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利用扩散张量成像及纤维跟踪技术分析胼胝体发育不良脑内主要纤维束
目的利用扩散张量成像(DTI)和纤维跟踪技术显示胼胝体发育不良状态下脑内纤维结构的变化.方法患者,男,9岁,头痛1周.采用SIEMENS Trio 2003T完成全脑MRI和DTI数据收集和后处理.结果常规MRI显示胼胝体体中部以后缺如,半球间蛛网膜囊肿,右侧向上延伸.纤维跟踪技术显示左侧弓状纤维束、下纵行纤维束、扣带束、海马及外囊等主要的连合、联合纤维走行方向与正常发育不同,有左右侧相互支援的趋势.结论 DTI纤维跟踪技术能精确、直观显示先天性发育畸形的脑内白质纤维束,有助于预后的评估.
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弥散张量磁共振成像的新进展
弥散张量磁共振成像技术是近年来出现的一项新技术,由于其对脑白质纤维具有高度敏感性以致在临床上的应用日益广泛,并为人体中枢神经系统的深入研究提供了有效的工具.
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基于向量选择的神经纤维跟踪改进算法
为了使跟踪出的神经纤维更加平滑,本研究在基于向量选择跟踪算法的基础上,提出了一种改进方法.首先将向量选择的标准细化,区分出与前步纤维路经方向大致相反的体素;然后将此类体素的距离权重系数进行调整,将反方向贡献转化为正向贡献实现平滑跟踪.对比实验结果表明:本研究的改进算法能够有效去除纤维跟踪过程中出现的抖动,使纤维路径延长,更好的表现神经纤维的解剖特点和脑白质区域的连通性.
关键词： 磁共振-扩散张量成像 纤维跟踪 向量选择 纤维抖动 贡献转换 -
遗忘型轻度认知障碍患者额叶体积与额叶纤维结构的对照研究
目的 对照分析遗忘型轻度认知障碍(aMCI)患者与正常被试额叶体积及额叶纤维结构的差异.方法 选取28例aMCI患者和25名正常对照人群,进行头部T1加权三维核磁共振扫描(T1WI)及扩散张量成像(DTI)成像扫描.计算并比较2组额叶体积及额叶纤维的FA值、ADC值、纤维数目及平均长度的差异.结果 aMCI组左侧额叶体积[(337.35±20.45) cm3]小于对照组[( 358.54±27.26) cm3],差异有统计学意义(t=-3.223,P=0.002).aMCI组左侧额叶短纤维数目[(16985±892)条]多于对照组[( 16387 ±752)条]、长纤维数目[(3214±185)条]少于对照组[(3425±277)条],长纤维ADC值高于对照组(t=2.621,P=0.012; t=-3.714,P=0.001；t=17.595,P=0.000)；aMCI组右侧额叶长纤维数目[( 2895±343)条]少于对照组[(3451 ±230)条],而长纤维ADC值高于对照组,差异均有统计学意义(t=-7.011,P=0.000；t=4.443,P=0.000).aMCI组左侧额叶长纤维数目与MMSE总分呈正相关(r=0.457,P=0.015),而左侧额叶长纤维的ADC值与MMSE总分呈负相关关系(r=-0.415,P=0.028).结论 aMCI患者存在额叶结构及纤维连接异常,且左侧额叶纤维的连接异常与认知障碍严重程度相关.
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基于扩散形状的DTI纤维跟踪算法研究
到目前为止,研究者们已经提出了许多种神经纤维束的三维可视化技术,其中,基于扩散跟踪的白质束成像技术在白质纤维束的可视化和分析中使用得多.本文针对现有纤维跟踪算法存在的问题,提出了基于扩散形状的纤维跟踪算法,该算法结合了流线跟踪(streamline tracking,STT)法与张量弯曲(tensor deflection,TEND)法的优点,对不同的扩散形状采用不同的跟踪方向,尤其在平面扩散的情况提出了更接近纤维走行的跟踪方法,减少了跟踪方向与实际纤维走行的误差,能更完整、更准确地显示大脑白质的纤维走行.
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基于DT-MRI的纤维跟踪及可视化研究
磁共振扩散张量成像(DT-MRI)是一种新的成像技术,比传统的扩散加权成像(DWI)能够更加准确地反映分子扩散的方向.在脑白质这样具有大量纤维束的组织中,水分子的扩散表现出显著的各向异性,从而有可能从张量信息的各向异性入手,跟踪得到白质纤维束的走行方向.本文介绍了DTI的原理、数据采集与处理方法,提出了一种可变步长的纤维跟踪方法,并以VC++/ITK/VTK为开发工具实现了DTI分析和纤维跟踪与可视化.
