化 ，并通过三维重建技术显示 出来 ，使我们
了解精神疾病 与白质纤维的关 系并判断病变 的性质 ，从 而有效地诊断疾病并制定合理的治疗方案。
国 地 育 ２ ０ （１ ９ ３１ ０ ２２ ： － ． ２
，
推动 教师科 研成果 的产业化发展 ；同时 ，利用Ｇ Ｓ Ｉ企业
［蔡晓兵． ３ 】 从企业的Ｇｓ Ｉ 人才需求看 合作推动Ｇｓ 的趋势 校企 Ｉ 教育
。
参 数 采 为 警 妻 的生产工作 地 兰 竺 ㈦ ０ 与 据 集 煮 学 ，切实提高 息世 ２ ３ ：数据处理等相关 芋 ： ２ ０ ，
３ ２ 黄２ ０，
０ ７
三 、结束 语
培养ＧＳ Ｉ专业学生的实践能力与创新能力是Ｇ Ｓ Ｉ专业 建设 的关键 ，也 是国家 、社会对Ｇ ｓ Ｉ 人才提 出的要求 。
本文从社会对Ｇ ｓ Ｉ人才需求结构与要求人手 ，分析Ｇ ｓ Ｉ专
【Ｊ 解 ９
（； 云扁Ｇ 业验学式革创 ６ 轰詹军校ｓ 实教模改与新 ｌ 专
虽然Ｄ Ｉ Ｔ 具有令人鼓舞 的功能 ，但应 该看到这一技 术还处于发展的初级 阶段 ，还存在很多技术难题有待改
进 ，还需要进一步的科学研究和临床应用证 实跟踪得到
维 重建 软件 的推 出与不 断改进 ，大规模 的 临床 积 累 ， ＤＴ将会 在精神 疾病诊 断方 面得到广泛应用并起积极 的 Ｉ
以 业 设 核 通 项目 带 Ｇｓ 用实 培 方 研 Ｕ 理 地 信 跫 ’ ４（２２ 专 建 为 心， 过 ， 动 Ｉ 应 习 养 案 ｊ 与 理 ． 学０，２６９ ＿ ２ ２ ）－． ０ ０： ． ．
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【程先富 吕 ７ 】 ， 成文， ．Ｉ 等Ｇｓ 课程实 验教学中 培养学生 创新能力的 探 索与实践Ｕ 实 技术与管理，０， （： —８ 】验 － ２ ８ ５ ）６ １ ０ ２ ６１ ・
（ 作者单位 ：浙江Ｔ业大学 ）
（ 上接１ ２ ） ０页 依 据企 业 的实 际需 要和科 研课题 ，将 教师 科研成 果融人到实验教学中 ，不断地更新实验 内容 ，强化学生
“ 产学研”相结合的意识 ，实现基础研究 、人才培养和
ＧＳ Ｉ专业人才培养会得到不断加强与完善 。 ． 参考文献
三 、脑 白质 纤 维 三 维 可 视 化 系 统 的应
用
脑 白质纤 维三维可视化系统基于扩 张张量成像的原
二 、精 神 分裂症 Ｄ Ｉ 究 Ｔ研
脑结构微结构影像研究发现精神分裂症 患者全脑或 局部脑 白质 区体积减少 ，精神分裂症患者与正 常人之间
白质 纤维Ｆ Ａ发生改 变 ，左右两 侧脑 区纤 维具有非对 称
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）庆电 计 学， ． 邮 学 机院 ） 大算 重
一 一。
信 随着Ｇ Ｓ Ｉ学科的发展及Ｇ Ｓ Ｉ专业办学经验的不断丰富 ，
１ ４ 信息系统工程 Ｉ ０ １ ． ０ １． ２ ２ ７０
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［ 工高 １ １ 理 教研究２０，（：２ ・ ， ７６）２一 ０ ２４１ （资 助 项 目 ： 重 邮
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（ＸＪ ００ ）、 重 庆 邮 电 大 学 精 品 课 程 建 设 Ｇ １ ８
作 者单 位
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拥 Ｇ Ｓ 。 实践体 系的构建进行 了探讨 。相 Ｉ专业
析脑神经 纤维 的走 向，为脑部病症 的临床医学诊断提供 依据 ，也可为脑 白质微结构和脑机制 的研究提供高效的
分析工具 。
还有一定的不足 ，临床应用病例尚少 ，但不可否认只是
一
项具有很大应用潜力 的新技术 ，会得到越来越多的神
经外科 医生的重视 。经过不断的深入研究 ，白质纤维三
四、局 限性
就 比如纤 维 图具 有操 作者 因素 ，例如感 兴趣 区 、 Ｆ Ａ阈值 、跟踪算法 、向量步长 设定 的不 同，运行 得到 的脑 白质纤维三维图像差异较大 。所 以有必要建立一套 统一的标 准 ，从而推动基础研究和临床应用 。
嬲
五 、结 束语
ＤＴ技术对精神疾病是 一项新 的突破 ，但技术方 面 Ｉ