夏日 SUMMER 和你看海 对弥散张量(DTI)成像的基本认识 从'DTI'开始 弥散张量成像(DTI)是目前唯一能够对活体人脑内的白质纤维结构进行非侵入性检测的影像技术,能以三维的形式显示活体脑白质纤维束,能够立体、直观的显示纤维束的走行变化,从而实现对人的神经纤维精细成像。 弥散是指分子的随机不规则运动,是体内的物质转运方式之一,又称布朗运动。 弥散的方式分为两种:一种是指在完全均匀的介质中,分子的运动由于没有障碍,向各个方向运动的距离是相等的,此种弥散方式称为各向同性弥散;另一种弥散具有方向依赖性,在按一定方向排列的组织中,分子向各个方向弥散的距离不相等,则称为各向异性弥散。 弥散张量 弥散张量成像 (DTI) 是弥散加权成像(DWI)的发展和深化, 是目前唯一能够对活体人脑内的白质纤维结构进行非侵入性检测的影像技术。 弥散张量是以三维立体角度分解,量化了弥散各向异性的信号数据,使组织微结构更加精细显示,弥散需要用张量显示,扫描应用多个梯度场方向。 DWI、DTI DWI与DTI的成像基本相同,都是基于水分子在不同结构的扩散方向及速度差异。 DTI具有方向依靠性,分子向各个方向弥散的距离不相等,则为各向异性弥散; DWI则为水分子弥散的距离是相等的,即为各向同性弥散。 大脑白质纤维束 大脑白质由神经纤维来构成的,由神经胞体发出的不同长短形成不同的神经纤维,他们聚集形成了不同的神经纤维束,主要分3类: 1.联络纤维:联系同一半球的叶与叶或回与回,包括弓状纤维、扣带束、上纵束和下纵束、钩束、上额枕束、下额枕束。 2.连合纤维:是连接两侧大脑半球的纤维,主要包括胼胝体、前连合和海马连合。 3.投射纤维:是大脑皮质和皮质下中枢的联系纤维,其中有传导冲动到大脑皮质的上行纤维束和从皮质传导冲动到皮质下中枢的下行纤维束,包括辐射冠、内囊、听放射和视放射。 DTI图像后处理 将获得的数据经计算机后处理后转换成以下参数成像:包括平均弥散系数(ADC)、部分各向异性(FA)、相对各向异性(GRA)、容积比(VR)。 伪彩色张量图像可清晰显示脑白质纤维束的走行完整性和方向性,通过将X、Y、Z轴方向的主要本征向量分别配以不同颜色分别代表左右、前后、上下方向的纤维束。 图像分享 DTI与常规序列对比 DTI的FA图像是在MR原有图像上出现的一种新的独特的信号对比;与传统MR技术相比,白质纤维束DTI的信号对比度高,不仅可以清晰显示白质结构,更能从中分辨不同神经传导束和纤维投射方向。 DTI的局限性:对于传统解剖结构显像不足;图像分辨率不足;这是由于DTI扫描采用快速成像序列EPI所决定的,所以DTI是传统MRI技术的有效补充,而非替代。 DTI必须与T1WI、T2WI和FLAIR等常规序列相结合,才能更好的应用于临床。 小结 DTI作为目前唯一能够无创显示活体纤维束走行方向的成像技术,利用不同的分析方法能够有效探索白质纤维束的损伤模式,DTI分析方法的不断发展和改进,不仅提升了DTI应用的广度和深度,而且愈发突显其在颅内病变等研究中的重要价值。 DTI技术是研究复杂脑组织结构的一种无创的有力工具,它在神经解剖、纤维连接和大脑发育方面应用前景广阔, 对于神经系统疾病和脑功能研究有巨大的潜在优势;随着技术的提高和更好的后处理分析, DTI会更加广泛、更加可靠的应用于研究和临床工作中。 |
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