扩散张量成像在脑梗死中的运用及进展.pdfVIP

中华现代影像学杂志 Journal of Chin ese Modern Imaging 2 006 年第 3 卷 第 9 期 ·8 13 · 扩散张量成像在脑梗死中的运用及进展 毕国力( 综述) , 包颜 明, 田 伟( 审校) [ 中图分类号] R 743 . 33 [ 文献标识码] A [ 文章编号] 1681 - 2 824 ( 2006) 09 - 08 13 - 03 扩散张量成像 ( diffu sion tensor imagin g, DTI) 由 Basser 如扩散系数高的脑 脊液为 高信号, 而扩散系数低 的脑 实质 等 [ 1] 在 1994 年 首 次提 出, 是扩散 成像 ( diffusion weigh ted 为低信号; 在 FA 图中, 各 向异性最高 的脑 白质表现为 高信 imagin g, DWI) 的发展和深化, 是无创 性显示和分析 白质纤 号, 而各 向异性最低 的脑脊液 为低信 号。有几种 方法来计 维束的一项新技术 。近几年来, DTI 技术发展迅速, 目前主 算 FA 值, 最简单的是 比率法: 用最小 的本征 向量值除 以最 要用于脑部肿瘤及癫痫、精神 分裂症 等脑神 经功能方面的 大的本征 向量值, 这种 比率法是按大小来分类本征 向量值, 研究, 对脑梗死的研究也正方兴未艾地进行着 。 可独立测量、排序 来避 免误差, 因 FA 简单 的本征值 和 算 1 DTI 基本概念简述 法, 故运用广泛[ 2 , 3] 。 11 原理 在人体生理条件下, 水分子的自由运动受细胞 13 纤维束成像 通常情 况下主本征 向量与纤维走 行方 本身特征及结构的影响, 在具有固定排列顺序 的组 织结构 向一致, 故根据主本征 向量可显示脑和脊髓的白质纤维束 。 中, 如 白质纤维束, 水分子在三维空间内各个方 向上扩散运 最初采用二维伪彩 色编码 图来表 示纤维束的走 行方 向, 如 动的快慢不同, 水分子通常更倾 向于沿着 白质纤维束走行 今 已能用纤维束示踪成像 技术来三维显示, 即通过示踪每 的方 向进行扩散, 而很少沿着 垂直于 白质纤维束走 行的方 一体素的局部 向量信息, 从第一个体素主本征 向量的方 向 向进行扩散, 这种具有方 向依赖性的扩散即称为扩散 的各 寻找下一个与其最接近 的体素, 以前后 2 个方 向呈线性延 向异性( anisotrop ic) , 其运动轨迹近似一个椭球体 。椭球体 伸, 以重建神经纤维通路, 并在 相应 范 围内的 FA 值、主要 的半径称为本征 向量, 其 中最大半径称为主本征 向量 。因 本征 向量间的取值, 将这 些体素连接起来即为扩散张量纤 DWI 主要反映三维方 向扩散运动状况, 不能反映各 向异性, 维束成像( diffusion tensor tractography, DTT) , 也是在彩色编 而 DTI 是在 DWI 基础上, 正是利用水分子的这种扩散特征, 码扩散张量成像基础上, 根据神经解剖学描述, 用种子法标 在 180 °脉冲前后于 GXGYGZ 3 个梯度通道 上施加 2 个对称 记纤维束走行, 将二维 白质纤维束信息经软件 重组为三维 的斜方形梯度脉冲, 至少 于 6 个方 向( 多则甚至上百个) 依 立体结构的一种 成像 方法; 目前 多采 用 线性延伸 技 术 的 次施加扩散敏感梯度, 每一方 向上均使用相 同较大 b 值( 通 DTT 算法( 即连 续 示踪 纤 维分 配 技 术) , 采 用 SEEPI 及 2 STEAM 等序列, 在 6 个 以上方 向, b 值用 700 ～15