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扩散张量MR成像
扩散张量成像(DTI)是在分子水平上研究组织中水分子随机运动的一种无创性的功能性磁共振成像技术.在人体生理条件下,水分子在各个方向上的扩散率不同,即扩散异向性,DTI能够测量到水分子在三维空间扩散的方向和扩散程度,描述组织的各向异性特点,精确地研究纤维走行方向.
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磁共振扩散张量成像的概念及应用
磁共振扩散张量成像是近年来在磁共振扩散成像的基础上发展起来的一种研究分子扩散特性的影像学方法,给临床提供组织微观结构和微观动力学的大量信息,是惟一可以无创地描绘脑白质纤维的有效方法,可用于诊断许多疾病早期轻微的病理改变,尤其是脑白质病变.综述了该方法的概念和临床应用前景.
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利用扩散原理的体内神经纤维束示踪成像
MR神经纤维束示踪成像是一种无创性的、相对快捷的并且可以重复多次的成像技术.本文阐述了神经纤维束示踪成像的基本原理,介绍了不同的示踪方法及其各自的复杂性,并讨论了不同方法的潜在优势及不足之处,后概述了其临床应用和保真度的评价问题.
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脑外伤氢质子磁共振波谱和弥散张量研究
氢质子磁共振波谱及弥散张量可分别检测到脑外伤的脑组织生化代谢和脑组织微观水分子的异常,波谱及弥散张量损伤程度和检测时期的不同,对评估脑外伤程度、预测预后及监测治疗有一定的帮助.就脑外伤后氢质子磁共振波谱表现及弥散张量微观水分子的运动,如 NAA、 Cho、 Cr、 Lac、 ADC值等的变化特征及其与脑外伤的关系进行综述.
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脑星形细胞瘤弥散张量成像的初步研究
背景与目的:弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)是一种高级的、定量的弥散加权成像形式,它不仅可以计算每一体素内水分子弥散的显著弥散系数(apparent diffusion coefficient,ADC),而且可以计算出弥散的各向异性指数.国外对脑肿瘤的研究多采用弥散加权成像,本研究采用DTI方法检测脑内星形细胞瘤患者的肿瘤实质组织、瘤内囊变坏死区、瘤周水肿与正常脑组织中ADC、部分各向异性指数(fractional anisotropy,FA)及相对各向异性指数(relative anisotropy,RA)值,及上述指标在星形细胞瘤分级中的价值.方法:对确诊的14例脑星形细胞瘤(1～2级10例,3～4级4例)进行DTI.测定不同组织中ADC、FA及RA值.结果:将14例脑星形细胞瘤作为一组分析时,增强的肿瘤实质组织[(1.14±0.13)×10-3 mm2/s]、瘤内囊变坏死区[(2.04±0.50)×10-3 mm2/s]及瘤周水肿组织[(1.55±0.19)×10-3 mm2/s]的ADC值同正常脑组织[(0.74±0.08)×10-3 mm2/s]相比均有显著性差异(P＜0.05).肿瘤实性部分的ADC值[增强区域:(1.14±0.13)×10-3 mm2/s,非增强区域:(1.01±0.25)×10-3 mm2/s]同瘤内囊变坏死区、瘤周水肿组织区比较均有显著性差异(P＜0.05).增强的肿瘤实质组织(FA:0.21±0.08,RA:0.23±0.07)、瘤内囊变坏死区(FA:0.14±0.06,RA:0.16±0.07)、瘤周水肿组织(FA:0.16±0.04,RA:0.16±0.02)的FA值及RA值同正常脑组织(FA:0.37±0.06,RA:0.38±0.07)相比均有显著性差异(P＜0.05).肿瘤实性部分(包括增强区域与非增强区域)的FA值及RA值同瘤内囊变坏死区及瘤周水肿组织区比较均无显著性差异(P＞0.05).1～2级[(1.07±0.04)×10-3 mm2/s]同3～4级[(1.32±0.08)×10-3 mm2/s]星形细胞瘤实性增强区的ADC值相比具有显著性差异(P＜0.05).而FA值及RA值则无显著性差异(P＞0.05).结论:ADC值可以区别肿瘤实性增强区、瘤内囊变坏死区、瘤周水肿区及正常脑组织.FA值及RA值可将肿瘤实性增强区、瘤内囊变坏死区、瘤周水肿区与正常脑组织区别,但不能将肿瘤实性增强区、瘤内囊变坏死区与瘤周水肿区分.ADC值可作为预测星形细胞瘤的分级情况的参考指标,FA值和RA值目前不能作为预测脑星形细胞瘤的分级情况的参考指标.
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正常人脑组织磁共振扩散张量成像
[目的]获取正常人脑组织磁共振扩散张量图像,定量分析正常人脑组织水扩散的内在特性,进一步评价脑白质解剖结构.[方法]18例健康正常人,应用单次激发EPI-DW序列,计算出各向同性表面扩散系数(isotropic apparent diffusion coefficient,ADCiso)图及各向异性图,分析脑实质不同区域的白质解剖结构,测量ADCiso值及各向异性指数值.[结果]①脑灰、白质间的ADCiso差异无显著统计学意义(P＞0.5).②双侧脑白质同一解剖区域的各向异性无显著统计学意义(P＞0.5).③脑白质的不同区域各向异性不同,其大小顺序为:连合纤维＞投射纤维、联络纤维(P＜0.001).[结论]各向异性图能更好地显示脑白质的纤维微结构,定量分析水分子的扩散特点,区分不同白质的组织学类型,对神经功能解剖学和神经系统病变的研究提供了一种新的功能成像方法.
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磁共振弥散张量成像原理及概念
磁共振弥散张量成像(magnetic resonance diffusion tensor imaging,DTI)是新的脑功能成像方式,属于弥散成像方式的一种特殊形式,它可以揭示常规磁共振检查所不能发现的病变,并可用于显示脑白质内神经传导束的走行方向,是目前用于评价脑白质发育、诊断脑白质病及其它疾病的重要方法,本文就这一新的成像方法的原理、概念及方法作一综述.
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脑机接口中多线性主成分分析的张量特征提取
脑机接口(BCI)可以直接通过脑电(EEG)信号控制外部设备.本文针对传统主成分分析(PCA)和二维主成分分析(2DPCA)处理多通道EEG信号的局限性,提出了多线性主成分分析(MPCA)的张量特征提取和分类框架.首先生成张量EEG数据,然后进行张量降维并提取特征,后用Fisher线性判别分析分类器进行分类.实验中将新方法应用到BCI competitionⅡ数据集4和BCI competitionⅣ数据集3,分别使用了EEG数据的时空二阶张量表示形式和时空频三阶张量表示形式,通过对可调参数多次调试,取得了高于其它同类降维方法的佳结果.二阶输入高正确率分别达到81.0％和40.1％,三阶输入分别达到76.0％和43.5％.
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脑胶质瘤的弥散张量成像的初步研究
背景与目的:胶质瘤是脑内常见的肿瘤,其弥漫性浸润的特点给诊断和治疗带来了很大的困难,术前区分肿瘤的不同成分及正常脑组织,明确重要纤维束浸润情况有重要的意义.本研究探讨各向同性显著扩散系数(isotropic apparent diffusion coefficient,ADCiso)值与部分各向异性(fractional anisotropy,FA)值的测定在区分肿瘤不同组织成分与正常脑组织中的作用.测定肿瘤侧锥体束通过不同解剖部位的FA值,探讨星形细胞瘤病例肿瘤对锥体束侵犯的情况.方法:对确诊的35例胶质瘤进行弥散张量成像(diffusion tensorimaging,DTI),测定肿瘤实质强化部分、肿瘤实质不强化部分、瘤内囊变坏死组织、瘤周水肿组织及周围正常脑白质的ADCiso值和FA值;对6例Ⅰ～Ⅱ级,7例Ⅲ～Ⅳ级幕上型累及单侧大脑半球的病例,测定锥体束通过不同区域的FA值.结果:肿瘤实质组织、瘤内囊变坏死区、瘤周水肿组织的ADCiso值同正常脑组织相比均有显著性差异,肿瘤实质组织、囊变坏死组织、瘤周水肿组织ADCiso值之间比较有显著差异.肿瘤实质组织、瘤内囊变坏死组织、瘤周水肿组织的FA值同正常脑组织比较均有显著差异;肿瘤实质组织的FA值同瘤内囊变坏死组织、瘤周水肿组织比较无显著差异;瘤内囊变坏死组织FA值同瘤周水肿组织比较无显著差异.高级别星形细胞瘤病例中,肿瘤大层面、内囊后肢层面肿瘤侧锥体束FA值较健侧低,中脑大脑脚、桥脑层面锥体束肿瘤侧FA值与健侧比较无显著差异;低级别星形细胞瘤病例中,肿瘤大层面、内囊后肢层面、中脑大脑脚、桥脑层面锥体束肿瘤侧FA值与健侧比较均无显著差异.结论:ADCiso值可以区别肿瘤实质组织、瘤内囊变坏死区、瘤周水肿组织、正常脑组织.FA值可将肿瘤实质组织、瘤内囊变坏死区、瘤周水肿区与正常脑组织区别,但不能将肿瘤实质组织、瘤内囊变坏死区与瘤周水肿区分.高级别星形细胞瘤引起邻近锥体束破坏或浸润(FA值降低),低级别星形细胞瘤对邻近锥体束推移或浸润(FA值可增高,也可降低);肿瘤邻近区域的白质纤维束与对侧的FA比值可能能预测星形细胞瘤的分级.
