磁共振弥散张量成像技术及其在中枢神经系统临床应用进展.pdf

中华临床医师杂志(电子版)2013 年 10 月第 7 卷第 19 期 Chin J Clinicians(Electronic Edition),October 1,2013,, ·8839·
·综述·
磁共振弥散张量成像技术及其在中枢神经系统临床应用进展
索峰于台飞
1994 年,Basser等[1]首次提出磁共振弥散张量成像(diffusion FA 为水分子各向异性成分占整个扩散张量的比率,在不同
tensor imaging,DTI)的概念,它可研究脑白质纤维的微观结构扫描条件下相对稳定,但也有其局限性:(1)当各本征值同比
及形态结构,探测白质纤维束的生理或病理状态下的变化,并例改变的时候,FA 可以保持不变,这说明 FA 值不变并不能代
利用多参数进行定量分析。弥散张量纤维束成像(diffusion 表神经纤维微观结构没有发生病变;(2)FA 值测量脑白质微
tensor tractography,DTT)是基于DTI上的一种新的可视化成像观结构完整性改变具有部位敏感性,比如在具有较高各向异性
技术,是目前唯一可在活体上显示脑白质纤维束的无创性成像的脑结构(胼胝体、脑桥)敏感性较好[2]。
方法。DTI及DTT可清晰显示神经纤维束生理和病理的各向异性综上所述,FA、MD 值并不能完全反映出脑白质微观结构
和构象特征,对疾病的诊断与鉴别诊断、肿瘤定性与分级、预是否完整,并且无法区分轴突变性和脱髓鞘等病理情况。随着
后评估、制订治疗方案以及疗效评价等方面具有重要意义,近研究的日益深化,一些新的 DTI 参数逐渐在临床及科研中使用。
几年也成为国内外研究的热点,并取得很大成就。 1. DA(axial diffusivity)和 DR(radial diffusivity)参数:
一、DTI 的基本原理 DA 值为沿主扩散方向的扩散系数,即最大本征值λ1;在脑白
弥散张量是指水分子弥散的各向异性,是 DTI 的生理基础。质中,代表平行于神经纤维方向的扩散能力。DR 值为垂直于主
中枢神经系统中导致水分子扩散各向异性的因素包括神经元的扩散方向的平面的扩散系数,即为(λ2+λ3)/2;在脑白质中,
细胞膜、髓鞘、轴索内的神经元蛋白丝等。脑白质纤维束是具代表垂直于神经纤维平面的扩散能力。脑白质稀疏且神经纤维
有高度方向性的组织结构,在平行于白质纤维束方向上,水分受损后发生重新排列会使水分子在平行于神经纤维方向上扩散
子扩散受到的阻力比垂直于纤维束方向上的阻力小,扩散速度受限,DA 值减小;髓鞘损伤或者丢失使水分子在垂直于神经
更快,扩散距离更长,因而脑白质纤维束各向异性扩散表现最纤维上扩散增强,表现为 DR 值增高。即 DA 主要反映轴突变
明显。弥散张量可以看作椭圆形,三维张量椭圆的最长轴代表性的病理情况,DR 主要反映髓鞘的病理情况,且先发生轴突变
最大弥散值及弥散方向,相反最短轴代表最小弥散值及弥散方性再发生髓鞘变性[3]。
向。要评估水分子扩散的各向异性,首先要确定整体扩散张量, 当细胞外间隙神经胶质细胞增多时,虽然有髓鞘损害,其
这就要求至少在 6 个非共线方向上连续应用扩散梯度来获得一 DR 值也可以减小,且 DA 值