老年代谢综合征与弥散张量成像研究
弥散张量成像（DTI）
弥散张量成像（DTI）弥散张量成像（DTI）2010-06-17 02:11 P.M.弥散张量成像（Diffusion Tensor Imaging）是磁共振（MRI）领域发展最迅速的技术之一1，不同于其他磁共振技术，它计量的是组织内水分子的随机运动方向的特性，并以此作为判断组织结构和功能部分特性的依据。
DTI也是第一种有提取软纤维组织中纤维轨迹潜力的活体、非侵入式的成像方法。
已经证明，该技术在中风后早期变化方面比常规MRI的T1和T2影像更加的敏感。
由于弥散张量成像的特性，该技术通常应用在脑皮层中水分子各向异性比较明显的区域——脑白质结构的检查中。
第一张DTI影像出现在上世纪90年代早期，自此该技术在科研和临床应用上都迅速的发展起来。
在早期的研究工作中，Basser等人对DTI影像的原理，特征提取和纤维素追踪的理论作出了突出的贡献，由此建立了DTI研究的理论体系。
Basser因而在2008年被授予国际磁共振医学协会（International Society for Magnetic Resonance in Medicine，ISMRM）金质奖章。
在1994年的论文2中，Basser等人首次系统的描述了DTI的基本成像原理，并提出了弥散椭圆的重建方法。
至今该论文已经被引用1143次。
在1996年的论文3中，Basser等人首次提出DTI的特征参数平均弥散率（Mean Diffusivity，MD）和分数各向异性（Fractional Anisotropy，FA）计算方法。
至今该论文被引用1052次。
2000年，Basser等人提出了一种可靠的使用DTI数据进行纤维素追踪的方法4，至今该论文被引用730次。
在DTI理论基础之上，人们进行了许多应用性的科学研究。
这些研究主要使用DTI的特征参数，比如MD，FA等进行特定神经疾病的分析。
这种研究比较通用的操作方法是，通过DTI扫描得到原始图像，然后计算出MD图和FA图，再对得到的MD图和FA图进行统计分析。
DTI（弥散张量成像）简介及原理（转）
DTI（弥散张量成像）简介及原理（转）磁共振弥散张量成像技术是利用水分子的弥散各向异性进行成像,可用于脑白质纤维研究,常用扫描技术包括单次激发平面回波成像(EPI),线阵扫描弥散成像, 导航自旋回波弥散加权成像(LSDI),半傅立叶探测单发射快速自旋回波成像等.每种成像技术各有其优缺点,EPI扫描时间短,图像信噪比高,但存在化学位移伪影、磁敏感性伪影、几何变形;LSDI精确度高,几乎无伪影及变形,但扫描时间过长;导航自旋回波弥散加权成像运动伪影少,但扫描时间长;半傅立叶探测单发射快速自旋回波成像扫描时间短,但图像模糊.综合比较,单次激发平面回波成像是用于临床研究较适宜的方法.1827 Robert Brown 首次发现弥散现象1950 Hanh 从理论上提出用自旋回波测量水分子弥散过程的方法1985 Taylor 和 Bushel 首次实现磁共振弥散成像1986 Denis LeBihan 首次将磁共振弥散成像应用于活体1990 Michael Moseley 发现弥散成像在早期脑缺血诊断中的价值1996 首次实现人脑弥散张量成像1999首次实现人脊髓弥散张量成像一、弥散张量成像的基本原理弥散张量成像(DTI)是利用弥散加权成像技术改进和发展的一项新技术，弥散张量不是平面过程，以三维立体角度分解，量化了弥散各向异性的信号数据，使组织微结构更加精细显示，弥散需要用张量显示，扫描应用多个梯度场方向，现用6-55个方向。
DTI：弥散具有方向依靠性，分子向各个方向弥散的距离不相等，则成为各向异性(anistrophic)。
而DWI则为水分子弥散的方向相一致，即相同性。
弥散张量成像的原理：在完全均质的溶质中，分子向各方向的运动是相等的，此种弥散方式为各向同性(isotrophic)，其向量分布轨迹成一球形，而另一种弥散是在非均一状态中，分子向各方向运动具有方向依靠性，分子向各方向弥散的距离不相等，称为各向异性（anisotrophic）,其向量分布轨迹成一椭圆形。
MR弥散张量成像在老年性痴呆中的应用
在脑脊液中和在灰质中的弥散系数就相差 ４ 。病理 倍 情 况下 ， 散 系数 将 发生 变化 ， 弥 这种 变化 构 成 了弥散 成 像的病理生理基础。 由于物理特性 ， 人体某些组织中水 的弥散还呈现各 向异性的特点。如在脑 白质中水的弥
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重 医学影像 ２０ 年第 １ 卷第 ３ ＳａｇａＭ ｄ ａＩ ａ ｎ ， ０ ，ｏ１ ，ｏ ０７ ６ 期 ｈｎｈｉ ｅｉ ｌｍ ｇ ｇ２ ７Ｖ １６Ｎ ． ｃ ｉ ０ ． ３
ＭＲ 弥散 张量成像在 老年性痴呆 中的应用
嵇 鸣 叶春 涛 综述 潘颂 华 审校 随着 全 球人 口老 龄化 不断 发展 ，痴呆 发 病越来 越
一
仁核 、 马结构 、 海 内嗅皮层 、 马旁 回、 海 侧脑室颞角萎 缩 。在 Ｖ Ｄ患者 亦 可显 示相 似 的脑 萎 缩 及 由血 管 闭塞
导 致 的脑 梗塞 。 内颞 叶 结构 ＭＲ体 积测 量 还有 助 于 区 分 Ａ Ｄ与皮 层 下 血管 性 痴 呆 （ｕｃｒｅｌｉ ｈｍｃｖｓ ｓｂｏｔａ ｓ ｅ ｉ ａ— ｉ ｃ
况 。弥 散张 量成像 是 目前 惟 一 能在 活体 人脑 组织 显 示
老年人中 ， 痴呆患病率 ７５ （ ． ％，轻度 ５ ％， ． 中度 １ ％， ３ ． ３
重 度 ０４ ［。０ １年发 表 的 国家 “ 五 ” 技 攻 关 项 ．％）３２０ ２ 九 科
白质纤维束 的走行 、 向、 方 排列 、 鞘化情况 的 Ｍ 髓 Ｒ无 创性新技术 ， 有望揭示痴呆 白质改变的影像学信息。 二、 Ｒ弥散张量成像技术特点 Ｍ
性 痴 呆 ｖｓｕａ ｄｍ ｎｉ， Ｄ 占 ２ ．％， 数 为 帕 金 ａｃｌｒ ｅ ｅｔ Ｖ ） ０５ 少 ａ
脑肿瘤的弥散张量成像与功能磁共振成像研究的开题报告
脑肿瘤的弥散张量成像与功能磁共振成像研究的开题报告一、研究背景和目的脑肿瘤是指在脑组织内形成的肿瘤，是严重的神经系统疾病。
脑肿瘤的治疗通常需要外科手术、放疗和化疗等综合治疗方法，其中手术是治疗脑肿瘤的主要方法。
然而，在实际手术操作中，医生需要结合多种技术手段来精细化操作，避免对患者脑部造成过多的损害。
其中，弥散张量成像（DTI）和功能磁共振成像（fMRI）是最常用的方法。
DTI是一种利用磁共振成像技术研究脑神经纤维组织的分布和结构的方法。
通过研究脑神经纤维组织，可以更加精确地定位脑肿瘤和患者的神经解剖情况，有助于医生在手术中选择更加安全的手术区域和方向，减少对患者神经系统造成的损害。
fMRI是一种通过检测脑血流响应研究脑功能活动的方法。
通过研究脑功能活动，可以更加准确地定位脑肿瘤和患者的重要脑功能区域，有助于医生在手术中选择更加安全的手术方案，避免对患者的重要脑功能区域造成影响。
因此，可以通过综合应用DTI和fMRI技术，提高脑肿瘤手术的安全性和精准度。
本研究旨在应用DTI和fMRI技术，研究脑肿瘤的神经解剖结构和功能特点，为手术操作提供更加精确的指导。
二、研究内容和方法1. 研究内容本研究将运用DTI和fMRI技术分别研究脑肿瘤的神经解剖结构和功能特点。
具体包括以下内容：（1）应用DTI技术研究脑肿瘤的神经纤维损伤情况。
采集正常人群、脑肿瘤患者的DTI图像，通过分析脑肿瘤患者与正常人群之间的差异，探讨脑肿瘤对神经纤维的影响。
（2）应用fMRI技术研究脑肿瘤患者的脑功能活动情况。
采集正常人群、脑肿瘤患者的fMRI图像，通过分析脑肿瘤患者与正常人群之间的差异，探讨脑肿瘤对脑功能的影响。
（3）结合DTI和fMRI技术研究脑肿瘤的神经解剖结构和功能特点。
通过综合应用DTI和fMRI技术，建立脑肿瘤的3D图像，进行虚拟手术操作，探讨手术方案的可行性和可靠性，提高手术操作的精准度和安全性。
2. 研究方法（1）采集脑肿瘤患者和正常人群的DTI和fMRI图像，并进行数据预处理。
磁共振弥散张量成像纤维束追踪算法的研究进展
பைடு நூலகம்
张量弯 曲算法 （ｅｓｒ ｅ ｅｔ ｎ ： 踪 时 当前 点 的传 ｔ ｏ ｆ ｃｉ ） 追 ｎ ｄｌ ｏ
播 方 向沿着 主特 征 向量方 向发 生偏 转 ， 而不 是沿 着 主 向量 的方 向迭代前 进 。重 建 出的纤 维束 长且 平 滑 ， 无 角度 突变 。但 这种 算 法 对 所 有 的 弥散 张 量 都 不 加 区 别地 采取偏 转处 理 ， 这样 在各 向异 性程 度小 的区域 具 有一 定 的优势 ， 但在 各 向异性 程度 较 高 的区域 就可 导
用 ， 以脑 部神 经 病 变 的应 用 最 为广 泛 ¨ 。Ｄ Ｉ 尤 Ｔ 有 助 于多种 神经疾 病 的诊 断 ， 多 发 性 硬 化 、 尔 茨海 如 阿
ｐ ｙＧ Ｒ Ｃ ） ｈ ， Ｔ Ａ Ｔ
。单 张量 模 型 的确 定 性 算 法 可 通 。１ Ｆ Ｃ 该 算 ） Ａ Ｔ：
过在 追踪 方 向 、 兴趣 （ｅｉ ｆｎｅｅｔ Ｏ ） 感 ｒｇｏ ｏ ｔｒｓ，Ｒ Ｉ 选择 、 ｎ ｉ 终止 准则优 化 等方 面进行 改 良¨
向 ， 。
有待 进一 步 临床验 证 。３ Ｇ Ｒ Ｃ 该 算 法采 用 多 ） Ｔ Ａ Ｔ： 步完 成追 踪 ， 一 步 采 用 三 维搜 索 来 完 成 ， 二 步 采 第 第 用 第一 步得 到 的解 剖 信 息 来 引 导追 踪 。与 以往 的线
性追 踪算 法相 比 ， 它能够 部 分解 决 复杂 区域 的纤 维束
神经 纤 维束走 形 ， 临 床 手 术 提供 指 导 ， 免 手 术 过 为 避
法可 以快 速 、 简单地 观察 通过 某一 感兴 趣 区 的神 经 纤 维束 ， 它认 为在 各 向异性 的体 素 内仅含 有一 个方 向的
磁共振弥散张量成像技术的应用研究现状
综述һ基金项目:广西科技研究与技术开发计划课题(２０１５ＢＣ１２１８２)ꎻ广西壮族自治区卫生厅中医药科技专项(ＧＺＫＺ１０￣０６０)作者简介:刘建航(１９７６~)ꎬ男ꎬ博士ꎬ主任医师ꎬ研究方向:中医骨伤ꎮ通信作者:陈道云(１９８９~)ꎬ男ꎬ硕士ꎬ住院医师ꎬ研究方向:中医骨伤ꎬ电子邮箱:６４９８７２０３７＠ｑｑ.ｃｏｍꎮ磁共振弥散张量成像技术的应用研究现状刘建航１㊀谢桂鑫２㊀刘㊀昊２㊀陈道云３㊀汤显能２㊀雷㊀振２㊀余绍涌２㊀吴海波２(广西中医药大学１附属瑞康医院正骨推拿科ꎬ２研究生院ꎬ南宁市㊀５３００００ꎬ电子邮箱:ｌｉｕｊｉａｎｈａｎｇ＠１６３.ｃｏｍꎻ３湖南省临武县中医医院骨伤科ꎬ郴州市㊀４２４３００)ʌ提要ɔ㊀磁共振弥散张量成像(ＭＲ￣ＤＴＩ)是一种目前较新型的成像技术ꎬ其运用专门的处理软件对捕捉到的水分子动态方向进行特殊处理ꎬ从而达到观察白质纤维束的目的ꎮ目前该技术已广泛应用于大脑中枢及神经系统的检查ꎬ随着该技术的发展ꎬ其在其他组织器官的应用亦越来越多ꎮ本文阐述了ＭＲ￣ＤＴＩ技术的相关应用情况并进行总结与展望ꎬ以期帮助临床更好地认识及应用ＭＲ￣ＤＴＩ技术ꎮʌ关键词ɔ㊀磁共振成像ꎻ弥散张量成像ꎻ神经系统ꎻ运动系统ꎻ应用ꎻ综述ʌ中图分类号ɔ㊀Ｒ４４５.２㊀㊀ʌ文献标识码ɔ㊀Ａ㊀㊀ʌ文章编号ɔ㊀０２５３￣４３０４(２０１８)１７￣２００４￣０４ＤＯＩ:１０.１１６７５/ｊ.ｉｓｓｎ.０２５３￣４３０４.２０１８.１７.２５㊀㊀磁共振弥散张量成像(ｍａｇｎｅｔｉｃｒｅｓｏｎａｎｃｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎｔｅｎｓｏｒｉｍａｇｉｎｇꎬＭＲ￣ＤＴＩ)技术是近年来得到充分发展的后处理及成像技术ꎬ其以扩散加权成像为基础ꎬ结合水分子在组织内自由热运动时的各向异性特点进行成像ꎬ从而达到观察人体各组织微观结构及研究人体功能的目的ꎮ当前ＭＲ￣ＤＴＩ技术的研究与应用处于起步时期ꎬ主要应用于大脑中枢的检查与研究ꎮ近年来随着影像技术的发展ꎬ其在其他组织器官ꎬ特别是在肌肉组织中的应用价值受到越来越多的关注ꎮ本文就ＭＲ￣ＤＴＩ技术的相关应用研究进展做一综述ꎮ１㊀ＭＲ￣ＤＴＩ的常用参数ＭＲ￣ＤＴＩ这一概念由Ｂａｓｓｅｒ等[１]于１９９４年首次提出ꎮ水分子弥散是一种在人体中广泛存在且十分重要的生理生化现象ꎬＭＲ￣ＤＴＩ是一项以扩散加权成像技术作为基础ꎬ将组织中水分子弥散的各向异性作为原理而成像的新兴磁共振技术ꎬ是当前唯一能够反映水分子在组织中运行交换功能状态的影像学检查方法ꎮＭＲ￣ＤＴＩ的常用参数有平均弥散率(ｍｅａｎｄｉｆｆｕｓｉｖｉｔｙꎬＭＤ)㊁各向异性分数(ｆｒａｃｔｉｏｎａｌａｎｉｓｏｔｒｏｐｙꎬＦＡ)㊁相对各向异性(ｒｅｌａｔｉｖｅａｎｉｓｏｔｒｏｐｙꎬＲＡ)ꎮ(１)ＭＤ表示在单位时间里水分子的扩散运动范围ꎮＭＤ值越大ꎬ代表在组织里水分子数量越多ꎬ扩散能力越强ꎮ在人体中ꎬ细胞内外的体积改变㊁水分子穿过细胞膜时所产生的渗透效应和细胞外间隙之间形态的变化均会影响水分子扩散强度[２]ꎮ(２)ＦＡ指在整体弥散张量中水分子的各向异性成分在其中所占的比例ꎬ可通过计算弥散张量的本征值得到ꎻ其范围在０~１之间ꎬ０表示不同同性的弥散ꎬ１则表示不同异性弥散[２]ꎮ(３)ＲＡ指水分子弥散的各向异性成分与各向同性成分之间的比值[３]ꎮ(４)扩散张量纤维束成像(ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｔｅｎｓｏｒｔｒａｃｔｏｇｒａｐｈｙꎬＤＴＴ):ＤＴＴ是在ＭＲ￣ＤＴＩ基础上发展而来的白质纤维束成像ꎬ是目前唯一能显示人体神经纤维束的无创方法ꎬ可以较为直观地展示纤维束的走行方向及其整体形态ꎬ并可对局部的纤维束密度及其常规ＭＲ￣ＤＴＩ参数进行测量[４－５]ꎮ２㊀ＭＲ￣ＤＴＩ技术在脑神经中的应用２.１㊀脑发育与老化㊀Ｍｉｃｈｉｅｌｓｅ等[６]通过ＭＲ￣ＤＴＩ技术发现脑白质在老化过程中对纤维束具有选择性ꎻ年龄与前额叶白质的退化程度密切相关ꎬ而对扣带㊁皮质脊髓束㊁颞叶等纤维的退化影响则不显著ꎮ李翠宁等[７]对不同年龄段正常人进行左㊁右利手脑投射纤维ＭＤ及ＦＡ进行定量研究ꎬ发现青年人右侧的脑桥皮质脊髓束ＦＡ值较左侧低ꎬ且随着年龄的增大ꎬ在脑桥当中的投射纤维ＦＡ值会逐渐降低ꎬ而到中老年时两侧的脑桥投射纤维ＦＡ值几乎相等ꎮ这提示正常人脑左㊁右侧的投射纤维ＭＲ￣ＤＴＩ参数是否对称与年龄因素相关ꎬ且年龄与脑桥中投射纤维的ＦＡ值则呈负相关ꎮ２.２㊀阿尔茨海默病㊀既往运用ＭＲ￣ＤＴＩ对阿尔茨海默病和轻度认知功能障碍患者关于扣带束的研究中ꎬ多集中在扣带回后部的深部扣带束处和海马旁回深部的白质ꎬ并通过分析ＦＡ值及ＭＤ值在病变处的增减特点ꎬ来判断其微观结构的完整性是否受损ꎮ周炯等[８]通过ＭＲ￣ＤＴＩ技术观测脑白质在阿尔茨海默病患者中的演变进程ꎬ发现在反映病情进展方面ＭＤ值较ＦＡ值灵敏ꎬ且在随后的病情发展中ꎬ额叶以外的白质和扣带回可被已经受累的脑白质区域所累及ꎬ同时胼胝体膝部㊁前扣带回㊁顶叶㊁颞叶㊁左枕叶及右额叶的ＭＤ值也与反映认知能力的神经心理学评定结果相关ꎬ这表明了在阿尔茨海默患者中ꎬ受累脑白质微结构的改变与患者认知能力的改变密切相关ꎮ龚必焱等[９]通过运用轴向扩散系数(ａｘｉａｌｄｉｆｆｕｓｉｖｉｔｙꎬＤＡ)㊁径向扩散系数(ｒａｄｉａｌｄｉｆｆｕｓｉｖｉｔｙꎬＤＲ)及ＦＡ参数对属于边缘(Ｐａｐｅｚ)环路之一的海马－扣带束－扣带回白质通路进行微观结构病理变化的研究ꎬ发现阿尔茨海默病患者病情越重ꎬ对应的ＤＡ值越小ꎬ可将ＤＡ值作为评判病情的敏感数值ꎻ同时也发现相对于ＦＡ值ꎬＤＡ及ＤＲ参数组合能更好地反映脑白质微观结构完整性的变化ꎮ２.３㊀癫痫㊀ＭＲ￣ＤＴＩ既可以检测到ＲＡ㊁ＭＤ等参数在局部脑区的变化ꎬ又能进一步观察全脑与病灶的结构连接变化ꎬ因此有利于全面地研究癫痫发病机制ꎮＫｎａｋｅ等[１０]发现ꎬ在癫痫病灶中ＭＤ值增高ꎬ且与Ｔ２弛豫时间呈正相关ꎬ与海马体积呈负相关ꎬ而ＦＡ值的变化及其与其他指标的关系则与ＭＤ值相反ꎻ同时ꎬＫｎａｋｅ等还发现ＭＤ值在对癫痫隐源性病灶的定位中拥有较高的敏感性ꎮ朱湘文等[１１]应用ＭＲ￣ＤＴＩ技术研究了８名患有癫痫合并室管膜下型灰质异位患者的纤维束ꎬ发现在这８名患者中均存在源于异位灰质团的白质纤维束ꎬ这可能与异位灰质团同其周围结构所形成的功能连接结构基础以及其本身所具备的一定功能相关ꎬ同时也可能是癫痫网络存在的结构基础ꎮ２.４㊀精神疾病㊀近年随着ＭＲ￣ＤＴＩ技术深入应用于脑部研究ꎬ在精神分裂症患者中陆续发现一些纤维束如扣带束㊁弓状束㊁胼胝体㊁钩束㊁枕额束㊁颞叶皮层下白质㊁枕叶㊁额叶及顶叶等存在局部白质完整性异常的情况ꎬ且上述区域ＦＡ值下降是其主要表现之一ꎮ有学者对精神分裂症患者上述区域的ＤＡ㊁ＤＲ进行研究ꎬ发现ＤＲ在以上区域升高但ＤＡ却没有降低ꎬ认为ＤＲ的升高可能引起这些区域ＦＡ值降低[１２]ꎮ２.５㊀多发性硬化症㊀运用ＭＲ￣ＤＴＩ可以观察水分子在神经纤维脱髓鞘后的各向异性变化ꎬ对进一步研究神经纤维的微观病理学变化十分有利ꎮ在多发性硬化症病灶的周围ＦＡ值明显降低ꎬ而ＭＤ值则明显增高ꎻ病灶ＭＤ值在活动期强化阶段或非活动期无强化阶段并无显著差异ꎬ但病灶的ＦＡ值在活动期强化阶段则明显降低ꎬ这表明脑白质在两个不同阶段其损伤程度不全相同ꎮ２.６㊀脑肿瘤㊀分布于肿瘤四周的白质纤维束及其与肿瘤之间的解剖关系可在ＤＴＴ及弥散加权成像上清楚显现ꎬ而肿瘤内部组织的微观结构能够在ＭＤ值及ＦＡ值上得到一定程度的显示ꎬ这对于区分正常脑组织与肿瘤组织十分有利ꎮ以往ＭＲ￣ＤＴＩ在脑肿瘤的应用研究主要集中于胶质瘤级别的鉴别ꎬ胶质瘤与转移瘤㊁胶质母细胞瘤与淋巴瘤间的区分ꎬ肿瘤性质的判断与术中神经的导航等方面ꎬ相关研究显示ＭＲ￣ＤＴＩ对于制订术前方案㊁术中过程导航及术后的跟踪随访具有显著的意义[１３－１４]ꎮ３㊀ＭＲ￣ＤＴＩ技术在脊髓中的应用目前ＭＲ￣ＤＴＩ技术在脊髓方面主要应用于颈部的脊髓ꎮ脊髓受压信号的变化及形态虽然能在常规磁共振序列当中清楚地显示ꎬ但仍不能通过常规磁共振序列准确判断其病变损伤程度ꎮＥｌｌｉｎｇｓｏｎ等[１５]发现ＦＡ值的增减程度与脊髓损伤的完整性有着密切关系ꎬＦＡ值的下降意味着流动水分子在脊髓软化灶中增多且各向异性变低ꎻＦＡ值下降程度越大ꎬ对应的脊髓慢性损害程度㊁神经受损程度及患者的临床症状则越严重ꎮ刘秀香等[１６]认为ＦＡ值是临床较为敏感的量化指标ꎬ能更加准确反映脊髓损伤严重程度ꎬ在早期脊髓轻微受损的检测中更具有临床意义ꎻ在对脊髓型颈椎病的诊断中ꎬＭＲ￣ＤＴＩ相对于常规的ＭＲＩ更精确㊁敏感ꎬ可作为临床检测脊髓慢性受损程度的一种可靠影像学诊断手段ꎮ４㊀ＭＲ￣ＤＴＩ技术在肌肉系统中的应用ＭＲ￣ＤＴＩ作为一项新的影像检查技术ꎬ其在肌肉组织中的应用还非常有限ꎬ有待进一步的研究ꎮ肌肉力量的减弱常由急性损伤㊁慢性劳损㊁不良姿势与体位㊁炎症感染等因素导致ꎮ处于损伤早期的颈部肌肉常有急性无菌性炎症反应ꎬ如出血㊁水肿㊁粘连㊁渗出等ꎬ而在损伤后期则会出现颈部肌肉组织的僵硬和肿胀ꎻ长时间的肌肉炎症㊁僵硬和肿胀会逐渐导致慢性纤维组织的炎性改变ꎮ患有颈椎病的人群因颈部肌肉损伤ꎬ肌肉发生病理改变ꎬ肌细胞膜受损ꎬ其通透性升高ꎬ发生炎性细胞浸润及水分子从细胞内渗出ꎬ细胞间隙加宽ꎬ故与正常肌肉对比其弥散系数较高ꎬＭＤ值升高ꎬＦＡ值降低ꎬ损伤的肌纤维束在纤维示踪图上较正常肌纤维束明显缩短且走向紊乱[１７－１９]ꎮ通过ＭＲ￣ＤＴＩ纤维示踪图可立体成像肌纤维束ꎬ直观观察肌纤维结构㊁肌纤维完整性及其走行方向ꎮ因此ꎬ在对损伤肌群进行检查时ꎬＭＲ￣ＤＴＩ的应用价值更为可观ꎮ５㊀ＭＲ￣ＤＴＩ技术在脑血管中的应用５.１㊀脑梗死㊀近年的研究已证明ＭＲ￣ＤＴＩ在梗死后神经纤维束损伤的检测中有着明显的优势ꎮ钟进等[２０]发现ꎬ脑缺血后患者的ＦＡ值和ＭＤ值在之后的病情发展中主要存在三种变化趋势:(１)ＦＡ值升高ꎬＭＤ值急剧降低ꎻ(２)ＦＡ值㊁ＭＤ值均降低ꎻ(３)ＦＡ值降低ꎬＭＤ值升高ꎮ在脑梗死发病初期ꎬＦＡ值的增高可能与细胞外间隙迂曲减少㊁细胞膜通透性降低㊁细胞水肿相关ꎻ随后ＦＡ值会明显呈持续降低的趋势ꎬ这与血管源性水肿引起细胞外隙扩大㊁细胞结构破坏致使脑组织的方向性和完整性丧失有关ꎮＨｅｒｖé等[２１]选取９个孤立性大脑中动脉梗死患者运用ＭＲ￣ＤＴＩ进行跟踪随访ꎬ时间跨度为患病后的１周期至６个月ꎬ发现ＭＲ￣ＤＴＩ不仅能用于研究脑梗死后的白质纤维束ꎬ还可对已发生改变的颅内灰质微观结构进行研究ꎮ５.２㊀脑出血㊀ＭＲ￣ＤＴＩ应用于脑出血的研究较少ꎮＣｈｏ等[２２]回顾性分析应用ＭＲ￣ＤＴＩ对４０例后来发现脑出血且严重偏瘫的患者进行发病早期的检查ꎬ发现患者的运动功能转归情况可通过早期ＤＴＴ显示的前加皮质脊髓束的变化进行预测ꎮＹａｍａｄａ等[２３]对１８例尚未出血的动静脉畸形患者进行研究ꎬ发现其中有３例病灶分布于感觉运动传导束的周围ꎬ证实ＭＲ￣ＤＴＩ对动静脉畸形㊁传导束还有深部静脉间的位置关系具有良好的显示效果ꎬ因此能有效提高外科手术的准确性与安全性ꎮ相对于常规磁共振Ｔ２加权像ꎬＭＲ￣ＤＴＩ能显示华勒氏变性早期的微小变化ꎬ还能量化其变性程度ꎬ而常规磁共振Ｔ２加权像只能在发生华勒氏变性后４至５周显示相关病变[２４]ꎮ６㊀ＭＲ￣ＤＴＩ技术在椎间盘的应用近年来ꎬ将ＭＲ￣ＤＴＩ技术应用于脊柱退行性疾病的研究越来越多ꎬ水分子在椎间盘中的弥散能力变化可通过ＦＡ值和ＭＤ值体现ꎬ且ＦＡ值与ＭＤ值能量化反映髓核在早期椎间盘退变的生化状态ꎮ沈思等[２５]㊁李钦海等[２６]发现椎间盘的解剖位置越低ꎬ其对应的ＦＡ值就越高ꎻ而ＭＤ值则与相对应的椎间盘解剖位置相关ꎻ提示椎间盘中水分子弥散能力的改变能通过ＦＡ值与ＭＤ值体现ꎬ同时ＦＡ值与ＭＤ值亦能量化反映退变早期的椎间盘髓核生化状态ꎮ这说明通过ＭＲ￣ＤＴＩ技术提供可靠的影像可诊断腰椎间盘的早期退变ꎬ有利于研究椎间盘退变的病理机制ꎮ７㊀小㊀结综上所述ꎬＭＲ￣ＤＴＩ具有对人体结构非侵入性的研究特点ꎬ其通过对组织内水分子进行多个方向的弥散测量ꎬ能较准确地反映水分子的弥散特点ꎬ受到了广泛的关注和积极地肯定ꎮ虽然ＭＲ￣ＤＴＩ在数据的采集和处理以及受检者是否积极配合等诸多方面依然存在着不足ꎬ但该技术在神经运动系统上有着广阔的应用前景和应用价值ꎮ目前关于ＭＲ￣ＤＴＩ技术应用的相关研究还很有限ꎬ主要集中在神经系统方面ꎬ应用范围太小ꎬ未来ＭＲ￣ＤＴＩ技术在肌肉㊁血管等组织方面的研究尚有很大的空间ꎮ笔者相信随着ＭＲ￣ＤＴＩ技术的不断改良㊁组织分辨率的提高以及后处理成像技术的成熟ꎬ其可发展成一项重要的㊁能进行无创评价的㊁具有病理组织学特征的技术ꎬ可为临床早期诊断和治疗神经运动系统疾病提供帮助ꎮ参㊀考㊀文㊀献[１]㊀ＢａｓｓｅｒＰＪꎬＭａｔｔｉｅｌｌｏＪꎬＬｅＢｉｈａｎＤ.ＭＲｄｉｆｆｕｓｉｏｎｔｅｎｓｏｒｓｐｅｃｔｒｏｓ￣ｃｏｐｙａｎｄｉｍａｇｉｎｇ[Ｊ].ＢｉｏｐｈｙｓＪꎬ１９９４ꎬ６６(１):２５９－２６７. 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磁共振弥散张量成像.
弥散张量成像 （ Diffusion Tensor Imaging, DTI）
如果分子扩散取决于方 向，方向不一致，称为 各向异性的扩散 （anisotropic diffusion）,可用扩散 椭圆体表示。
弥散张量成像 （ Diffusion Tensor Imaging, DTI）
扩散敏感性用b表示， b值是由持续时间 （δ）、敏感脉冲梯度强度（G）和两个脉梯 度之间的间隔时间（Δ）决定。用公式表示为： b value=γ2 G2 δ2（ Δ –δ/3）， 是一个旋磁定量，所以， b值随梯度强度（G） 和长的梯度脉冲（Δ）或增加脉冲间隔时间 （δ）而升高。
弥散张量成像 （ Diffusion Tensor Imaging, DTI）
扩散成像是目前最理想的测量扩散的方法。 是目前唯一一种追踪脑白质纤维并反映其解 剖连通性的方向。
弥散张量成像 （ Diffusion Tensor Imaging, DTI）
解剖成像组织的形态学研究 分子水平
(细胞内外水分子跨膜运动)
目前已应用于脑、心脏、脊髓微细结构的研究
弥散张量成像 （ Diffusion Tensor Imaging, DTI）
水分子的自由运动 称为弥散，在脑脊 液和脑灰质中的水 分子的弥撒运动基 本上是各项同性的。
水分子在自由状态下的弥散是各向同性的
弥散张量成像 （ Diffusion Tensor Imaging, DTI）
弥散张量成像
（ Diffusion Tensor Imaging, DTI）
白质纤维内的ADC值
磁共振DTI弥散张量成像课件
多模态成像融会
临床应用拓展
将DTI与其他成像技术（如MRI、CT等）进 行融会，实现多模态成像信息的互补。
进一步探索DTI在神经退行性疾病、脑肿瘤 等临床疾病中的应用价值，提高诊断准确 性和治疗效果评估。
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磁共振DTI弥散张量成 像课件
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• 磁共振DTI弥散张量成像概述 • DTI图像解读基础 • DTI弥散张量成像在神经系统的应用 • DTI弥散张量成像在肌肉骨骼系统的应用 • DTI弥散张量成像在心血管系统的应用 • DTI弥散张量成像的局限性及未来展望
PART 01
磁共振DTI弥散张量成像 概述
定义与原理
定义
磁共振DTI弥散张量成像（Diffusion Tensor Imaging，DTI）是一种基于磁共 振技术的无创性检查方法，用于评估活体组织中水分子的扩散特性。
原理
DTI通过测量组织内水分子的随机运动（扩散），生成反应组织微观结构的弥散 张量图像。通过分析弥散张量，可以评估组织的微观结构、纤维排列和细胞外 液的流动性。
骨肿瘤与肿瘤样病变
DTI技术可以检测到骨肿瘤和肿瘤样病变，为疾 病的诊断和治疗提供根据。
3
骨质疏松与骨折
DTI技术可以检测到骨质疏松和骨折的特殊，为 疾病的诊断和治疗提供根据。
PART 05
DTI弥散张量成像在心血 管系统的应用
心肌纤维束形态研究
心肌纤维束形态研究
DTI技术可以无创地评估心肌纤维束的形态和方向，对于理解心脏解剖结构和功能具有 重要意义。通过分析心肌纤维束的排列和走向，有助于揭示心肌病变的病理生理机制。
磁共振弥散张量成像技术原理及临床应用
正常人DTT
• 正常大脑半球白质纤维束主要分为三类： • 连合纤维（commisural fibers）：是连接两侧 大脑半球皮质的纤维，如胼胝体（corpus callosum），左右走行在DEC图显示为红色。 • 联络纤维（association fibers）：是联系同侧半 球各部分皮质的纤维，如扣带束（cingulate tract），前后走行在DEC图显示为绿色。 • 投射纤维（projection fibers）：是联系大脑皮 层和皮层下结构的上、下行纤维，绝大部分经 过内囊，如椎体束（pyramidal tract），上下走 行在DEC图显示为蓝色。
脑梗塞病例
• 患 者：女性 71岁 右利手 • 主 诉：发作性右侧肢体麻木、力弱半月余， 加重1天 • 现病史：患者缘于半个月前无明显诱因开始出 现右侧肢体麻木、力弱，伴头昏、耳鸣，上述 症状反复发作，轻重不一，每次持续约1~5分 钟不等 。 • 体格检查：左侧肢体肌张力正常，肌力Ⅴ级； 右侧肢体肌张力较高，上肢肌力IV＋，下肢肌 力IV－。
肿瘤患者常规MR检查影像
T1WI
T2WI
DTI影像
FA
DWI
ADC
DEC
DTI测量结果
• 肿瘤灶： • So: 3149.00 - 3521.00 (3334.85/78.22) • FA: 0.07 - 0.40 (0.21/0.07) • ADC(x1k): 1.11 - 1.29 (1.20/0.04) • 小脑白质： • So: 1707.00 - 2266.00 (1986.43/125.97) • FA: 0.10 - 0.39 (0.21/0.06) • ADC(x1k): 0.60 - 0.77 (0.68/0.04) • 胼胝体： • So: 1125.00 - 1324.00 (1192.71/59.92) • FA: 0.64 - 0.77 (0.72/0.04) • ADC(x1k): 0.75 - 0.84 (0.80/0.04)
大脑磁共振弥散张量成像研究进展
大脑磁共振弥散张量成像研究进展何光武;刘源香;沈天真【期刊名称】《中国中西医结合影像学杂志》【年(卷),期】2006(004)002【摘要】弥散张量成像（diffusion tensor imaging DTI）是一种新近应用于临床的具有无创伤性优点的新的磁共振成像方法，其可以定量分析大脑的微细结构，如可定量分析病变组织和正常组织的弥散特征，从而为疾病的诊断和鉴别诊断提供更多的信息。
同时DTI在大脑白质纤维的成像方面具有独特的优势，可以直观显示颅内病变尤其肿瘤与白质纤维之间的关系，更加有利于指导手术的进行，以便最大限度地切除肿瘤和保护功能区。
现搜集国外最新报道的相关研究文献，就弥散张量成像的基本原理、临床应用研究进展、目前临床应用的局限性和发展前景予以综述如下。
【总页数】4页(P131-134)【作者】何光武;刘源香;沈天真【作者单位】上海市第一人民医院宝山分院,上海,200940;济钢职工医院西区分院,山东,济南,250100;济钢职工医院西区分院,山东,济南,250100【正文语种】中文【中图分类】R445.2【相关文献】1.大学生手机依赖者大脑白质纤维结构的磁共振弥散张量成像研究 [J], 陈健湘;胡元明;吕涵青;隆晓菁;石婷玉;陈少媚2.脑卒中后上肢运动功能恢复大脑可塑性的磁共振弥散张量成像研究 [J], 凌晴;林丽萍;胡世红;何嫱;许佳3.正常成人大脑白质纤维磁共振弥散张量成像的定量研究 [J], 武刚;詹青霞;丁小龙;钟叶4.大脑白质纤维磁共振弥散张量成像扫描参数研究 [J], 何光武;张贵祥;王斌;项华;何江波;成中意;汪守中5.未服药强迫症患者磁共振弥散张量成像大脑白质网络节点研究 [J], 吕丹;李平;尚婷惠子;贾翠翠;孙磊;陈云辉;王玉花;刘万强;郭宇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
磁共振弥散张量成像在阿尔茨海默病研究中的应用
Application of magnetic resonance diffusion tensor imaging in alzheimer’s disease [Abstract] Alzheimer’s disease (AD) is a neurodegenerative disease , which can easily occur in elderly people. The cognitive impairment is an important marker of AD, advanced AD patients will lose the ability to take care of themselves, which has a serious impact on family even society. Therefore, it has received extensive attention. Diffusion tensor imaging can provide the information about microstructure changes in patients with AD, and it make for studying the pathogenic mechanism of AD. In this article, the research progresses of diffusion tensor imaging in AD were reviewed.[Key words] Diffusion tensor imaging; Alzheimer’s disease; White matter磁共振弥散张量成像在阿尔茨海默病研究中的应用[摘要]：阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease, AD)是极易发生于高龄人群的神经退行性疾病，主要标志为认知功能的障碍，晚期AD患者将失去生活自理能力，对家庭乃至社会造成了严重影响，因此其得到了广泛的重视。
颅脑磁共振弥散张量成像应用进展
颅脑磁共振弥散张量成像应用进展
王海燕;赵斌
【期刊名称】《医学影像学杂志》
【年(卷),期】2005(015)010
【摘要】磁共振弥散张量成像技术是利用水分子的弥散运动各向异性进行成像,是目前唯一反映人体活体组织空间组成信息及病理状态下各组织成分之间水分子交换功能状况的检查方法,可以从细胞及分子水平来研究疾病状况.本文回顾DTI的原理和潜在的临床应用,如脑缺血性疾病、脑发育、脑肿瘤、外伤性脑损伤和癫痫、多发性硬化、代谢性疾病等.
【总页数】4页(P908-911)
【作者】王海燕;赵斌
【作者单位】泰山医学院,山东,泰安,271000;山东省医学影像学研究所,山东,济南,250021
【正文语种】中文
【中图分类】R445.2;R
【相关文献】
1.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 [J], 索峰;于台飞
2.磁共振弥散张量成像在神经外科系统疾病应用进展(综述) [J], 邓忠勇;谢锦兰
3.磁共振弥散张量成像技术在神经外科疾病的应用进展 [J], 王博; 王忠; 张瑞剑; 王俊青; 张义松; 韩志桐
4.磁共振弥散张量成像在脑小血管病中的应用进展 [J], 李一帆;赵中
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磁共振扩散张量成像在MCI研究中的应用
磁共振扩散张量成像在MCI研究中的应用
方珉;谢瑞满;周林江
【期刊名称】《国际医学放射学杂志》
【年(卷),期】2008(31)6
【摘要】轻度认知功能障碍(MCI)是正常脑老化与老年性痴呆之间的过渡状态.扩散张量成像(DTI)是一种显示组织结构完整性的影像学方法.在正常脑老化者,DTI的异常出现于额叶特别是额叶白质、扣带前回和胼胝体膝部,而对于阿尔茨海默病(AD)病人,DTI的异常则集中表现在海马旁回、颢叶白质、胼胝体压部和扣带后回等后部区域,MCI的DTI异常表现与AD的类似.均在后部区域显示异常信号.就DTI 在预测MCI进展为痴呆,尤其是在AD诊断中的作用予以综述.
【总页数】5页(P444-448)
【作者】方珉;谢瑞满;周林江
【作者单位】复旦大学附属中山医院,上海,200032;复旦大学附属中山医院,上海,200032;复旦大学附属中山医院,上海,200032
【正文语种】中文
【中图分类】R4
【相关文献】
1.磁共振扩散张量成像在正常脑老化研究中的应用 [J], 黄干;姚旭峰;黄钢
2.磁共振扩散张量成像在大鼠C6脑胶质瘤分级中的应用研究 [J], 李香营;蒋锡丽;杨光;陈建强;战跃福;唐少虎;韩向君
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4.磁共振扩散张量成像在评价高血压性壳核出血视辐射损伤中的应用研究 [J], 侯小林;杨东东;李定君;李成勋;曾林;顾应江
5.磁共振扩散张量成像在不同时期急性缺血性脑梗死鉴别中的应用价值研究 [J], 吴艳梅;张德智;沈松柏;叶军
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Ｔｈ ｅ ＦＡ ｎ ａ ｔ ｒｏ ｎ ｏ ｔ ｒｏ ｏ ｐｕ ａ ｌ ｓ ｍ ｓ ｌ ｗｅ ｎ ｔ ｅ ｍ ｅ ａ ｏ ｉ ｙ ｄ ｏ ｅ ｇ ｏ Ｄ ｔ ａ ｎ ｏ ｎ ｅ ｉ ｒ ａ ｄ ｐ ｓ ｅ ｉ ｒ ｃ ｒ ｓ ｃ ｌ ｕ ｗａ ｏ ｒ ｉ ｈ ｔ ｂ ｌ ｓ ｎ ｒ ｍ ｒ ｕ ｈ ｎ ｉ ｏ ｃ
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【 要 】 目的 通 过 对 老 年 代 谢 综 合 征 患 者 进 行 弥 散 张 量 成 像 （ ｉｕｉｎｔｎｏ ｇｎ ，Ｄ Ｉ研 究 ， 讨 Ｄ Ｉ 摘 ｄｆ ｓ ｅｓ ｒｉ ｉｇ Ｔ ） ｆ ｏ ｍａ 探 Ｔ 上 胼胝 体 各 向 异 性 异 常 对 老 年 早 期 认 知 功 能 障 碍 的 诊 断 价 值 。方 法 对 １ 对 老 年 代 谢 综 合 征 患 者 和 正 常 老 年 （ ） 人 ， 行 脑 磁 共 振 弥 散 张量 检 查 ， 兴 趣 区 （ ＯＤ测 定 各 向异 性 分 数 （ Ａ） 和 表 观 弥 散 系 数 （ Ｃ） ， 与 韦 进 对 Ｒ Ｆ 值 ＡＤ 值 并 氏神 经 心 理 学 测 验结 果进 行 比较 。结 果 老 年 代 谢 综 合 征 患 者 ， 胝 体 膝 部 、 部 的 Ｆ 值 明 显 低 于 正 常 对 照 胼 压 Ａ 组 ， Ａ） 而 ＩＣ值 高 于 正 常 对 照 组 。胼 胝 体 压 部 Ｆ 值 与 言语 商 、 作 商 、 忆 商 呈 正 相 关 （ （ ０ ） Ａ 操 记 Ｐ＜ ） ５ 。结 论 老 年 ． 代 谢 综 合 征 患 者 有 胼 胝 体 膝部 、 部 的各 向异 性 下 降 ， 映 了脑 白质 纤 维 结 构 的 破 坏 ， ＴＩ 认 知 功 能 障碍 脑 内 压 反 Ｄ 为 微 观 结 构 改 变 提 供 了客 观 依 据 ， 胝 体 压 部 Ｆ 值 可 作为 判 断 认 知 功 能 损 害 的 参 考 指 标 。 胼 Ａ 【 键 词 】 磁 共 振 成 像 ； 弥 散 加 权 成 像 ； 弥 散 张 量 成 像 ； 各 向异 性 ； 老 年 人 ； 代 谢 综 合 征 关
ｃ ｎ ｒ ｌ ｕ ｊｃｓ Ｔｈ ｏ ｔｏ ｓ ｂｅｔ． ｅ ＡＤＣ ｏ ｎ ｅｉｒ ａ ｄ ｐ ｓｅｉｒｃ ｒ ｕ ａｌｓ ｍ ｓ ｈｇ ｅ ｎ ｔｅ ｍｅａ ｏｉ ｎ ａ ｔｒ ｎ ｏ ｔｒｏ ｏ ｐ ｓ ｃ ｌ ｕ ｗａ ｉｈ ｒ ｉ ｈ ｔｂ ｌ ｏ ｏ ｃ
【 图分 类 号 】 Ｒ ５ ２ 中 ９ 【 献 标 志码 】 Ｂ 文
Ｔｈｅ ｓ ｕ ｙ ｏ ｆ ｕ ｉ ｎ ｔ ｎｓ ｒ ｉ ａ ｉ ｇ ｉ ｌ ｅ ｌ ｅ ａ ｏ ｉ ｙ ｄｒ ｍ ｅ ｔ ｄ ｆ ｄｉｆ ｓ ｏ ｅ ｏ ｍ ｇ ｎ ｎ ｅ ｄ ｒ ｙ ｍ ｔ ｂ ｌｃ ｓ ｎ ｏ
Ｆｕ ｄａｎ Ｕｎｉ ｒ ｉｙ ， Ｓｈ ｇｈａｉ２０ ４０，Ｃｈｉ ａ） ｖｅ ｓｔ ａｎ ００ ｎ
［ ｓｒ ｃ］ Ｏｂｅｔ ｅ Ｔｏｅ ｐｏ ｅ ｔｅｄａ ｎ ｓｉ ｖ ｌｅｂ ｔ ｅ ｈ ｏｐ ｓｃｌ Ｓ ｎ ａ ｕ ｅ ｎ ｆ Ａｂｔａ ｔ ｊｃｉ ｖ ｘ ｌｒ ｈ ｉｇ ｏ ｔ ａｕ ｅｗｅ ｎ ｔｅ ｃｒ ｕ ａｌ Ｕ ｌｍｅ ｓ ｒｍｅ ｔｏ ｃ Ｏ
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里亏提Leabharlann 医学 版４ １老 年 代 谢 综 合 征 与 弥 散 张 量 成 像 研 究
陈雯 俞茂华 黄延焱 刘含秋 洁
（ 复旦 大学 附属 华 山 医 院 老 年病 科 ．！ 射科 。 放 上海 ２０４ ） ０ ０ ０
ＣＨＥＮ ｅ —ｉ… ，ＹＵ ａ — ｕ Ｗ ｎｊ ｅ Ｍ ｏｈ ａ ，ＨＵＡＮＧ ｎ ｙ ｎ ，ＩＩ Ｈａ — ｉ Ｙａ ～ ａ ．Ｕ ｎｑ ｕ
（ Ｄｅ ａ ｔ ｎ ＿ ｐ ｒｍｅ ｔ ，Ｇｅ ｏ ｔｌｇ Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｆ Ｒａ ｉｌｇ ｏ ｒ ｎｏｏ ｙ， ｐ ｒｍｅ ｔ ｄ ｏｏ ｙ，Ｈｕ ｓ ａ ｓ ｉ ｌ ｏ ａｈ ｎＨｏ ｐ ｔ 。 ａ
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