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【应用操作】DTI后处理步骤和参数含义

 yyh2016 2017-12-02


弥散张量成像技术DTI可以在活体显示神经纤维走行情况,还可以获得多种半定量参数,在临床指导手术和科学研究方面有广泛应用。本文介绍在主机上进行DTI后处理和纤维追踪的主要步骤和其中参数的含义,在工作站上操作基本类似。部分系统由于软件版本原因略有细微差异。


选择DTI序列,点击FUNCTOOL,进入后处理界面


进入FUNCTOOL后界面如下,我们先了解一下本界面上的参数意义,再介绍DTI后处理。

 左上为原始数据区,右上为图表区,下方两个窗口为功能图像区。本界面上,红色字体部分均可修改、调整、隐藏,在红色字体区域点击鼠标右键,可进行相应操作;而黄色字体不可修改。


原始数据区

左上角项目:

患者姓名:750 Head

层面位置:S97.9  点击左右键可翻层

显示视野:DFOV  点击左右键可成倍放大缩小

左下角项目:

顺序:rank 7/17 总共采集了17组数据(1组b0,16个方向),当前为第6个方向,rank1为b0像,点击左右键可切换本层面的其他方向图

右中边项目:重复时间TR,回波时间TE,激发次数NEX,b值1500

右上角项目:日期,检查号Ex,序列号Se,图像号Im

右下角项目:窗宽窗位

 

功能图像区

左上角项目:功能图像名称ADC,点击鼠标右键可现实所有功能图像并进行切换

左下角项目:ROI测量值显示,详细见下文

右上角项目:鼠标指针所在区域的坐标位置

 

图表区

详细介绍见结果显示部分。


开始计算Diffusion Tensor

1
点击Diffusion Tensor按钮,第一步,Apply correction纠正EPI图像的变形,过程可能持续几分钟。

2
第二步,调阈值。上限值滑块设为最右边,移动左侧最小值滑块,注意保证所有的脑组织被绿线覆盖。所有超出定义范围的MR值将被屏蔽,也就是说,不会对它们进行处理,因此它们会在功能视图上呈现为黑色。这样做可以使得非相关图像数据,如空隙( 包括患者身体以外的空间) 都会被排除在处理范围之外。这部分数据可能会占到总体数据的一半,因此处理时间也会相应地减少。同时从这样的数据中产生的噪音( 尤其是患者身体部位之外的噪音) 不会在功能图上出现。

3
第三步,直接点击COMPUTE计算,得到FA、ADC等各种功能图,完成后处理过程。

其中的Advanced settings显示了默认读取的b值大小和T2图像(即b0)数目。

4
纤维束追踪。把ROI放在原始图像区或者功能图像区的目标区域,在其激活高亮绿色状态下,点击SetSeedROI,然后Tracking,即能追踪白质纤维。如果需要追踪经历2个ROI的纤维束,则需分别设定ROI1为SeedROI,ROI2为TargetROI,然后再点击Tracking。


描绘ROI的工具包括圆形ROI,矩形ROI,自由绘制ROI等,可根据需要选用。


功能图像与解剖图像融合

选择解剖定位像,比如3D BRAVO, CUBE等序列,在功能图像上点击右键菜单,set reference image,下级菜单选择selection,即实现功能像与解剖像的融合。


重要提示:功能图与解剖像融合条件:扫描时,DTI序列与待融合的解剖序列相互拷贝定位线。


 

结果显示

功能图像区:定量参数结果显示。

左下角项目:

ROI编号,面积:单位mm2,Avg:均值,Min:最小值,Max:最大值,Dev:方差,%:以ROI2均值为参考,各个ROI与之之比。这些项目可以在左下角Pref/Settings里面ROI栏目进行选择。

50%transparent指功能图CBF以50%的透明度叠加于解剖图上,这样有助于观察病变定位,点击鼠标左右键或者中键拖拽可以改变叠加的透明度


 图表纤维束追踪结果。通过对图表区左上角Default右键点击可以FA或ADC彩图形式显示纤维束,伪彩色显示范围可以手动调节。


原始图像区任意区域点击右键选择Show Structural View可以显示彩色方向图,蓝色像素代表沿上下方向的白质纤维束,红色像素代表左右方向,而绿色像素代表前后方向。


放置需要的ROI后,将其激活为高亮绿色,再在彩色方向图左上角Colored orientation点击鼠标右键,可以切换主特征向量图Main eigenvector。


在彩色方向图左上角Colored orientation点击鼠标右键,选择reformat下面可以重建矢状位和冠状位的T2和FA图,有助于绘制特殊区域的ROI。

 

容易出现问题的地方
错误示范1——功能图有黑洞

阈值选取下限太高,绿线没有把组织全部覆盖。下图最小值为300,把大部分脑组织剔除,系统默认小于300的部分是噪音,自动作为0处理,功能图中将出现黑洞。

错误示范2——功能图分不清结构

平滑步骤采用的core太大,即cursor选择太大,导致FA等功能图像非常模糊柔和,分不清楚结构。下左图采用cursor 10x10,即10个像素进行平滑后处理,右图corsor 3x3,即每3个像素单独进行平滑。

错误示范3——ROI没有激活

放置的ROI由于种种原因没有激活成为高亮绿色,系统则没有接收到有效ROI的输入,此时点击SetSeedROI设置种子点后出现如下报错。


重要提示:所有针对ROI的操作,务必把非激活状态的红色ROI点击成为高亮绿色激活状态。





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