MR弥散张量三维脑白质纤维束成像
【基础理论】弥散张量成像（DiffusionTensorImage,DTI）
【基础理论】弥散张量成像（DiffusionTensorImage,DTI）展开全文弥散张量成像（Diffusion tensor image, DTI），是通过测量水分子的弥散过程来评价生物组织结构和生理状态，被公认为当前最有吸引力的无创性检查方法。
使用这种方法可获得检测脑白质组织的完整性的量化图，以及辨别脑纤维束三维宏观结构图（如，脑皮层下灰质核的投射区及皮层间的纤维连接）。
最近，有报道使用DTI 评价脑白质的解剖结构和病变进程，虽然这种方法在研究脑白质方面具有很大潜力，但要成为一种临床上常规使用方法仍有一些困难。
本部分将讲述如何计算有效弥散张量（D eff），并讨论数据采集、计算及图象产生的相关问题，同时也将展示一些经验，包括使用量化图和白质束图来评价脑白质和鼠大脑发育过程中的形态改变。
DTI测量中的基本概念矢量通常可以用箭头表示，如对于速度，箭头的方向描述运动的方向，而箭头的长度可以描述运动的速率(m/s)。
这种箭头在数学的描述就可以有3个独立的数字来代表：长度或两个角度，或是三维坐标 (x, y和z轴)。
流动的液体能够通过各个位置上速度矢量进行描述，每一点上的矢量在空间上分布将构成矢量场。
1各向异性和各向同性组织内水分子的随机位移通常受到介质组织结构和生理因素的影响，如果在介质组织中水分子的弥散在所有的方向都是相同的，经过一定时间的弥散后水分子的弥散轨迹将成一个球形，此种弥散过程称为各向同性；相反，如果各方向的弥散相互独立，则称为各向异性，这种情况下水分子经过一段时间的弥散会在空间分布上形成一个椭球（图1）。
扩散的特性能够通过三维椭球图来描述，这需要6个独立的数字来定义方向和椭球轴的长度。
水分子在脑白质中的弥散在三维空间上是各向异性的，主要是由于脑白质神经纤维束在宏观和微观上的结构特点，如髓鞘、轴突和纤维束等对水分子弥散的限制作用，使水分子的弥散过程在空间上表现为椭球形。
通过评估椭球的特点，即可获得有关脑白质的生理和结构（如解剖和组织病理学）信息。
DTI：脑白质神经纤维束成像技术
DTI：脑白质神经纤维束成像技术
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弥散（diffusion）是一种物理现象，是指水分子随机杂乱无章的运动。
弥散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）：一种无创性神经影像学方法。
目前唯一可以显示生物活体的脑白质纤维走形，定量显示脑白质微结构异常改变的磁共振成像技术。
脑白质损伤的解释机制：髓鞘的继发性退化或直接损伤。
大脑中各组织弥散指标：
评估白质纤维完整性的指标：
各向异性分数（fractional anisotropy，FA）、平均弥散率（mean diffusivity，MD）、
径向扩散系数（radial diffusivity，RD）
轴向扩散系数（axial diffusivity，AD）。
弥散指标含义：
FA：纤维束完整性
MD：轴突或髓鞘的损伤
AxD：轴突损伤
RD：髓鞘损伤
FA值的下降以及MD值的上升，表明白质的微观结构被破坏。
脑白质纤维束
联络纤维：连接一侧的大脑半球不同部位（叶与叶；回与回等）皮质的神经纤维。
钩束，扣带，上纵束，下纵束，额枕束，弓状束等。
连合纤维：连接左右脑两半球皮质的纤维。
胼胝体等。
投射纤维：联系大脑皮质与皮质下结构的上、下行纤维。
皮质脊髓束，丘脑放射束等。
风吹半夏音乐：毛不易 - 风吹半夏。
用PC机处理磁共振弥散张量数据示踪三维脑白质纤维束
用PC机处理磁共振弥散张量数据示踪三维脑白质纤维束杨洋【摘要】目的:使用磁共振弥散张量成像和示踪技术进行三维脑白质纤维束示踪成像. 方法:对8名健康自愿者进行头部磁共振弥散张量检查,使用弥散加权-回波平面成像序列(重复时间8 000 ms,回波时间80 ms),b值为1 000 s/mm2,25个弥散方向,扫描层厚4 mm,无间隔,矩阵120×120,扫描野24 cm. 使用PC机软件分析弥散张量数据并示踪三维脑白质纤维束成像. 结果:每例实验对象的三维示踪结果显示连合系、联络系和投射系各种脑白质纤维束的结构和其在三维空间的走行,与解剖学所描述相对比基本一致. 结论:使用磁共振弥散张量三维脑白质纤维束示踪可以立体直观地显示各种脑白质纤维束. 不仅可以用于解剖学教学,还可进一步应用于临床,对部分神经系统疾病的辅助诊断有潜在的应用价值【期刊名称】《华南师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2005(000)004【总页数】4页(P54-57)【关键词】计算机软件;三维;脑白质;弥散张量;磁共振【作者】杨洋【作者单位】华南师范大学南海校区计算机系,广东佛山,528225【正文语种】中文【中图分类】TP2;Q189弥散张量成像(Diffusion Tensor Imaging,DTI)是利用水分子不规则随机运动(即布朗运动)来成像的影像学检查方法.在人体内由于细胞膜和髓鞘等细胞结构限制了水分子在某些方向上的运动，使得水分子在其他方向上运动的概率相对增加.DTI可以检测人体内水分子弥散运动的特点.本文使用基于PC机软件分析DTI数据，计算水分子弥散程度最大的方向，并根据示踪重建算法将邻近体素的平均弥散方向信息连接起来，显示三维脑白质纤维束.1 材料和方法磁共振弥散张量数据是由8名健康自愿者在GE Signa Twinspeed 1.5T磁共振机，8通道相控阵列头线圈，使用弥散加权-回波平面成像序列横断位扫描而得.该序列的具体参数为：重复时间8 000 ms，回波时间80 ms，b值为1 000 s/mm2，25个弥散方向，扫描层厚4 mm，无间隔，矩阵120×120，扫描野24 cm.以眦耳线为基线，扫描范围从颅顶至脑干.同时在该序列内包括一组b值为0 s/mm2其余参数同上，即T2加权图像，作为解剖参考图.分别选取胼胝体膝部(黄色)、右内囊(红色)和左内囊(绿色)作为起始点进行脑白质纤维束示踪.旋转一定角度从左前上方向观察，并且分别以冠状位、矢状位和横断位T2加权图像作为定位参考.图1 三维脑白质纤维束示踪图像输出DICOM格式的DTI图像数据，导入到Dell Precision 360计算机中，使用东京医科大学图像计算与分析实验室Masutani Y[1]开发的Diffusion Tensor Visualizer.II软件进行脑白质纤维束示踪三维重建.三维脑白质纤维束示踪采用连续跟踪纤维分配算法[2]，根据预定义的起始区内各个体素的最大特征向量的方向，向前后两个方向延伸至临近体素并连续跟踪；设定部分各向异性域值为0.15，即当遇到小于0.15的体素时停止该条脑白质纤维束的示踪，从而得到穿过该区脑白质纤维束的空间走行.根据已知的脑白质纤维束的解剖学知识，选取起始区、目标区、回避区等多个感兴趣区，将所得到的各簇脑白质纤维束进行“与”、“或”、“非”等数学运算.如何选取ROI以及采用何种数学运算依赖于解剖学上脑白质纤维束本身的特征.将三维脑白质纤维束以彩色编码显示，并与T2加权图像叠加，直接观察脑白质纤维束的空间走行.2 结果每例实验对象的三维示踪结果显示各条脑白质纤维束的结构和其在三维空间的走行(图1～3).连合系是连接左右大脑半球皮质的纤维，联络系是联系同侧半球皮质的纤维，投射系是联系大脑皮质和皮质下结构的上下行纤维.连合系的示踪图像见胼胝体为大量的白质纤维，主要向两侧放射，联系双侧大脑半球的各叶.短联络纤维呈“U”形，联系相邻脑回，也称弓状纤维.长联络纤维包括：钩束、上纵束和下纵束连接额顶颞枕四叶.投射系联系大脑皮质和皮质下结构.皮质脊髓束和皮质延髓束组成锥体系起始于额叶的运动区和运动前区，经内囊膝和内囊后肢下行.三维脑白质纤维束示踪结果与解剖学所描述相对比基本一致.连合系为红色，联络系为绿色，投射系为蓝色图2 大脑3类主要白质纤维束示踪图像其中每1条颜色曲线代表1条白质纤维束图3 以左侧大脑额叶为起始区的脑白质纤维束示踪图像3 讨论神经系统是由脑、脊髓以及与他们相连并遍布全身各处的周围神经所组成.神经系统的基本结构是神经元和神经胶质.神经元由胞体和突起两部分构成，神经元较长的突起和其外表包被的结构称为神经纤维.较大的神经元轴突常被附近的神经胶质卷绕包裹形成髓鞘，可保证轴突能高速传导生物电信号.神经纤维在神经中枢内聚集成白质.在白质中起止、行程和功能基本相同的神经纤维聚合在一起称为纤维束[3-5].在纯水中水分子的弥散运动是完全随机的.人体内水分子在三维空间各个方向的弥散运动不仅受到细胞本身特征的影响，而且还受到阻碍水自由运动的细胞结构的影响.例如在髓鞘中水分子沿神经纤维方向的弥散运动比垂直纤维方向的快[6].要得到三维空间的弥散张量图像，必须先得到沿着各个梯度场方向的弥散加权图像.磁共振脉冲序列应选用对弥散敏感的磁共振脉冲序列，如平面回波成像序列(EPI).因为弥散张量在空间上是对称的，所以Dxy=Dyx，Dxz=Dzx，Dyz=Dzy.因此，最少需要6个弥散方向的数值即可(公式1).特征弥散系数Dab是由沿x、y、z 3个方向的弥散加权图像数据计算出的特征值[7].选取的弥散方向越少，得到的图象数越少，扫描的采集时间越短.但是为了避免采样方向的误差，应该选取尽可能多的方向.选取较多的方向还可以提高图像信噪比.而且选取较多的方向对于重建更为精细的脑白质纤维束三维图像也是必要的.DTI检查可以获得水分子弥散的3个基本特征：(1)平均弥散度，代表水分子的弥散程度和弥散受阻的程度.(2)各向异性，代表水分子在空间各个方向上的差异程度.(3)平均弥散方向，即水分子弥散程度最大的方向，在一定程度上可代表组织结构走行的方向.其中平均弥散度和各向异性的定量测量已经应用于临床.图4在每个体素点弥散椭球的最大轴的方向可代表在该体素组织结构的空间方向，将邻近体素的平均弥散方向信息连接起来，即可重建该组织结构的走行.有多种示踪重建算法，连续跟踪纤维分配算法是其中一种(图4).连续跟踪纤维分配算法：黑色像素代表起始点.黑色长线代表从该起始点出发的纤维路径，按照每个像素的方向向邻近的像素延伸.最后计算出该纤维路径通过的所有像素，并显示出来(蓝色的像素). 本文所使用PC机为Dell Precision 360计算机，其基本配置CPU为奔腾4 2.8 G，内存容量为1 G.三维脑白质纤维束示踪重建所需时间为30～300 s不等.为提高示踪重建的效率，减少等待时间，应选用CPU速度更快，内存容量更大的计算机. 用磁共振弥散张量数据三维脑白质纤维束示踪是一种新的检查方法，可无创地直接检测体内白质纤维束在三维空间的走行和分布.示踪的图像结果不仅可以用于医学教学，还可进一步应用于临床，对部分神经系统疾病的辅助诊断有潜在的应用价值.这种示踪方法还可以应用于骨骼肌和心肌等组织结构.鸣谢：感谢中山大学附属第三医院放射科主任单鸿教授对本研究的大力协助.感谢中山大学附属第三医院放射科磁共振室胡冰医师和康庄工程师提供磁共振弥散张量数据.参考文献：[1] MASUTANI Y,AOKI S,ABE O,et al.MR diffusion tensor imaging: recent advance and new techniques for diffusion tensor visualization [J].Eur J Radiol， 2003,46:53-66.[2] XUE R,VAN Zijl PCM,CRAIN B J,et al.In vivo three-dimensional reconstruction of rat brain axonal projections by diffusion tensor imaging [J].Magn Reson Med， 1999,42:1123-1127.[3] BEAR M F,CONNOORS B W,PARADISO M A.Neuroscience: Exploring the Brain,Second Edition [M] 北京: 高等教育出版社,2002: 255-493.[4] MADER S S.Understanding Human Anatomy and Physiology.Fourth Edition [M].北京: 高等教育出版社,2002： 135-160.[5] 于频.系统解剖学 (第4版) [M].北京: 人民卫生出版社,1996： 324-374.[6] DENIS L B,JEAN F M,CYRIL P,et al.Diffusion tensor imaging: concepts and applications[J].J Magn Reson Imaging,2001,13:534-546.[7] QIAN D,ROBERT C W,THOMAS L C,et al.Clinical applications ofdiffusion tensor imaging[J].J Magn Reson Imaging,2004,19:6-18. 【责任编辑黄玉萍】。
3.0T磁共振弥散张量成像及纤维束成像诊断脑胶质瘤分级的价值
3.0T磁共振弥散张量成像及纤维束成像诊断脑胶质瘤分级的价值发布时间：2022-12-08T00:58:08.184Z 来源：《中国结合医学杂志》2022年9期作者：龚迅[导读] 目的探讨3.0T磁共振弥散张量成像（DTI）及纤维束成像（DTT）诊断脑胶质瘤分级的价值龚迅成都市郫都区中医医院四川成都 611700摘要：目的探讨3.0T磁共振弥散张量成像（DTI）及纤维束成像（DTT）诊断脑胶质瘤分级的价值。
方法选取2018年1月-2022年1月本院收治的30例胶质瘤患者为对象。
接受DTI及DTT检查，分析其诊断胶质瘤分级的价值。
结果低级别胶质瘤FA值高于高级别胶质瘤（P<0.05）。
不同级别胶质瘤MD值比较无差异（P>0.05）。
12例低级别胶质瘤中白质纤维束的整体形态多数较为完整，白质纤维束表现为受压、偏移8例，部分中断4例。
18例高级别胶质瘤中白质纤维束明显破坏。
结论磁共振DTT及DTI有助于评价脑胶质瘤的恶性程度，同时可清楚的显示肿瘤与周围白质纤维束的关系。
关键词：3.0T磁共振弥散张量成像；纤维束成像；脑胶质瘤分级脑胶质瘤是起源于神经胶质细胞，是最常见的原发性脑肿瘤。
手术为治疗该病的主要手段。
然而脑胶质瘤不同分级的治疗方式不同，因此需明确脑胶质瘤的的分级[1]。
临床仅依靠影像学检查对胶质瘤分级的确定存在局限性。
磁共振弥散张量成像（diffusion tensor imaging,DTI）及弥散张量纤维束成像（diffusion tensortractography, DTT）是近年来发展起来的磁共振检查技术。
磁共振弥散张量成像是通过检测水分子弥散运动的各向异性，可分析正常组织疾病变组织水分子各项异性扩散程度，已被用于颅内肿瘤的评价。
弥散张量纤维束为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，帮助医师术前准确的界定肿瘤范围，明确肿瘤对白质的损伤。
DTI及DTT结合可用于监测脑白质内水扩散的各向异性及扩散程度，评价胶质瘤级别，反应白质纤维束的病理状态，清晰显示脑白质纤维束走向及重要脑白质纤维束与邻近病变的解剖关系[2]。
MR灌注成像(PWI),MR弥散成像(DWI)及fMRI 基本概念
MR灌注成像（PWI）,MR弥散成像（DWI）及fMRI 基本概念MR灌注成像（PWI）动态磁敏感增强灌注成像（DSCPWI）是最先用于脑部，多采用EPI序列、扫描10层～13层，每层20幅～40幅图像。
顺磁性对比剂高压注射后，以2ml/s或更快速率，对10层～13层，反复成像，观察对比剂通过组织信号变化情况，在T2WI中，对比剂通过时，组织信号强度下降，而对比剂通过后，信号会部分恢复。
忽略T1效应，则T2WI的信号强度变化率与局部对比剂浓度成正比，与脑血溶量成正比。
连续测量，产生时间一信号强度曲线，分析曲线、对每个像素积分运算得到rcBV、rcBF、MTT、TTP图、DSCPWI临床应用，PWI 早期发现急性脑缺血灶，观察血管形态和血管化程度评价颅内肿瘤的不同类型。
PWI可早期发现心肌缺血，还可评价肺功能和肺栓塞、肺气肿。
MR弥散成像（DWI）DWI是在常规MRI序列的基础上，在x、y、z轴三个互相垂直的方向上施加弥散敏感梯度，从而获得反映体内水分子弥散运动状况的MR图像。
所谓弥散敏感梯度是在常规序列中加入两个巨大的对称的梯度脉冲。
在DWI中以表观弥散系数（ADC）描述组织中水分子弥散的快慢，并可得到ADC图。
将每一像素的ADC值进行对数运算后即可得到DWI图。
弥散张量成像（DTI）是在DWI的基础上，在6个～55个线方向上施加弥散敏感梯度而获得图像。
DTI主要参数为平均弥散率（DCavg），各向异性包括FA、RA、VR，还可分别建立FA、RA、VR图。
DWI的临床应用是缺血性脑梗死的早期诊断，常规MRI为阴性，而DWI 上可表现为高信号。
DTI的临床应用，动态显示并监测脑白质的生理演变过程，三维显示大脑半球白质纤维束的走行和分布、避免术中纤维束损伤。
MR功能成像（fMRI）脱氧血红蛋白主要缩短T2驰豫时间，引起T2加权像信号减低，当脑活动区域静脉血氧合血红蛋白增加，脱氧血红蛋白浓度相对减低时，导致T2时间延长，在T2WI上信号增强。
三维脑白质纤维束示踪成像
在人体内由于细胞膜和髓鞘等细胞结构限制了水分子在某些方向上的运动，使得水分子在其他方向上运动的概率相对增加。
弥散张量成像（Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｔｅｎｓｏｒｉｍａｇｉｎｇ，ＤＴＩ）可以检测人体内水分子弥散运动的特点，是利用水分子不规则随机运动（即布朗运动）来成像的磁共振检查方法［１，２］。
本文使用计算机软件分析ＤＴＩ数据，计算水分子弥散程度最大的方向，并根据示踪重建算法将邻近体素的平均弥散方向信息连接起来，以显示三维脑白质纤维束，并用解剖学知识来验证。
１材料和方法在２００６年１月到２００６年８月期间，在我院对１８名健康自愿者（９名男性，９名女性；平均年龄２３岁；年龄范围２２～２４岁）行ＤＴＩ序列磁共振扫描。
磁共振扫描使用带有ＥＸＣＩＴＥ技术的ＧＥＳｉｇｎａＴｗｉｎｓｐｅｅｄ１．５Ｔ磁共振机，８通道相控阵列头线圈。
ＤＴＩ横断位扫描使用弥散加权－回波平面成像（ＤＷ－ＥＰＩ）序列（ＴＲ８０００ｍｓ，ＴＥ８０ｍｓ），ｂ值为１０００ｓ／ｍｍ２，２５个弥散方向，矩阵１２０×１２０，２次激励，扫描层厚４ｍｍ，无间隔，扫描野２４ｃｍ。
以眦耳线为基线，从颅顶至脑干。
同时在该序列内包括一组ｂ值为０ｓ／ｍｍ２其余参数同上，即Ｔ２加权图像，作为解剖参考图。
该序列总共用时４１６ｓ。
使用ＨＰＸ４０００工作站ＡｄｖａｎｃｅｄＷｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ４．１中的Ｆｕｎｃｔｏｏｌ２软件粗步处理ＤＴＩ原始数据，分别生成Ｔ２加权图像、表观弥散系数（ＡｐｐａｒｅｎｔＤｉｆｆｕｓｉｏｎＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ＡＤＣ）图像和部分各向异性（ＦｒａｃｔｉｏｎａｌＡｎｉｓｏｔｒｏｐｙ，ＦＡ）图像。
还可以对后两者・论著・三维脑白质纤维束示踪成像康庄卢广文１＊胡冰（中山大学附属第三医院放射科，广东广州５１０６３０）【摘要】目的使用磁共振弥散张量成像数据三维示踪大脑白质纤维束。
方法对１８名健康自愿者使用弥散加权－回波平面成像（ＤＷ－ＥＰＩ）序列进行头部ＤＴＩ检查。
磁共振弥散张量成像（DTI）
磁共振弥散张量成像（DTI）弥散张量成像(DTI)，是一种描述大脑结构的新方法，是磁共振成像(MRI)的特殊形式。
举例来说，如果说磁共振成像是追踪水分子中的氢原子，那么弥散张量成像便是依据水分子移动方向制图。
弥散张量成像图（呈现方式与以前的图像不同）可以揭示脑瘤如何影响神经细胞连接，引导进行大脑手术。
它还可以揭示同中风、多发性硬化症、精神分裂症、阅读障碍有关的细微反常变化。
扩散( diffusion)是指热能激发使分子发生的一种微观、随机运动，又称布朗运动。
人体组织结构不同会导致水分子扩散运动在各方向上所受限制的差异，如果水分子在各方向上的限制性扩散对称，就称之为各向同性扩散( isotropic diffusion)；若水分子在各方向上的限制性扩散不对称，则称之为各向异性扩散( anisotropic diffusion)。
各向异性扩散在人体组织中普遍存在，以脑白质神经纤维束最为典型，表现为沿神经纤维长轴方向的水分子扩散较自由，而在与神经纤维长轴垂直方向上的水分子的扩散则受细胞膜和髓鞘的限制。
如果在6个以上方向施加扩散敏感梯度场，则可检测每个体素水分子扩散的各向异性，该技术称扩散张量成像( diffusion tensor imaging，DTI)，可以反映白质纤维束走向在神经科学研究中发挥着重要的作用。
通过DTI分析，可以推断出每个体素的分子的平均扩散率（MD）或表观扩散系数（ADC）、分数各向异性（FA）、轴向扩散率（沿扩散主轴的扩散速率AD）和径向扩散率（RD）。
相关概念1、扩散系数（diffusion coefficient, DC）：表示单位时间内分子自由扩散的范围。
2、扩散敏感因子b值（b value）：是反映MRI各成像序列（如SE、FSE、EPI）对扩散运动表现的敏感程度，体现成像序列检测扩散的能力。
3、表观扩散系数（apparent diffusion coefficient, ADC）:描述磁共振扩散加权成像中不同方面水分子扩散运动的速度和范围。
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
弥散张量成像技术联合白质纤维束成像技术在脊髓型颈椎病中的诊断价值研究
㊃临床研究㊃ d o i :10.3969/j.i s s n .1671-8348.2024.06.004弥散张量成像技术联合白质纤维束成像技术在脊髓型颈椎病中的诊断价值研究*谢思民,樊 淋,胡亦劼,唐 可,权正学ә(重庆医科大学附属第一医院骨科,重庆400016) [摘要] 目的 探讨弥散张量成像(D T I )技术联合白质纤维束成像(D T T )技术各项参数对脊髓型颈椎病(C S M )患者的诊断价值㊂方法 前瞻性选取20例接受手术的C S M 患者(C S M 组)和20名健康志愿者(对照组)为研究对象㊂研究对象接受颈椎常规磁共振成像(M R I )检查及D T I 扫描,对图像进行后处理得到D T I 和D T T 参数值,主要指标包括分数各向异性(F A )㊁平均弥散系数(D C -a v g )及白质纤维束密度(D T T -d e n s i t y)值,并记录每位C S M 患者的日本骨科协会(J O A )评分及脊髓受压程度,同时根据J O A 评分对C S M 患者进行分级,以脊髓受压程度与J O A 评分分为影像学典型表现组及影像学非典型表现组㊂比较C S M 组患者与对照组健康志愿者D T I ㊁D T T 参数的差异,通过P e a r s o n 及S p e a r m a n 相关性分析影像学典型表现组及非典型表现组C S M 患者D T I ㊁D T T 参数与J O A 评分间的相关性㊂结果 C S M 组患者(除C 1/2的F A ㊁D T T -d e n s i t y 值及C 7/T 1的DC -a v g ㊁D T T -d e n s i t y 值外)F A 及D T T -d e n s i t y 值较对照组健康志愿者明显降低,D C -a v g 较对照组健康志愿者明显升高,差异有统计学意义(P <0.05);C S M 组患者(除C 3/4㊁C 6/7的DT T -d e n s i t y 值外)受压迫节段的F A ㊁D C -a v g ㊁D T T -d e n s i t y 值与对照组比较差异有统计学意义(P <0.05)㊂影像学典型表现组脊髓受压程度与患者J O A 评分相关(P <0.05),而影像学非典型表现组脊髓受压程度与J O A 评分不具有相关性(P >0.05)㊂影像学典型表现组患者及非典型表现组患者的F A ㊁D C -a v g ㊁D T T -d e n s i t y 值与患者JO A 评分相关(P <0.05)㊂结论 在C S M 患者的术前诊断中,F A ㊁D C -a v g ㊁D T T -d e n s i t y 值与患者的J O A 评分密切相关,可有效判断患者的实际神经损伤㊂[关键词] 脊髓型颈椎病;磁共振成像;弥散张量成像;白质纤维束成像;诊断效果[中图法分类号] R 581.5[文献标识码] A [文章编号] 1671-8348(2024)06-0819-06D i a g n o s t i c v a l u e o f d i f f u s i o n t e n s o r i m a g i n g co m b i n e d w i t h d i f f u s i o n t e n s o r t r a c t o g r a p h y i n c e r v i c a l s p o n d y l o t i c m y e l o p a t h y*X I E S i m i n ,F A N L i n ,HU Y i j i e ,T A N G K e ,Q U A N Z h e n gx u e ә(D e p a r t m e n t o f O r t h o p e d i c s ,t h e F i r s t A f f i l i a t e d H o s p i t a l o f C h o n g q i n g M e d i c a l U n i v e r s i t y ,C h o n g q i n g 400016,C h i n a ) [A b s t r a c t ] O b je c t i v e T o i n v e s t i g a t e t h e d i a g n o s t i c v a l u e of d i f f u s i o n t e n s o r i m ag i n g (D T I )c o m b i n e d w i th di f f u s i o n t e n s o r t r a c t o g r a p h y (D T T )i n p a t i e n t s w i t h c e r v i c a l s p o n d y l o t i c m y e l o p a t h y (C S M ).M e t h o d s A p r o s p e c t i v e s t u d y w a s c o n d u c t e d o n 20C S M p a t i e n t s (t h e C S M g r o u p )w h o u n d e r w e n t s u r g e r y an d 20h e a l t h y v o l u n t e e r s (t h e c o n t r o l g r o u p ).T h e s u b je c t s u n d e r w e n t r o u t i n e M R I e x a m i n a t i o n a n d D T I s c a n of t h e c e r v i c a l s p i n e ,t h e n t h e i m ag e s w e r e p o s t -p r o c e s s e d ,a n d th e c o r r e s p o n di n g pa r a m e t e r v a l u e s o f D T I a n d D T T w e r e r e c o r d e d ,i n c l u d i n g f r a c t i o n a n i s o t r o p y (F A ),a v e r a g e d i f f u s i o n c o e f f i c i e n t (D C -a v g)a n d d i f f u s i o n t e n s o r t r a c t o g r a p h y d e n s i t y (D T T -d e n s i t y ).T h e s c o r e o f t h e J a p a n e s e O r t h o pa e d i c A s s o c i a t i o n (J O A )a n d t h e d e -g r e e o f s p i n a l c o r d c o m pr e s s i o n o f a l l C S M p a t i e n t s w e r e r e c o r d e d ,a n d t h e C S M p a t i e n t s w e r e g r a d e d a c c o r d -i n g t o t h e J O A s c o r e .A c c o r d i n g t o t h e d e g r e e o f c o m p r e s s i o n d e g r e e o f s p i n a l c o r d a n d J O A s c o r e ,t h e y w e r e d i v i d e d i n t o t h e i m a g i n g t y p i c a l p e r f o r m a n c e g r o u p a n d a t y p i c a l p e r f o r m a n c e g r o u p .T h e D T I a n d D T T p a r a m -e t e r s b e t w e e n t h e p a t i e n t s o f t h e C S M g r o u p a n d t h e h e a l t h y v o l u n t e e r s o f t h e n o r m a l c o n t r o l g r o u p we r e c o m pa r e d ,a n d t h e c o r r e l a t i o nb e t w e e n D T I a n d D T T p a r a m e t e r s a n d J O A sc o r e o f C S M p a t i e n t s i n t h e i m a -g i n g t y p i c a l a nd a t y p i c a l pe rf o r m a n c eg r o u p s w a s a n a l y z e d b y P e a r s o n a n d S p e a r m a n c o r r e l a t i o n a n a l ys i s .R e -s u l t s T h e v a l u e s o f F A a n d D T T -d e n s i t y (e x c e p t f o r t h e v a l u e s o f F A a n d D T T -d e n s i t y i n C 1/2an d D C -a v g a n d D T T -d e n s i t y i n C 7/T 1)i n t h e C S M g r o u p w e r e s i g n i f i c a n t l y l o w e r t h a n t h o s e i n t h e c o n t r o l g r o u p ,a n d t h e 918重庆医学2024年3月第53卷第6期*基金项目:国家自然科学基金项目(82372444)㊂ ә 通信作者,E -m a i l :qu a n z x 18@126.c o m ㊂v a l u e s o f D C-a v g w e r e s i g n i f i c a n t l y h i g h e r t h a n t h o s e i n t h e c o n t r o l g r o u p,w i t h s t a t i s t i c a l s i g n i f i c a n c e(P<0.05).T h e v a l u e s o f F A,D C-a v g a n d D T T-d e n s i t y(e x c e p t f o r t h e v a l u e s o f C3/4a n d C6/7D T T-d e n s i t y)i n t h eC S M g r o u p w e r e s i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t f r o m t h o s e i n t h e c o n t r o l g r o u p(P<0.05).T h e d e g r e e o f s p i n a l c o r d c o m p r e s s i o n w a s c o r r e l a t e d w i t h t h e J O A s c o r e i n t h e i m a g i n g t y p i c a l p e r f o r m a n c e g r o u p(P<0.05),w h i l e t h e J O A s c o r e i n t h e i m a g i n g a t y p i c a l p e r f o r m a n c e g r o u p w a s n o t c o r r e l a t e d w i t h t h e d e g r e e o f s p i n a l c o r d c o m p r e s s i o n(P>0.05).T h e v a l u e s o f F A,D C-a v g a n d D T T-d e n s i t y w e r e c o r r e l a t e d w i t h J O A s c o r e s o f p a-t i e n t s i n t h e i m a g i n g t y p i c a l a n d a t y p i c a l p e r f o r m a n c e g r o u p s(P<0.05).C o n c l u s i o n I n t h e p r e o p e r a t i v e d i-a g n o s i s o f C S M p a t i e n t s,t h e v a l u e s o f F A,D C-a v g a n d D T T-d e n s i t y a r e c l o s e l y r e l a t e d t o t h e J O A s c o r e o f p a-t i e n t s,w h i c h c a n e f f e c t i v e l y j u d g e t h e a c t u a l n e r v e i n j u r y o f p a t i e n t s.[K e y w o r d s]c e r v i c a l s p o n d y l o t i c m y e l o p a t h y;m a g n e t i c r e s o n a n c e i m a g i n g;d i f f u s i o n t e n s o r i m a g i n g;d i f-f u s i o n t e n s o r t r a c t o g r a p h y;d i a g n o s t i c e f f e c t脊髓型颈椎病(c e r v i c a l s p o n d y l o t i c m y e l o p a t h y, C S M)是导致颈脊髓功能障碍的主要原因[1]㊂脊髓内特定白质纤维束的损伤通常会导致特定的神经功能缺损和症状[2]㊂临床上,M R I是C S M诊断和治疗策略设计的金标准㊂常规M R I可以显示压迫因素,包括椎间盘㊁黄韧带㊁脊椎骨赘㊁小关节和后纵韧带骨化,以及脊髓受压程度及脊髓实质T2加权高信号[3]㊂但使用常规M R I很难评估患者的实际神经损伤,在临床上常见到脊髓受压严重而临床症状轻或脊髓受压轻而临床症状重的患者,这些影像症状与临床表现不符的患者在临床上逐渐增多,因此迫切需要一些新技术来评估这类C S M患者的疾病严重程度[4-5]㊂弥散张量成像(d i f f u s i o n t e n s o r i m a g i n g,D T I)技术是近年来在扩散加权成像(d i f f u s i o n w e i g h t e d i m a-g i n g,DW I)技术基础上发展起来的一种描述水分子扩散特性的成像技术[6],其基本原理为采集水分子在三维空间内各个方向上扩散运动所致的信号衰减强度,并精确㊁定量描述出其空间扩散的三维轨迹[7]㊂其在活体上通过分子水平评价水分子的扩散情况,探测人脑㊁脊髓白质纤维束的完整性及方向性,是一种从微观角度研究脑㊁脊髓等组织的结构和功能变化的无创性成像技术[8]㊂近年来D T I技术运用于脊髓损伤及功能测定的研究越来越多[9]㊂白质纤维束成像(d i f f u s i o n t e n s o r t r a c t o g r a p h y,D T T)技术则是在D T I的基础上,通过图像后处理,重建出直观的脊髓白质纤维束图像,可用于体内可视化纤维束通路[10]㊂其最开始常用于大脑病变及急性脊髓损伤,近年来临床逐渐将其运用在C S M中,并测量出相应平面的白质纤维束密度(D T T-d e n s i t y)值[11]㊂D T I常见有许多参数值,如表观弥散系数(a p p a r e n t d i f f u s i o n c o e f f i-c i e n t,A D C)㊁分数各向异性(f r a c t i o n a l a n i s o t r o p y, F A)㊁平均弥散系数(a v e r a g e d i f f u s i o n c o e f f i c i e n t, D C-a v g)㊁径向扩散系数(r a d i a l d i f f u s i v i t y,R D)和轴向扩散系数(a x i a l d i f f u s i v i t y,A D)等,本研究主要选取D T I中的F A㊁D C-a v g和D T T参数D T T-d e n s i t y 值,研究其与临床症状的关系,指导临床诊断[12-15]㊂1资料与方法1.1一般资料于2022年9月至2023年9月从本院健康志愿者中选取20名受试者(对照组),对他们进行M R I及D T I检查,纳入标准:18~59岁的健康成年人㊂排除标准:(1)有脊髓肿瘤㊁脊髓外伤㊁颈椎手术史等;(2)有幽闭恐惧症或其他无法配合检查的情况㊂其中男14例,女6例,平均年龄(49.7ʃ5.2)岁㊂同期于本院就诊的C S M患者中,选取20例C S M患者纳入C S M 组,所有患者均接受体格检查及X射线㊁C T㊁M R I及D T I扫描㊂纳入标准:(1)经临床㊁影像学诊断的C S M患者;(2)临床㊁影像学资料完善者;(3)无明确手术禁忌证㊂排除标准:(1)有颈椎外伤㊁脊髓肿瘤㊁颈椎手术病史;(2)颈椎严重畸形;(3)有幽闭恐惧症及其他无法配合检查的情况㊂其中男11例,女9例,脊髓受压节段C2/31例㊁C3/45例㊁C4/55例㊁C5/65例㊁C6/74例,平均年龄(58.33ʃ4.6),病程1个月到6年,平均2.4年,日本骨科协会(J a p a n e s e O r t h o p a e d i c A s s o c i a t i o n,J O A)评分(12.0ʃ2.9)分㊂发病后,所有受试者均出现颈肩部疼痛或不适㊁四肢麻木㊁步态不稳㊁行走乏力和胸腹束带感中的一个或多个症状㊂对患者的体格检查显示,患者脊髓受压主要在下颈脊髓,四肢出现不同程度的不完全麻痹㊂此外,四肢有明显的传感器和活动障碍,并观察到反射亢进,病理性肌腱反射阳性㊂采用J O A评分对C S M患者的颈脊髓功能进行评分[16]㊂所有C S M患者根据脊髓受压的位置和节段,以及不同的病理因素,选择不同的入路(前入路16例㊁后入路4例)接受手术治疗㊂本研究得到了本院伦理委员会的批准(批准号2023111),并获得志愿者和患者的书面知情同意㊂1.2方法1.2.1 D T I扫描常规M R I扫描所有研究对象C1~T1节段,T1㊁T2㊁T2压脂像及T2横断面,D T I选择30个方向扫描C1~T1横断面,总扫描时间约15m i n[17]㊂所有M R I 常规序列扫描和D T I扫描均在G E D i s c o v e r y S i l e n t M R3.0T核磁共振机(美国通用电气公司)上进行㊂受试者取仰卧位,戴耳塞,平静呼吸以避免吞咽,颈椎处于中立位㊂1.2.2图像后处理028重庆医学2024年3月第53卷第6期将所有图像传送到A d v a n t a ge 工作站V o l u m e S h a r e 5(G E M e d i c a l S ys t e m s ),并使用G E F u n c t o o l 9.4.05软件对D T I 图像进行后处理[12]㊂使用正确的程序对扫描图像进行校正,然后获得相应颈脊髓横断面的D T I 图像,包括F A 色图㊁D C -a v g 色图㊁D T T 色图,并根据周围的白质纤维束进行追踪重建获得D T T -d e n s i t y 值㊂研究对象根据脊髓对应的感兴趣区域(r e gi o n o f i n t e r e s t ,R O I ),包括C 1/2㊁C 2/3㊁C 3/4㊁C 4/5㊁C 5/6㊁C 6/7㊁C 7/T 1,除C 1/2选择枢椎椎体后缘中点对应脊髓层面,其余各R O I 均在与颈脊髓对应的椎间盘水平,在尽量排除脑脊液的情况下将R O I 放在脊髓上,从而获得相应参数值(图1A~D ),以T 2W I 序列为参照,在F A ㊁D C -a v g㊁D T T 色图相应横断面进行勾选,并记录所有R O I 的D T I ㊁D T T 参数值[18]㊂同时在T 2横断面测量脊髓受压程度,即椎体后缘至椎间盘压迫最远点距离与椎体后缘至椎管后缘距离之比(图1E )㊂C S M 患者在手术前行M R I ㊁D T T 检查,完善相应病历数据;健康志愿者则于签署知情同意书后进行M R I 和D T I 检查㊂为了减少主观误差,所有参数的测量由两名脊柱外科医生完成,最终结果为两者的平均值[19]㊂1.3 收集指标包括患者术前进行D T I 扫描后的F A ㊁D C -a v g 及D T T -d e n s i t y 值,MR I 评估脊髓受压程度,以及J O A 评分㊂本研究将C S M 患者根据J O A 评分分为3个等级:14~<17分为Ⅰ级(轻度功能损伤);10~<14分为Ⅱ级(中度功能受损);<10分为Ⅲ级(重度功能受损)㊂将脊髓受压程度分为3级:受压比率<30%为Ⅰ级(轻度受压),30%~<60%为Ⅱ级(中度受压),ȡ60%为Ⅲ级(重度受压)㊂C S M 患者常规M R I 检查中颈脊髓受压程度与患者J O A 评分不一致的纳入影像学非典型表现组,而脊髓受压程度与患者J O A 评分一致则纳入影像学典型表现组㊂患者男,65岁,C 5/6节段脊髓受压㊂A :F A 色图,红色代表正常脊髓,红色箭头所指处为压迫部位脊髓;B :D C -a v g 色图,蓝色代表正常脊髓,红色箭头所指处为压迫部位脊髓;C :D T T 色图,深蓝色代表正常脊髓,红色箭头所指处为压迫部位脊髓;D :重建后白质纤维束图像,红色箭头所指处为受压迫后断裂的白质纤维束;E :脊髓受压最明显处与椎管最宽处测量值㊂图1 典型病例D T I 及M R I 扫描所获各参数图像1.4 统计学处理采用S P S S 27.00软件分析数据,计量资料以x ʃs 表示,组间比较采用独立样本t 检验,S p e a r m a n 相关性分析研究C S M 患者脊髓受压程度与J O A 评分的关系(根据分类将不同分级视为相应等级资料),采用P e a r s o n 相关分析确定C S M 患者术前J O A 评分与D T I 参数间的关系㊂以P <0.05为差异有统计学意义㊂2 结 果除C 1/2的F A ㊁D T T -d e n s i t y 值及C 7/T 1的D C -a v g ㊁D T T -d e n s i t y 值,C S M 组患者与对照组健康志愿者其他节段F A ㊁D C -a v g ㊁D T T -d e n s i t y 值比较差异有统计学意义(P <0.05),见表1㊂接下来作者将C S M 患者存在脊髓压迫的节段与对照组健康志愿者进行比较,由于无患者在C 1/2及C 7/T 1有脊髓受压,及C 2/3也只有1例患者脊髓受压,因此本研究就C S M 组及对照组的C 3~C 7节段进行比较,发现除C 3/4㊁C 6/7DT T -d e n s i t y 值外,C S M 组存在脊髓压迫的节段F A ㊁D C -a v g ㊁D T T -d e n s i t y 值与对照组健康志愿者比较差异有统计学意义(P <0.05),见表2㊂将影像学典型表现组与影像学非典型表现组患者的脊髓受压程度与患者J O A 评分进行分类后的数据行S pe a r m a n 128重庆医学2024年3月第53卷第6期相关性分析,发现影像学典型表现组脊髓受压程度与患者J O A 评分相关(r =-5.27,P <0.05),而影像学非典型表现组J O A 评分与脊髓受压程度不具有相关性(r =0.342,P >0.05)㊂进一步P e a r s o n 相关性分析发现影像学典型表现组患者及影像学非典型表现组患者的F A ㊁D C -a v g ㊁D T T -d e n s i t y 值与患者JO A 评分均相关,其中影像学典型表现组中F A ㊁D C -a v g ㊁D T T -d e n s i t y值与患者J O A 评分相关系数r 分别为0.827㊁-0.879㊁0.789,P 值分别为<0.001㊁<0.001㊁0.001,影像学非典型表现组中F A ㊁D C -a v g ㊁D T T -d e n s i t y 值与患者J O A 评分相关系数r 分别为0.847㊁-0.829㊁0.775,P 值分别为0.016㊁0.021㊁0.041㊂表1 C S M 组与对照组所有节段F A ㊁D C -a v g 及D T T -d e n s i t y 值比较(x ʃs )项目C S M 组(n =20)对照组(n =20)tPF A 值C 1/20.698ʃ0.8120.723ʃ0.303-1.6350.110 C 2/30.657ʃ0.1250.754ʃ0.445-3.2650.003C 3/40.587ʃ0.1120.731ʃ0.494-5.264<0.001 C 4/50.602ʃ0.8880.689ʃ0.609-3.607<0.001 C 5/60.532ʃ0.1010.678ʃ0.114-4.240<0.001 C 6/70.522ʃ0.0830.701ʃ0.663-8.204<0.001 C 7/T 10.618ʃ0.8420.638ʃ0.845-4.036<0.001D C -a v g 值(ˑ10-8mm 2/s) C 1/28.773ʃ3.3247.933ʃ1.0011.0820.286 C 2/39.227ʃ2.1907.908ʃ1.2892.3220.026 C 3/411.289ʃ3.7148.496ʃ0.9473.2590.002 C 4/512.944ʃ5.4828.889ʃ1.3003.2190.004 C 5/615.785ʃ7.36810.145ʃ1.7703.3280.003 C 6/714.168ʃ5.8169.773ʃ2.0063.1950.004 C 7/T 112.114ʃ3.88410.572ʃ2.1741.5500.129D T T -d e n s i t y 值C 1/2878.800ʃ178.906987.850ʃ97.4252.3940.022 C 2/3850.150ʃ198.3891000.050ʃ134.8102.7950.008 C 3/4777.300ʃ221.689975.850ʃ208.3502.9190.006 C 4/5786.110ʃ197.799949.150ʃ150.5832.9360.006 C 5/6736.300ʃ152.381923.600ʃ134.5574.119<0.001 C 6/7759.900ʃ173.172885.950ʃ188.9842.1190.034 C 7/T1663.950ʃ186.466683.950ʃ126.1940.4060.687表2 C S M 组受压迫节段与对照组相应节段F A ㊁D C -a v g 及D T T -d e n s i t y 值比较项目C S M 组nx ʃs 对照组n x ʃst PF A 值C 3/450.462ʃ0.034200.573ʃ0.449-9.754<0.001 C 4/550.523ʃ0.663200.689ʃ0.861-5.354<0.001 C 5/650.475ʃ0.693200.677ʃ0.114-3.755<0.001 C 6/740.517ʃ0.125200.701ʃ0.066-4.346<0.001D C -a v g 值(ˑ10-8mm 2/s) C 3/4515.232ʃ4.387208.496ʃ0.9473.4130.026 C 4/5512.382ʃ8.889208.889ʃ1.3005.262<0.001 C 5/6518.788ʃ11.0912010.145ʃ1.7701.7480.002C 6/7416.762ʃ4.157209.773ʃ2.0065.284<0.001228重庆医学2024年3月第53卷第6期续表2 C S M 组受压迫节段与对照组相应节段F A 、D C -a v g 及D T T -d e n s i t y 值比较项目C S M 组nx ʃs 对照组nx ʃst PD T T -d e n s i t y 值 C 3/45773.300ʃ185.28520975.850ʃ208.350-1.9780.050 C 4/55690.800ʃ120.48320949.150ʃ150.583-3.5780.002 C 5/65721.200ʃ152.38120923.600ʃ134.557-2.7840.011 C 6/74748.511ʃ93.87020885.950ʃ188.984-1.4020.1753 讨 论D T I 在大脑病变及急性脊髓损伤中的研究较多,而近些年才逐渐运用于慢性脊髓损伤如C S M 及椎管狭窄患者[20]㊂先前关于C S M 的研究报道,大部分是通过将C S M 患者术前的D T I 参数值如F A ㊁A D C ㊁A D ㊁R D 等与健康对照组比较有哪些差异,其仅仅表明了D T I 可以用于诊断C S M ,而未与临床实际联系起来,部分研究则是通过白质纤维束的形态进行分类,然后与普通M R I 中T 2W 1高信号改变进行比较,表明白质纤维束形态受损与患者脊髓T 2像高信号相关[21]㊂虽然其进一步研究了白质纤维束在D T I 中的诊断价值,表明D T I 较普通M R I 具有一定的优势,但是仍不能解释为何临床上有部分患者脊髓受压严重而症状不典型,无法说明D T I 参数是否与患者的真实神经损伤间的相关性㊂本研究显示,在C S M 患者的普通M R I 中,其虽然可以显示出患者的脊髓压迫程度及相应压迫因素,但是该压迫是否造成明确的神经损伤是无法判断的,因此本研究对C S M 患者进行了D T I 扫描分析来补充诊断㊂D T I 参数值中F A 及D C -a v g 由于受其自身特性所致,压迫因素造成脊髓的神经纤维病变后,其数值将较无压迫的脊髓神经产生较大变化,这有利于对C S M 进行诊断[22]㊂其缺点是较易受周围退行性改变组织及脑脊液影响,所以在进行图像处理时需尽量避开脑脊液,以免产生数据错误;而通过D T T 技术重建测量的D T T -d e n s i t y 值,可以提示患者在压迫状态下的神经纤维数量,不易受椎间盘等压迫因素影响,受到脑脊液的干扰也较少,在一定程度上反映患者的真实神经损伤㊂本研究发现C S M 患者与健康志愿者的F A ㊁D C -a v g 及D T T -d e n s i t y 值具有明显差异,这表明若患者存在脊髓压迫,则D T I 参数值可存在明显的变化,它可以很好地帮助医生进行C S M 的诊断㊂但若仅限于此,D T I 相对于普通M R I 的诊断优势并不明显,需要进一步研究D T I 参数值与实际损伤之间的关系,故作者将患者的F A ㊁D C -a v g 及D T T -d e n s i t y 值与患者的J O A 评分进行相关性分析,发现上述参数值与J O A评分不论在影像学典型表现组还是影像学非典型表现组都具有相关性,这展现了D T I 技术在诊断C S M 患者较普通M R I 的优越性,D T I 可以解释部分患者影像学表现与临床症状不一致的原因,值得临床上推广应用㊂本研究中也显示出了一些不足之处,由于F A 及D C -a v g 是通过水分子的弥散运动来进行定量分析,因此所有影响水分子弥散的行为都有可能影响F A 及D C -a v g 的真实性,导致测出来的数值与实际有偏差,这在C 5~C 7节段表现最为严重[23]㊂因为C 5~C 7前方为咽喉部位,患者在十几分钟的扫描过程中无可避免会有吞咽等动作,因此该节段D T I 参数值受影响较大,在数据中也可看出这两个节段的数据与J O A评分的相关性较其他节段偏弱[24]㊂另外由于脊髓被脑脊液包围,脑脊液在任何方向上的弥漫性都很高,如果脊髓表面有R O I 突出,D T I 值的准确性将会降低,尤其是D C -a v g 受脑脊液影响很大,这也导致了部分患者D C -a v g 测量时极高,这需要操作者手动缩小相应范围[25]㊂另外D T T -d e n s i t y 值测量时需要在白质纤维束重建的界面中选取R O I 时稍大一点,这样可以尽可能将周围白质纤维束包含进来,避免部分节段因为挤压等原因导致的分布不均而出现D T T -d e n s i t y 值极度减低,使得研究结论出现较大的偏差㊂本研究的样本量较少,特别是非典型影像学表现组C S M 患者数较少,因此研究结果可能存在一定偏倚,有待更多数据支持,使研究结果得到进一步证实㊂D T I 可以用来明确C S M 的诊断,是评估C S M 疾病严重程度的有用诊断工具,一定程度上其可以对普通M R I 作补充诊断,尤其是对临床表现与M R I 脊髓受压程度不一致的患者㊂另外,F A ㊁D C -a v g㊁D T T -d e n s i t y 值与患者的JO A 评分密切相关,可有效判断患者的实际神经损伤㊂参考文献[1]曾广吾.脊髓型颈椎病的治疗进展研究[J ].中国现代医生,2021,59(14):189-192.[2]N O U R I A ,T E T R E A U L T L ,S I N G H A ,e t a l .D e g e n e r a t i v e c e r v i c a l m y e l o p a t h y :e pi d e m i o l o -g y ,g e n e t i c s ,a n d p a t h o g e n e s i s [J ].S p i n e ,2015,40(12):E 675-693.[3]O K I T A G ,O H B A T ,T A K A M U R A T ,e t a l .A p-p l i c a t i o n o f n e u r i t e o r i e n t a t i o n d i s p e r s i o n a n d d e n -s i t y 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弥散张量成像技术在评价脑卒中患者白质纤维束损伤及预后方面的研究进展
弥散张量成像技术（DTI）在评估脑卒中患者白质纤维束损伤及预后方面的研究进展张晓钰桑德春中国康复研究中心北京博爱医院综合康复科, 北京, 100068【摘要】：弥散张量成像（DTI）技术利用组织中水分子的自由热运动的各向异性的原理, 并通过特殊的软件处理成像, 对大脑白质纤维束的三维几何结构进行研究, 重建脑部白质神经连接, 可直观地显示脑内病变对白质纤维形态结构直接或间接的影响。
本文简述了DTI在脑卒中患者白质纤维束损伤及预后评估中的研究近展。
【关键词】：弥散张量成像; 脑卒中; 白质纤维束; 损伤; 临床预后【中图分类号】R743.3【文献标识码】A引言脑卒中是严重危害人类健康的常见病之一, 具有高发病率、高死亡率、高致残率及高复发率的特点, 早期评价脑卒中的损伤程度和准确预测患者预后一直是医学界的难题[1]。
常规CT和MRI很难准确显示病灶与神经纤维束的空间位置关系以及白质束受损的范围。
弥散张量成像（Diffusion Weighted Imaging, DTI）技术是近年来在常规磁共振和弥散加权成像（Diffusion Tensor Imaging, DWI）基础上发展起来的成像及后处理技术, 是一种新的无创性成像方法。
其利用组织中水分子的自由热运动的各向异性的原理, 并通过特殊的软件处理成像, 对大脑白质纤维束的三维几何结构进行研究, 重建脑部白质神经连接, 是唯一可在活体显示脑白质纤维束的无创性成像技术[2], 其主要方法为DTI 纤维追踪成像[3], 可直观地显示脑内病变对白质纤维形态结构直接或间接的影响[4]。
1 DTI脑白质纤维束成像的原理及分析方法脑白质主要由神经纤维构成, 其神经束的机制目前尚未完全清楚, 但有证据显示在神经束的根部平行走行的髓化纤维是一个重要的因素, 水分子可以平行扩散, 但是在髓化纤维束的垂直方向扩散受到限制。
脑白质纤维束的各向异性是一个重要的特征, DTI可利用弥散敏感梯度从多个方向对水分子的弥散各向异性[5]进行量化, 在三维空间内定量分析组织内水分子的弥散运动, 从微观角度反映组织的病理学改变, 从而观察脑白质结构特性, 追踪纤维走行, 并评估其结构完整性与方向性。
大脑白质纤维磁共振弥散张量纤维束成像初步研究
・论著・作者单位:200040上海,复旦大学医学院附属华山医院放射科(何光武现工作于上海市第一人民医院宝山分院放射科)大脑白质纤维磁共振弥散张量纤维束成像初步研究何光武 沈天真 陈星荣 【摘要】 目的 利用磁共振弥散张量纤维束成像技术,研究大脑主要白质纤维束的正常形状、结构及脑内肿瘤所导致的异常改变。
方法 分别对10名正常志愿者(男5例,女5例。
年龄为24～65岁,平均4019岁)和28例颅内肿瘤患者(男9例,女19例,年龄11岁～77岁,平均4310岁)进行弥散张量成像,将所得数据输入个人计算机,应用日本东京大学附属医院放射科影像计算和分析实验室所研制的软件:Volu me 2one1156和diffusi on TE NS OR V isualizer 115(dT V )进行大脑白质纤维束成像。
结果 本研究成功的在活体显示大脑主要的白质纤维束,联络纤维有弓状纤维、扣带束、上纵束、下纵束和下额枕束;投射纤维则主要显示皮质脊髓束;连合纤维主要是胼胝体。
颅内肿瘤累及的白质纤维束有弓状纤维、上纵束、下纵束、扣带束、皮质脊髓束、外囊、视放射和胼胝体。
白质纤维束的异常改变分为4个类型:破坏+浸润7例、破坏+移位10例、浸润+移位3例、移位8例。
结论 弥散张量纤维束成像可以显示正常人大脑的主要白质纤维束、颅内肿瘤所造成的白质纤维的异常改变,为白质纤维束的研究开辟了一新的的广阔领域。
【关键词】 磁共振成像; 脑肿瘤; 弥散张量纤维束成像; 大脑白质纤维D i ffusi on ten sor track i n g of cerebra l wh ite ma tter f i bers:a preli m i n ary study HE Guang 2w u,SHEN T ian 2zhen,CHEN X ing 2rong .D epart m ent of Radiology,Huashan Hospital,Fudan U niversity,Shanghai 200040,China【Abstract 】 O bjecti ve To study the efficacy of diffusi on tens or tracking (DTT )in study of the nor mal and abnor mal cerebral white matter fiber .M ethods Ten nor mal adult volunteers,5males and 5fe males,aged 40.9(24～65),and 28patients with cranial tu mors,9males and 19fe males,aged 43.0(11～77),under wentMR diffusi on tens or .The data thus obtained were transferred t o a pers onal computer and p r ocessed with dT V.Results The main cerebral white matter fiber path ways were successfully observed .A ss ociati on fibers,including arcuate fibers,cingulu m,superi or and inferi or l ongitudinal fasciculus,and inferi or fr ont o 2occi p ital fasciculus,comm issural fibers (cor pus call osu m ),and p r ojecti on fibers (corticos p inal tract )were revealed .The arcuate fibers,cingulu m,superi or and inferi or l ongitudinal fasciculus,corticos p inal tract,external cap sule,op tic radiati on,and cor pus call osu m were all involved by intracranial tu mors .The abnor mality of cerebral white matter could be classified int o 4gr oup s:disrup ti on +infiltrati on (7cases ),disrup ti on +dis p lace ment (10cases ),infiltrati on +dis p lace ment (3cases ),and dis p lace ment (8cases ).Conclusi on DTT is useful for showing the main nor mal and abnor mal cerebral white mater fiber tracts,thus opening a ne w field f oe research of cerebral white matter fiber in vitr o .【Key words 】 Magnetic res onance i m aging; B rain neop las m s; D iffusi on tens or tracking;Cerebral white matter fiber 弥散张量纤维束成像(diffusi on tens or tracking,DTT )是新近应用的非创伤性研究活体大脑白质纤维的技术,它是弥散张量成像(diffusi on tens or i m aging,DTI )应用领域的拓宽,主要用于在活体研究大脑白质纤维的轨迹、形状、结构、位置、局部解剖和它们之间的相互连接。
磁共振扩散张量及纤维束示踪成像对脊髓疾病的研究进展
ｅｔｅｔｒ ｆ Ｔ ｄＤ ｒｉ ｔ ｉ ｌ ｏ ｓ ｎ， ｕｈａ ｌ ｒ ｉｕｙ ｍ ｅｔ ｎ ｃ Ｄｆ ｓ ｎｔ ｓｒｍ￣ ｎ ｎ ｎｏ ｆ ｅ ｎ ａｕ ｓｏＤ Ｉ ｎ Ｔ ｎ ｈ ｓ ｎ ｒ ｌ ｉ ｓｃ ｓ ｎ ，ｎ ｒ， ｙｌ ｓ ｄｃ ． ｉｕｉ ｎｏ ｆ ｅ ａ ｅ ｐ ａｃ ｄｅｏ ｓ ｏ ｔ ｏ ｊ ｉ ａ ｔ ｉ ｏｅ ｉ ｇａｄｔ ｓｒ ｂｒ ｅ ｉ
ｈ ｒｆｒ ，ｔ ｅｔ ｏ ａ ｐ ｏ ｃ ｅ ｗ ｌ ｃ ｒ ｎｙ ｈ ｖ ｈ ｉｅ ｌ ｉ ａ ｐ ｌ ａ ｏ ｔｅ ｅｏｅ ｈ ｗ ｐ ｒ ａ ｈ ｉ ｅｔｉｌ ａ ｅ ｔｅ ｗ ｄ ｒｃ ｎｃ ｌａ ｐ ｃ ｔ ｎ ． ｓ ｌ ａ ｉ ｉ ｉｓ
【 ｙｗｏｄ 】 Ｄｆｓ ｎｔ ｓｒ ａｉ ；Ｄｆ ｓ ｎｔ ｓｒｒ ｋ ； ｐ ￣ｃｒ Ｋｅ ｒｓ ｉｕｉ ｎｏ ｉ ｇ ｏ ｅ Ｍ ｍ ｎ ｉ ｉ ｎｏ ａｉ Ｒ ｇ ｕ ｏ ｅ ｔ ｃ ｎ Ｓｌ ｏ ｇ ｎ ｄ
ｓ ｕ ｔ ｎ ｏ ｔ ｒｅ ｄｍｅ ｓ ｎ ｌ ｍ￣ ｅ ｆ ｈｔ ｔ ｒ ｒ ｃｓ ｎ ｐ ｃ ｌ ｅ ｂ ｒ ｒｃ ｉ ｌｏ ｔｍｓ ｎ ｔｉ ｒ ｃｅ Ｗ ｖｅ ｅｄｆ ｒ ｔ ｃ ｏ ｆ ｈｅ ｉ ｎ ｉ ａ ｒ ｉ ｏ ｉ ｓ ｏ ｗ ｉ ｍａｔ ｔ ｔ ｅ ｅ ａ ｇ ｓ ｅ ｉ ｉ ｄ ｆ ｅ ｔ ｋｎ ａ ｒ ｈ ．Ｉ ｓ ａｔ ｌ ｅｒ ｉｗ ｔ ｉ ｅ － ａｚ ｉ ａ ｇ ｇｉ ｈ ｉ ｅ ｈ
（ 山东省 医学影像学研究所 Ｍ 室 Ｒ
【 要】 弥散张量成像通过观察组织中异常运动的水分子来检测白质病变， 摘 已被证实非常有效； 弥散纤维束成像则是
运用三维后处理方法重建纤维束走行 图。本文综述 了弥散张量成像和弥散纤 维束成像在脊 髓肿瘤 ， 损伤 ， 炎症 等脊髓疾 病 的特点 ， 此方 法 比传统磁共 振更能敏感检 出和显示脊髓疾病 ， 必将在临床有更广阔的应用。
磁共振弥散张量成像联合神经纤维束示踪技术在诊断脑梗死中的应用
２ ６・ ６
医 学研 究 生 学报 ２ １ ０ ２年 ３月 第 ２ ５卷 第 ３期
ＪＭｅ ｏｔｒ ， ｏ ２ ， ｏ３ ｄＰ ｓ ａ Ｖ １ ５ Ｎ ． ，Ｍａ ｈ ２ １ ｇ ． ｒ ， ０２ ｃ
论 著 （ 临床 研 究）
磁 共 振 弥 散 张量 成 像 联 合 神 经纤 维 束 示 踪 技术 在 诊 断 脑梗 死 中 的应 用
ｔ ｅ ｅ ａ ｕ ｔ ｎ ｏ ｅ ｓ ｕ ｔ ｒ ｆｂ ａｎ ｗ ｉ ｔ ｒｆ ｅ ｓ ｈ ｓ ｓｕ ｙ ａｍｅ ｏ ａ ａｙ ｅ ｔ ｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｓ ｏ ｇ ｅ ｉ ｒ ｓ ｎ ｎ ｅ ＤＴ ｈ ｖ ａ ｉ ｆｔ ｔ ｃｕ ｅ ｏ ｒ ｉ ｈ ｔ ｍａｔ ｂ ｒ ．Ｔ ｉ ｔ ｄ ｉ ｄ ｔ ｎ ｚ ｈ ｈ ｒ ｃｅ ｓｉ ｆｍａ ｎ ｔ ｅ ｏ ａ ｃ Ｉ ｌ ｏ ｈ ｒ ｅ ｅ ｉ ｌ ｉ ｃ ｃ ａ ｄ ｅ ｐ ｏ ｅ ｔ ｅｖ ｌ ｅ ｆＤ Ｉｉ ｅ ｄ ａ ｎ ｓｓｏ ｅｅ ｒｌｉｆ ｒｔ ｎ Ｍ ｅ ｈ ｄ Ｔ ｉ ｙ ｓ ａｉ ｎ ｓｗ ｔ ｃ ｔ ｅ ｅ ｒ ｆｒ ｔ ｎ ｗ ｒ ｎ ｘ ｌｒ ｈ ａｕ ｓｏ Ｔ ｎ ｔ ｉｇ ｏ ｉ ｆｃ ｒｂ ａ ｎ ａｃ ｉ ． ｈ ｏ ｔ ｏ ｓ ｈ ｒ －ｉ ｐ ｔ ｔ ｉ ａ ｕ ｅｃ ｒ ｂ ａ ｉ ａ ｃｉ ｅ ｅ ｔ ｘ ｅ ｈ ｌ ｎ ｏ
ｃａｓ ｅ ｔ ｔｒｅｇｏｐ ｃｏｄｎ ｅｄｓａｅｃｕｓ ： ｙ ｅａｕｅ（＜ ， ７ ， ｃｔ ６— ２ｈ ｎ＝ １ ， ｎ ｕ ａｕｅ（＞ ｌ ｉ ｄｉ ｏ ｈｅ ｒ ｓａｃｒｉｇｔ ｔ ｉ ｓ ｏｒ ｈ ｐｒｃｔ ｓｆ ｎ ｉ ｕ ｏｈ ｅ ｅ ６ｈ ｎ＝ ） ａｕｅ（ ７ ， ２ ） ａｄｓｂｃ ｔ
性期 ７例 （ ６ ）急性期 ２ 例 （ ７ ｈ 、 ＜ ｈ， １ ６— ２ ） 亚急性期 ８例（２ ７ ｈ一１ ｄ 。应用 Ｇ １５ ４） Ｅ ．Ｔ磁共振成像仪行头颅常规磁共振成像 （ ａ— ｍ ｇ
MR弥散张量三维脑白质纤维束成像
急性脑梗死患者应用磁共振弥散张量白质纤维束示踪成像评估预后的临床研究
急性脑梗死患者应用磁共振弥散张量白质纤维束示踪成像评估预后的临床研究目的：探讨分析磁共振弥散张量白质纤维束示踪成像对急性脑梗死患者康复的评估价值。
方法：回顾性分析2010年10月-2012年12月郑州市第二人民医院神经内科明确诊断为脑梗死的75例患者的临床资料，利用磁共振扫描仪，对脑梗死患者进行常规磁共振（magnetic resonance imaging，MRI），依照皮质脊髓束受累情况将患者分成三组，在患者起病后的不同时期，发病后3 d内（急性期）、发病后8～14 d（慢性早期）、发病后30～60 d（慢性期）依照美国国立卫生院卒中量表（Nation Institutes of Health Stroke Scale，NIHSS）对患者进行神经功能评分，利用统计学方法对不同级别皮质脊髓束损伤组患者不同时期的神经功能评分分别进行比较，评价该神经束的受累情况与脑梗死患者预后变化的关系。
结果：随着发病时间的不断延长，三组患者的NIHSS评分均呈现明显降低的趋势，差异有统计学意义（P＜0.05）。
组间比较发现，在不同时期，B、C组患者的NIHSS评分均显著高于A组，组间比较差异均有统计学意义（P＜0.05）；C患者的NIHSS评分均显著高于B组，两组比较差异均有统计学意义（P＜0.05）。
结论：磁共振弥散张量白质纤维束示踪成像可准确定位梗死灶，有助于预测急性脑梗死患者运动功能的恢复，值得在临床上推广应用。
标签：急性脑梗死；磁共振；弥散张量白质纤维束；成像；预后急性脑梗死是由于供应脑组织的动脉血管管壁发生病理性改变，血管腔变窄，脑部血液循环障碍受阻，导致脑组织供血不足，局部缺血、缺氧、软化或坏死[1-2]。
急性脑梗死在临床上致死率、致残率均较高，严重影响患者的生存质量，且存活的急性脑梗死患者通常会出现不同程度的运动功能障碍。
磁共振弥散张量成像可以显示大脑白质纤维中水分子的各向异性运动，弥散张量白质纤维束示踪成像可用于分析患者大脑神经纤维网络的完整性和方向性[3-4]。
磁共振扩散张量成像及白质纤维束示踪技术对脑卒中预后的判断价值
磁共振扩散张量成像及白质纤维束示踪技术对脑卒中预后的判断价值标签：扩散张量成像；脑卒中；皮质脊髓束；运动功能脑卒中是一种致死率和致残率极高的疾病，早期评价脑卒中的损伤程度和准确预测患者预后一直是医学界的难题。
常规头颅CT和磁共振（MRI）很难准确显示病灶与神经纤维束的空间位置关系以及白质束受损的范围，扩散张量成像（DTI）和白质纤维束示踪技术（DTT）的出现为脑卒中的早期诊断和病情评估、治疗时机的判断以及预后的评估提供了技术支持[1]，是唯一可在活体显示脑白质纤维束的无创性成像技术，可直观地显示脑内病变对白质纤维形态结构直接或间接地影响。
1资料与方法1.1一般资料：选取我院2010年10月至2012年10月中重度急性脑卒中伴不同程度运动功能障碍的住院患者32例，男18例，女14例，年龄58～71岁，平均（62.30±4.34）岁。
纳入条件：（1）年龄性别不限；（2）初次发病，入院时病程小于1周，存在肢体功能障碍症状；（3）病情相对平稳，可以耐受磁共振检查；（4）入院时美国国立卫生院脑卒中量表（NIHSS）评分10～20分，日常生活能力量表（ADL）评分40～70分，缺血性脑卒中/TIA风险评估（ABCD2）评分量表评分>4分；（5）病程前3个月规范化康复治疗总时间>50h；（6）除外肝、肾疾病及恶性肿瘤。
1.2方法：入院1周内完成头颅MRI、磁共振弥散加权成像（DWI）、DTI、DTT检查和进行NIHSS评分、简化（Fugl_Meye）量表（FMS）评分，比较急性期患侧与健侧的平均各项异性分数（FA）值。
发病2周后进行康复治疗（器械运动训练、康复踏车训练、日常活动动作能力训练、作业职业功能训练、一对一徒手功能训练）。
发病后10～12周即康复期复查头颅MRI、DTI、DTT检查和NIHSS评分、FMS量表评分，行DTT检查时进行双侧皮质脊髓束（CST）三维重建，获得CST走行并了解研究组患者CST受损情况。
弥散磁共振成像和纤维束追踪技术
弥散磁共振成像和纤维束追踪技术1. 引言嘿，大家好！今天我们要聊的可是个神奇的领域，听上去有点高大上的弥散磁共振成像（DWI）和纤维束追踪（DTI）技术。
别被这些名词吓到，其实它们跟我们的大脑和身体有着密不可分的关系，简直就像是探险家，带我们深入了解人体内部的神秘世界。
说起大脑，这个小小的家伙，真是个令人惊叹的存在，里面藏着无数的神经连接，就像是一张复杂的地图，每一条纤维都是一条通往知识与记忆的道路。
2. 弥散磁共振成像（DWI）2.1 什么是DWI？首先，我们得搞清楚DWI到底是个啥。
简单来说，DWI是一种利用磁共振成像技术，来观察水分子在组织中的运动。
想象一下，水分子就像是在一场舞会上跳舞，它们的舞步可以告诉我们组织的健康状况。
水分子在正常的脑组织里自由地移动，而如果有病变，比如脑卒中，那这些水分子的舞蹈就会受到影响，变得僵硬，不再那么灵活。
听上去是不是很酷？2.2 DWI的应用DWI不仅仅是个好玩的技术，它在医学上可是个大杀器！医生们可以利用它快速检测出脑卒中、肿瘤等问题。
想想吧，如果你有朋友突然昏迷不醒，DWI就像是个侦探，能迅速揭示背后的真相，帮助医生们做出及时的决策，简直是救命的利器。
每当医生看到清晰的DWI图像时，心里都得乐开花，因为这意味着他们有了更清晰的诊断依据。
3. 纤维束追踪（DTI）3.1 什么是DTI？接下来，我们来说说DTI。
这项技术就像是用望远镜看大脑的神经通道。
它能追踪大脑中不同神经纤维的走向，给我们描绘出一幅美丽的神经网络图。
简单地说，DTI帮助我们了解大脑的连接方式，就像是在查看一张复杂的地铁图，让我们知道每一条线路怎么走。
想象一下，如果大脑的每条神经纤维都是一条河流，那么DTI就是那条能把所有河流都连起来的桥梁，让我们看得更加清晰。
3.2 DTI的临床价值那么，DTI有什么用呢？这可不仅仅是为了好看。
它在神经科学研究中发挥着重要作用，帮助科学家们揭开了许多与神经疾病相关的谜团。
磁共振弥散张量及纤维束成像在脑梗死预后评估价值
磁共振弥散张量及纤维束成像在脑梗死预后评估价值付海洪;付水平;朱昌华【摘要】目的:观察磁共振弥散张量及纤维束成像(DTT)在脑梗死预后的评估价值.方法:选取我院2010年12月―2013年12月收治的脑梗死患者60例,将20例病灶和皮质脊髓束(CST)相近者归为A组,将20例CST部分穿过病灶者归为B组,将20例CST全部穿过病灶者归为C组,各组均采取DTT检查,统计各组急性期、慢性早期、慢性期NIHSS评分;比较入院时、2个月后各组ADL评分.结果:A组各时期NIHSS评分最低,C组各时期NIHSS评分最高,B组各时期NIHSS评分居中;入院时、2个月后A组ADL评分最高,C组ADL评分最低,B组ADL评分居中,NIHSS评分变化与ADL变化成反比(P<0.05).结论:磁共振弥散张量及纤维束成像能够评估病灶位置,为医生了解患者神经功能提供借鉴,有助于评估患者预后ADL水平.【期刊名称】《医学理论与实践》【年(卷),期】2018(031)024【总页数】2页(P3733-3734)【关键词】脑梗死;磁共振成像;弥散张量成像;纤维束成像;皮质脊髓束【作者】付海洪;付水平;朱昌华【作者单位】江西省新余市人民医院影像中心 338000;江西省新余市人民医院影像中心 338000;江西省新余市人民医院影像中心 338000【正文语种】中文【中图分类】R445脑梗死是一种高致残、易病死的疾病，对人类健康危害较大，日常发病率较高，严重损害患者正常工作、生活，患者接受治疗后，可能出现不同程度的残疾，生存质量下降，及早诊断、治疗是防止患者残疾、死亡的关键[1]。
以往常采取弥散加权成像、磁共振成像对患者展开诊断，但以上方式难以较好评估患者的脑部神经纤维损伤。
磁共振张量成像及纤维素成像(DTT)是采取弥散张量数据使脑蛋白纤维束三维呈现的一种新型成像技术，该技术可明确CST、病灶二者间的位置关系，同时具备无创性、直观性特点[2]。
磁共振扩散张量成像及白质纤维束示踪技术对老年急性脑卒中患者预后评估的作用
磁共振扩散张量成像及白质纤维束示踪技术对老年急性脑卒中
患者预后评估的作用
王锋
【期刊名称】《实用临床医药杂志》
【年(卷),期】2017(021)001
【摘要】老年脑卒中具有极高的致残率及致死率。
常规头颅CT及磁共振（MRI）很难将病灶和神经纤维束的空间关系准确地显示出来,同时也很难将白质数受损的范围准确地显示出来。
白质纤维束示踪技术（DTT）、扩散张量成像（DTI）属于无创性成像技术,能够在活体将脑白质纤维束显示出来,并将白质纤维形态结构受到脑内病变的直接或间接影响直观地显示出来。
【总页数】3页(P134-135,138)
【作者】王锋
【作者单位】山东省德州市庆云县人民医院磁共振室,山东庆云,253700
【正文语种】中文
【中图分类】R743
【相关文献】
1.弥散张量成像技术在评估脑卒中患者白质纤维束损伤及预后方面的研究进展
2.磁共振扩散张量成像及白质纤维束示踪技术对脑卒中预后的判断价值
3.应用扩散张量纤维束成像技术评价弓状束在语言功能及功能障碍预后评估中的作用
4.急性脑
梗死患者应用磁共振弥散张量白质纤维束示踪成像评估预后的临床研究5.基于磁共振扩散张量成像的急性脑梗死白质纤维束损伤研究
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２ 结果 传统解剖学将大脑半球的髓质分为联络系、投射
系和连合系 ３ 类。联络系是连接本侧半球内部脑回和 脑叶之间的纤维， 典型纤维包括扣带、上下纵束、钩 束、上下额枕束。投射系是连接大脑皮质和脑深部核 团与脑干、小脑和脊髓的纤维， 包括传入和传出纤维。 典型代表有皮质脊髓束、皮质脑桥束、皮质延髓束、膝 距束（视放射）。连合系是连接左右两侧半球皮质的纤 维， 典型代表有胼胝体、前联合、穹隆联合。 ２．１ 联络系
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｔｏ ａｓｓｅｓｓ ｔｈｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｗｈｉｔｅ ｍａｔｔｅｒ ｆｉｂｅｒ ｔｒａｃｔｏｇｒａｐｈｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ－ｔｅｎｓｏｒ ｉｍａｇｉｎｇ （ＭＲ－ＤＴＩ）， ａ ｎｅｗ ｎｏｎｉｎｖａｓｉｖｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｔｈａｔ ｈｅｌｐｓ ｅｓｔｉｍａｔｅ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｂｒａｉｎ， ｉｎ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｔｈｅ ａｎａｔｏｍｙ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｉｔｅ ｍａｔｔｅｒ ｆｉｂｅｒ ｔｒａｃｔ． Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｓｉｘ ｃｏｎｓｅｃｕｔｉｖｅ ｖｏｌｕｎｔｅｅｒｓ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＲ－ＤＴＩ ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ａ ＧＥ １．５Ｔ Ｓｉｇｎ ＣＶ／Ｉ ｗｈｏｌｅ－ｂｏｄｙ ＭＲ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｖｅｒｓｉｏｎ ２．０ Ｆｕｎｃｔｏｏｌ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｆｏｒ ｉｍａｇｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ． Ｔｈｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｉｎｃｌｕｄｅｄ Ｔ１ＷＩ ｆｏｒ ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｉｎｇｌｅ－ｓｈｏｔ ｅｃｈｏ－ｐｌａｎｎｅｒ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｔｅｎｓｏｒ ｉｍａｇｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｔｉｒｅ ｂｒａｉｎ ｉｎ ａｘｉａｌ， ｓａｇｉｔｔａｌ， ａｎｄ ／ｏｒ ｃｏｒｏｎａｌ ｓｅｃｔｉｏｎｓ． Ｒｅｓｕｌｔｓ Ｗｈｉｔｅ ｍａｔｔｅｒ ｆｉｂｅｒ ｔｒａｃｔｓ ｉｍａｇｅｄ ｂｙ ＭＲ－ＤＴＩ ｗｅｒｅ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｗｉｔｈ ｋｎｏｗｎ ｗｈｉｔｅ ｍａｔｔｅｒ ｆｉｂｅｒ ａｎａｔｏｍｙ． Ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｆｉｂｅｒ ｔｒａｃｔｓ ｗｅｒｅ ｗｅｌｌ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｉｎ ａｌｌ ｔｈｅ ｃａｓｅｓ． Ｔｈｅ ｔｒａｃｔｓ ｖｉｓｕａｌｉｚｅｄ ｉｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈｅ ｃｏｒｐｕｓ ｃａｌｌｏｓｕｍ， ａｎｔｅｒｉｏｒ ｃｏｍｍｉｓｓｕｒｅ， ｕｎｃｉｎａｔｅ ｆａｓｃｉｃｕｌｕｓ ｓｕｐｅｒｉｏｒ ａｎｄ ｉｎｆｅｒｉｏｒ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｆａｓｃｉｃｕｌｅｓ， ｉｎｆｅｒｉｏｒ ｏｃｃｉｐｉｔｏ－ｆｒｏｎｔａｌ ｆａｓｃｉｃｕｌｕｓ， ｉｎｔｅｒｎａｌ ｃａｐｓｕｌｅ ａｎｄ ｃｏｒｏｎａ ｒａｄｉａｔｅ． Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ Ａ ｓｅｔ ｏｆ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｗｈｉｔｅ ｍａｔｔｅｒ ｆｉｂｅｒ ａｎａｔｏｍｙ ｍａｐｓ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌ ｂｒａｉｎ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ－ｓｈｏｔ ｅｃｈｏ－ｐｌａｎｎｅｒ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｔｅｎｓｏｒ ｉｍａｇｉｎｇ ａｔ ｈｉｇｈ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ． Ｔｈｉｓ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｌｌｏｗｓ ｒａｐｉｄ ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｉｔｅ ｍａｔｔｅｒ ｔｒａｃｔｓ ｉｎ ｖｉｖｏ， ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｎｅｗ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｍｅａｎｓ ｆｏｒ ｓｔｕｄｙｉｎｇ ｆｉｂｅｒ ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ ｂｒａｉｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ； ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｔｅｎｓｏｒ ｉｍａｇｉｎｇ； ｗｈｉｔｅ ｍａｔｔｅｒ ｆｉｂｅｒｓ； ｂｒａｉｎ； ａｎａｔｏｍｙ
ｐａｒ ｉｅｔａｌ， ｔｅｍｐｏｒ ａｌ， ａｎｄ ｏｃｃｉｐｉｔａｌ ｌｏｂｅ ｃｏｒ ｔｉｃｅｓ Ａ： Ｌｅｆｔ ｌａｔｅｒａｌ ｖｉｅｗ； Ｂ： Ｆｕｓｉｏｎ ｉｍａｇｅ ｏｆ Ａ ｔｏ ａ ｐａｒａｓａｇｉｔｔａｌ ｓｅｃｔｉｏｎ； Ｃ： Ａｘｉａｌ ｖｉｅｗ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｌｏｗｅｒ
本工作站采用流线型算法， 在彩色编码张量图上 根据各种纤维束的解剖位置通过手工定义一个感兴 趣 区（ＲＯＩ）， 以 ＲＯＩ 中 的 任 一 点 作 为 种 子 点 开 始 ， 自 动产生一个神经探测弹子（ｔｒａｃｔ ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ）， 在最大本 征向量方向上， 即白质纤维束长轴方向上向前、向后
方向各自延伸一个步长然后计算出新位置的最大本 征向量， 在此， 神经探弹子再沿新的最大本征向量前 进一个步长。多次重复该步骤， 直到符合该探测弹子 的终止条件。上述多个步长的连续轨迹即为所得的神 经纤维束。本研究所采用的最大步长为 ０．１６ ｍｍ， 符 合神经探测弹子停止前进的条件为 ＦＡ 值＜０．１８ 或相 邻两个步长之间的夹角＜４５ 度。
钩束和上纵束（图 １）： 钩束起自额叶眶回和额下 回皮质， 向后走行一段距离后急转向前下， 止于颞极 附近皮质， 呈钩状绕过外侧裂池连接额叶下部和颞叶 前部皮质。上纵束为最大的联络纤维， 起自额叶前部， 在豆状核与脑岛叶的上方， 连接额、顶、枕、颞叶。
Ａ
Ｂ
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图 １ 左侧上纵束 Ｆｉｇ．１ Ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒ ｉｏｒ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｆａｓｃｉｃｕｌｕｓ ａｓ ａ ｍａｓｓｉｖｅ ｂｕｎｄｌｅ ｏｆ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｆｉｂｅｒ ｓ ｔｈａｔ ｓｗｅｅｐ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒ ｉｏｒ ｍａｒ ｇｉｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｓｕｌａ ｉｎ ａ ｇｒ ｅａｔ ａｒ ｃ， ｇａｔｈｅｒ ｉｎｇ ａｎｄ ｓｈｅｄｄｉｎｇ ｆｉｂｅｒ ｓ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ ｗａｙ ｔｏ ｃｏｎｎｅｃｔ ｆｒ ｏｎｔａｌ ｌｏｂｅ ｃｏｒ ｔｅ弥散张量三维脑白质纤维束成像
·１２４５·
ｍｓ，ＴＥ＝８３．４ ｍｓ， ｂ＝１０００ ｓ／ｍｍ２， １５ 个弥散方向， 矩阵 为 １２８×１２８， １ 次激励。ＦＯＶ 为 ２４０ ｍｍ， 扫描层厚 ５ ｍｍ， 无间隔连续扫描。扫描用时 ３ ｍｉｎ ４４ ｓ。 １．３ 数据处理
Ｔｈｒ ｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｗｈｉｔｅ ｍａｔｔｅｒ ｔｒ ａｃｔｏｇｒ ａｐｈｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ－ｔｅｎｓｏｒ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒ ｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｍａｇｉｎｇ
ＬＩ Ｙｉ－ｚｈｕｏ１， ＨＵＡＮＧ Ｚｉ－ｌｉｎ１， ＷＥＩ Ｙｉ－ｆｅｉ２， ＸＩＥ Ｃｈｕａｎ－ｍｉａｏ１， ＨＥ Ｈａｏ－ｑｉａｎｇ１， ＷＥＩ Ｄａ－ｎｉａｎ１， ＣＨＥＮ Ｌｉｎ１， ＷＵ Ｐｅｉ－ｈｏｎｇ１ １Ｔｕｍｏｒ Ｈｏｓｐｉｔａｌ， Ｓｕｎ Ｙａｔ－ｓｅｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１００６０， Ｃｈｉｎａ； ２ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ， Ｐｅｏｐｌｅ＇ｓ Ｈｏｓｐｉｏｔａｌ ｏｆ Ａｎｙｕａｎ， Ａｎｙｕａｎ ３４２１００， Ｃｈｉｎａ
收稿日期： ２００７－０１－１０ 作 者 简 介 ： 李 贻 卓 （ １９６８－） ， 男 ， 主 治 医 师 ， 硕 士 ， 电 话 ： ０２０－８７３４３２１７ Ｅ－ｍａｉｌ： ｌｉｙｉｚｈｕｏ６８＠１２６．ｃｏｍ 通讯作者： 吴沛宏， 电话： ０２０－８７３４３２１７， Ｅ－ｍａｉｌ： ｌｉｙｉｚｈｕｏ＠２１ｃｎ．ｃｏｍ
１ 材料与方法 １．１ 研究对象
６ 例志愿受试者， 其中男性 ４ 例， 女性 ２ 例， 年龄 范围 ２１￣６２ 岁。４ 例为脑肿瘤患者术前检查， 其中 ２ 例 有 头 痛 症 状 ， １ 例 有 头 痛 伴 意 识 模 糊 ， １ 例 在 ２０ ｄ 内癫痫发作 ３ 次。２ 例无任何神经系统症状和体征。 给 ６ 例志愿者行常规 ＭＲ 检查和扩散张量成像。 １．２ 扫描设备及方法
将采集到的扩散张量成像数据传输至工作站， ＧＥ 公 司 ＨＰＸ４０００， Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ 中 的 Ｆｕｎｃｔｏｏｌ ２．０ 版软件进行 ＤＴＩ 数据的后处理。于相应层面分别 得到感兴趣区域（ＲＯＩ）常规 Ｔ２Ｗ 图、部分各向异性图 （ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ， ＦＡ 图）、彩色编码张量图。脑肿 瘤患者取肿瘤对侧半球为兴趣侧， 神经系统正常的受 试者取双侧半球， 分别获得各自 ＲＯＩ 的 ＦＡ 值、相位 编码张量图。在 ＦＡ 图上， 红色代表该象素点为高值， 表明该处的分子运动在空间各个方向上的差异程度 大。蓝色者反之。在相位编码张量图上根据人体的解 剖位置， 将左右（Ｌ－Ｒ）方向、前后（Ａ－Ｐ）方向和上下（Ｓ－Ｉ） 方向的弥散分别覆上伪彩红色、绿色和蓝色。色彩饱 和度代表某个弥散各向异性指标（如 ＦＡ 值）的强弱。 １．４ 白质纤维示踪