mr新技術(shù)在中樞神經(jīng)應(yīng)用

1、MR新技術(shù)在中樞神經(jīng)應(yīng)用近況,,磁共振彌散加權(quán)成像（DWI）磁共振彌散張量成像（DTI） 血氧水平依賴（BOLD）磁敏感加權(quán)成像（SWI）,磁共振彌散加權(quán)成像(DWI),水分子有Brownian motion特性。DWI就是利用MRI觀察水分子的微觀擴(kuò)散運(yùn)動的一種成像技術(shù)。換言之，DWI就是測量單位時間內(nèi)的水分子位移速度。,表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient ， ADC）是直接反應(yīng)水分子擴(kuò)

2、散速度快慢的指標(biāo)，如腦脊液擴(kuò)散速度快，信號高，圖像呈白色。,磁共振彌散加權(quán)圖像（diffusion weighted imaging，DWI）反映水分子受阻的程度。如果腦脊液的水分子受阻程度小，擴(kuò)散速度快，信號丟失多，信號弱，圖像呈黑色。,b值 ：彌散敏感系數(shù)，MRI中水分子的擴(kuò)散敏感性隨著b值增加而增加。目前b值范圍0-10000s/mm2，腦常用b值1000s/mm2,腦梗塞早期，ADC值低，其圖像呈黑色，但DWI信號高，其圖像呈白

3、色隨著腦梗塞時延長，水分子彌散速度加快，ADC圖信號↑，DWI信號↓,一、腦梗塞的應(yīng)用：早期診斷；分期,二、腦膿腫與腦腫瘤鑒別,腦膿腫,膠質(zhì)母細(xì)胞瘤,T2WI,T1WI,ADC,DWI,三、上皮樣囊腫與蛛網(wǎng)膜囊腫鑒別,上皮樣囊腫,上皮樣囊腫,蛛網(wǎng)膜囊腫,磁共振彌散張量成像(DTI),DWI只能反映3個方向上水分子彌散速度；而且還不能反應(yīng)彌散方向。彌散張量成像（diffusion fensor imaging,DTI)不但能反映更多

4、方向上的水分子彌散速度；而且還能反應(yīng)彌散方向。,一、概 念,DTI與DWI一樣，也是測量單位時間內(nèi)的水分 子彌散速度，不同的是還能反應(yīng)水分子的彌 散方向。 水分子彌散是一個三維過程，將彌散的三個 軸的本征矢量用λ1、λ2、λ3表示。 當(dāng)彌散是各向同性（ λ1=λ2=λ3）,該 物體為圓形。 當(dāng)彌散是各向異性（ λ1>λ2>λ3 ）, 該物體為橢圓形。● 最大的本征矢量λ,代表

5、水分子彌散的主 要方向,如在白質(zhì)則代表纖維走行的方向。,二、原理,DTI是在DWI基礎(chǔ)上，在6-55個線性方向上施加射頻脈沖，多采用單次SE-EPI或GRE序列，每個方向上均使用相同的較大b值，計(jì)算各個方向上的彌散張量而成像。,三、檢查方法,平均彌散率（mean diffusivty, MD）反應(yīng)各個方向彌散張量的平均值，只反映彌散速度，不能反映彌散方向。它比ADC值圖更全面。,四、評價指標(biāo),表 30例正常成人視路各部分白質(zhì)

6、纖維的FA值和MD值（×10-3mm2/s）,經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)，雙側(cè)視神經(jīng)、雙側(cè)視束和雙側(cè)視放射的FA值及MD值均無顯著性差,● λ值 反映水分子三個方向的矢量，也是MD值 的一個分量，其單位與MD相同。 最大本征值λ，代表水分子擴(kuò)散的主要方 向，如果在腦白質(zhì)則代表纖維走行方向。 λ1又稱 λ//，是反映軸索的指標(biāo),λ2、 λ3又稱λ⊥，是反映髓鞘的指標(biāo)。,各向異性分?jǐn)?shù)（

7、Fractional anisotropy, FA）表示水分子彌散運(yùn)動各向異性大小，又稱部分各向異性。FA=各向異性/整體彌散，表示0-1，1為最大各向異性，0為最大各向同性。,表 30例正常成人視路各部分白質(zhì)纖維的FA值和MD值（×10-3mm2/s）,經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)，雙側(cè)視神經(jīng)、雙側(cè)視束和雙側(cè)視放射的FA值及MD值均無顯著性差,方向編碼彩色圖（Directional encoded color, DEC）用獲及DTI數(shù)據(jù)通

8、過軟件處理得到DEC。方向編碼前后為綠色、左右為紅色、上下為藍(lán)色。,纖維追蹤(Diffusion tensor tractography, DTT)將已獲得DTI原始數(shù)據(jù)，按已知神經(jīng)解剖構(gòu)建白質(zhì)纖維空間結(jié)構(gòu)，稱DTT。,,,,,,,,,,正常人胼胝體DTT表現(xiàn),皮質(zhì)脊髓束走行,左頂纖維型腦膜瘤,左頂葉膠質(zhì)母細(xì)胞瘤,右額葉腦膿腫,右側(cè)基底節(jié)急性腦梗死,,,,a~f為女性27歲，MS患者g~i為正常人,● 基于纖維束的空間統(tǒng)計(jì)（TBS

9、S）采用FSL等軟件對FA、MD 和λ進(jìn)行體素水平的統(tǒng)計(jì)分析，得到全腦差異圖。TBSS比 VBA（基于體素分析）準(zhǔn)確性高。,TBSS結(jié)果 0～10HDI與對照組 （FA）,綠色：白質(zhì)纖維骨架紅色：0~10HDI FA值顯著低于正常對照組,TBSS結(jié)果 10～20HDI與對照組 （ λ1 ）,綠色：白質(zhì)纖維骨架藍(lán)色：10~20HDI λ1值顯著低于正常對照組,TBSS結(jié)果 10～20HDI與對照組 （ λ⊥ ）,

10、綠色：白質(zhì)纖維骨架淺綠色：10~20HDI λ⊥值顯著高于正常對照組,血氧水平依賴（BOLD）成像,原 理,氧合Hb→逆磁性→延長T2 →T2↑（正相關(guān)）脫氧Hb →順磁性→ 縮短T2→T2↓（負(fù)相關(guān)）,當(dāng)大腦某區(qū)域被激活，該區(qū)氧合Hb增多，其T2 信號增高。這種現(xiàn)象稱為BOLD效應(yīng)。 靜息態(tài)下腦自發(fā)的BOLD信號(默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)) 由于神經(jīng)活動屬毫秒級，而血液氧變化屬秒級， 因此BOLD時間分辨率低。,設(shè)備和技

11、術(shù),1.5T、3.0TMR均可，高場對磁化率差異敏感， 能激活較小的皮層中樞 序列：有梯度回波，EPI 參數(shù)：TR：1000-3000ms，TE：40-90ms,臨床應(yīng)用,,,正常雙側(cè)運(yùn)動區(qū),左頂葉星形細(xì)胞瘤Ⅱ級,左頂葉纖維性腦膜瘤,右頂葉星形細(xì)胞瘤Ⅰ～Ⅱ級,左頂枕葉膠質(zhì)母細(xì)胞瘤,靜息態(tài)血氧水平依賴功能磁共振成像（resting state BOLD-fMRI),●默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò),,●低頻振幅（amplitude of l

12、ow frequency fiuctuation ，ALFF) 腦局部BOLD效應(yīng)， 在病理狀態(tài)下，可以升高，也可以降低。,●安靜狀態(tài)下行MRI檢查---,應(yīng)用：AD、抑郁、精神分裂、癲癇,方法: ●檢查時閉眼、清醒、不動、 避免結(jié)構(gòu)性思維活動。 ● 一般采用GRE-EPI掃描。 ●圖像處理用SPM8軟件（網(wǎng)上免費(fèi)下載）。,,與正常被試者相比，HDI的低頻振幅

13、顯著異常,Red：HDIControls,磁敏感加權(quán)成像（SWI）,,順磁性,,,,逆磁性,,,,,,,,,,,,,磁敏感加權(quán)成像（Susceptibility Weighted Imaging, SWI）是不同磁化率的結(jié)構(gòu)能夠?qū)е孪鄳?yīng)的感應(yīng)磁場的變化，這種感應(yīng)磁場變化會導(dǎo)致質(zhì)子去相位，使T2信號降低，產(chǎn)生對比增強(qiáng)，形成SWI圖。,M0,T2*馳豫,B0 + B△,B0 - B△,一、原理,二、臨床應(yīng)用,微小靜脈 微小出血灶

14、 鐵沉積,三、 SWI對高血壓腦內(nèi)自發(fā)微出血灶 的診斷價值,慢性高血壓患者的小血管周圍會發(fā)現(xiàn)小的局灶性的陳舊性出血，稱為腦內(nèi)微出血（Brain Microbleed， BMB）在常規(guī)MRI掃描中,這種微小出血點(diǎn)較難發(fā)現(xiàn)SWI序列對磁敏感物質(zhì)的高度敏感,非常適用于對出血和出血后產(chǎn)物的顯像,59例患者中，共檢出35例（59%）患者腦內(nèi)有微出血點(diǎn)微出血在 SWI圖表現(xiàn)為典型的1～5mm大小的圓形低信號,結(jié) 果,輕度CMB

15、s：F，54Y，血壓145/85mmHg，病程1年，未服用阿司匹林。,結(jié) 果,中度CMBs：M，62Y，血壓150/95 mmHg，病程3年，未服用阿司匹林。,四、 SWI在外傷性軸索損傷中的應(yīng)用價值,彌漫性軸索損傷(diffuse axonal injury, DAI)是頭顱在受斜或側(cè)向撞擊時 發(fā)生軸向旋轉(zhuǎn),其外圍到中心不同層次腦組織旋轉(zhuǎn)的角加速度各異,使得不同層次的神經(jīng)纖維承受不同的剪切力,從而使神經(jīng)纖維發(fā)生斷裂和分離

16、,大多數(shù)的軸索損傷病灶本身并不出血，但常伴相鄰小血管的損傷導(dǎo)致少量的血管壁破裂出血或滲血 長期以來這種微出血在CT和常規(guī)MRI成像上不易顯示，使得DAI的影像表現(xiàn)不能解釋相應(yīng)的臨床癥狀,一例車禍中度昏迷患者之TAI表現(xiàn),一例車禍重度昏迷患者TAI表現(xiàn),,,,,,,患者葛某，M-37Y，重物打擊傷，昏迷10小時，GCS評分10分。,病例一,,,,患者陳某，M-25Y，車禍外傷后意識障礙21天，GCS評分4分。,病