磁共振弥散张量成像技术原理及临床应用

0.55(0.13) 0.54(0.12) 0.48(0.11) 0.51(0.10) 0.52(0.12) 0.57(0.11) 0.61(0.10) 0.59(0.08) 0.60(0.10) 0.55(0.04)
注：正常组双侧感兴趣区FA值结果比较无显著差异(P> 0.05) ，相同部位 不同白质结构有显著差异(t=3.12,P<0.05)。
0.50(0.09) 0.53(0.04) 0.43(0.07) 0.41(0.09) 0.47(0.06) 0.46(0.11) 0.42(0.09) 0.52(0.07) 0.48(0.11) mean±SD 0.47(0.04)
0.60(0.09) 0.62(0.08) 0.52(0.06) 0.51(0.12) 0.53(0.11) 0.55(0.06) 0.58(0.11) 0.61(0.10) 0.54(0.04) 0.56(0.04)
FA
DEC
正 常 人 DTI 影 像
ADC
DWI
正常人DTI研究
• 同侧内囊后肢的FA值均大于内囊膝部和内 囊前肢，内囊前肢的FA值最低经显著性检 验有显著差异(t=3.12,P<0.05)。9例正常人双 侧感兴趣FA值采用配对t检验，无统计学差 异：双侧内囊前肢FA值比较，t＝ 2.29,P>0.05;双侧内囊膝部FA值比较，t＝ 2.12,P>0.05；双侧内囊后肢FA值比较，t＝ 2.09,P>0.05。
患者常规T2WI影像
DTI影像
ADC
DWI
FA
DEC
DTI测量结果
• • • • • • • • 患侧： So: 1887.00 - 2138.00 (2042.05/64.15) FA: 0.15 - 0.31 (0.24/0.05) ADC(x1k): 0.34 - 0.57 (0.41/0.06) 健侧对应部位： So: 1125.00 - 1502.00 (1226.11/120.82) FA: 0.14 - 0.46 (0.35/0.10) ADC(x1k): 0.71 - 0.94 (0.78/0.06)
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－。
表1、 9名正常人感兴趣区FA值结果比较
左侧感兴趣区FA值 例数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 内囊前肢 膝部 内囊后肢 0.64(0.07) 0.65(0.03) 0.58(0.06) 0.61(0.05) 0.62(0.09) 0.67(0.10) 0.60(0.09) 0.66(0.11) 0.63(0.08) 0.63(0.03) 右侧感兴趣FA值 内囊前肢 0.44(0.13) 0.51(0.02) 0.43(0.05) 0.46(0.09) 0.42(0.06) 0.48(0.09) 0.50(0.06) 0.49(0.11) 0.47(0.08) 0.47(0.03) 膝部 内囊后肢 0.60(0.11) 0.62(0.08) 0.54(0.10) 0.56(0.08) 0.61(0.06) 0.63(0.05) 0.67(0.09) 0.68(0.06) 0.62(0.11) 0.61(0.05)
的灰白质结构，全面反映脑组织的弥
散特性，显示出常规MRI所不能显示的
解剖细节，如内囊、胼胝体等解剖结
构由于其显著的水分子的扩散各向异
性特征而清晰的得到显示。
•用示踪技术三维显示白质纤维束的走 行，即弥散示踪图，通过第一个体素 主本征向量的方向寻找下一个主本征
向量与其最接近的体素，将这些体素
连接起来而获得弥散张量纤维束成像
(Diffusion Tensor Tractography，DTT）
二、DTI临床应用
主要显示脑白质功能柱的解剖结构
• • • • • • 大脑的发育 梗塞 变性性疾病 感染性病变 肿瘤性病变 其他：脑功能和精神改变
磁共振是目前在人体中进行水分子弥散测量与 成像的唯一方法
正常人DTI
• 正常人FA值图能清楚区分白质与灰质，方 向编码彩色图(Directionally Encoded Color, DEC)图通过不同的色彩显示不同方向走行的 纤维，清楚地显示了大脑白质纤维的正常 解剖及其走行（图1）。蓝色为上下走行纤 维，绿色为前后走行纤维，红色为左右走 行纤维。
磁共振弥散张量成像技术 原理及临床应用
一、DTI原理和技术简介
• 目前描述脑白质纤维束各向异性特征的主要 参数是部分各向异性（fractional anisotropy, FA），其值的大小与髓鞘的完整性、纤维致 密性及平行性有密切关系，能够较真实全面
地反映白质纤维是否完整。
各向异性图能真正区分正常人脑组织
正 常 胼 胝 体 纤 维 束
胼 胝 体 周 视 像
正 常 扣 带 束
扣 带 束 周 视 像
正 常 锥 体 束
锥 体 束 周 视 像
临ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ应用
• 脑卒中病人的FA值图能区分发生在灰质或白质 的梗塞，DEC图能清楚显示梗塞部位对白质纤 维的直接影响 • 患侧皮质脊髓束因受梗塞不同程度的累及，表 现为连续性中断及解剖结构形态一致性的丧 失 ；皮质脊髓束损伤程度越重肌力的丧失越 明显 • 健侧皮质脊髓束解剖形态与正常人大致相吻合， 自中央前回下行至内囊并延续至脑桥和延髓， 每条纤维束连续，形态一致性良好
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。