MR新技術(shù)在中樞神經(jīng)應(yīng)用課件

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(dòng)的一種成像技術(shù)。換言之，DWI就是測(cè)量單位時(shí)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)散速度快慢的指標(biāo)，如腦脊液擴(kuò)散速度快，信號(hào)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

2、子受阻程度小，擴(kuò)散速度快，信號(hào)丟失多，信號(hào)弱，圖像呈黑色。腦梗塞早期，ADC值低，其圖像呈黑色，但DWI信號(hào)高，其圖像呈白色隨著腦梗塞時(shí)延長(zhǎng)，水分子彌散速度加快，ADC圖信號(hào)，DWI信號(hào)一、腦梗塞的應(yīng)用：早期診斷；分期二、腦膿腫與腦腫瘤鑒別 內(nèi)容物 T1WI T2WI ADC DWI腦膿腫 稠 轉(zhuǎn)移瘤 稀 膠質(zhì)母細(xì)胞瘤T2WIT1WIADCDWI三、上皮樣囊腫與蛛網(wǎng)膜囊腫鑒別 內(nèi)容物 T1WI T2WI ADC DWI上皮樣囊腫 雜物 蛛網(wǎng)膜囊腫 水 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(gè)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

3、 fensor imaging,DTI)不但能反映更多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(cè)量單位時(shí)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(gè)三維過(guò)程，將彌散的三個(gè) 軸的本征矢量用1、2、3表示。 當(dāng)彌散是各向同性（ 1=2=3）,該 物體為圓形。 當(dāng)彌散是各向異性（ 123 ）, 該物體為橢圓形。 最大的本征矢量,代表水分子彌散的主 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(gè)線性方向上施加射頻脈沖，多采用單次SE-EPI或GRE序列，每個(gè)方向上均使用相同的較大b值，計(jì)算

4、各個(gè)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(gè)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(píng)價(jià)指標(biāo) 值 反映水分子三個(gè)方向的矢量，也是MD值 的一個(gè)分量，其單位與MD相同。 最大本征值，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。 1又稱 /，是反映軸索的指標(biāo),2、 3又稱，是反映髓鞘的指標(biāo)。各向異性分?jǐn)?shù)（Fractional anisotropy, FA）表示水分子彌散運(yùn)動(dòng)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。方向編碼

5、彩色圖（Directional encoded color, DEC）用獲及DTI數(shù)據(jù)通過(guò)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 af為女性27歲，MS患者gi為正常人 基于纖維束的空間統(tǒng)計(jì)（TBSS）采用FSL等軟件對(duì)FA、MD 和進(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。T

6、BSS結(jié)果 010HDI與對(duì)照組 （FA）綠色：白質(zhì)纖維骨架紅色：010HDI FA值顯著低于正常對(duì)照組TBSS結(jié)果 1020HDI與對(duì)照組 （ 1 ）綠色：白質(zhì)纖維骨架藍(lán)色：1020HDI 1值顯著低于正常對(duì)照組TBSS結(jié)果 1020HDI與對(duì)照組 （ ）綠色：白質(zhì)纖維骨架淺綠色：1020HDI 值顯著高于正常對(duì)照組血氧水平依賴（BOLD）成像原 理氧合Hb逆磁性延長(zhǎng)T2 T2（正相關(guān)）脫氧Hb 順磁性 縮短T2T2（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(hào)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(hào)(默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)) 由于神經(jīng)活動(dòng)屬毫秒級(jí)，而血液氧變化屬

7、秒級(jí)， 因此BOLD時(shí)間分辨率低。設(shè)備和技術(shù) 1.5T、3.0TMR均可，高場(chǎng)對(duì)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 范圍 作用任何腦功能區(qū)都可預(yù)測(cè) 功能定位 運(yùn)動(dòng)區(qū) 感覺區(qū) 指導(dǎo)治療（放療、手術(shù)） 視覺 聽覺 功能評(píng)價(jià)（判斷預(yù)后） 語(yǔ)言 思維 疾病研究 測(cè)謊正常雙側(cè)運(yùn)動(dòng)區(qū)左頂葉星形細(xì)胞瘤級(jí)左頂葉纖維性腦膜瘤右頂葉星形細(xì)胞瘤級(jí)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 low frequency

8、 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(shí)閉眼、清醒、不動(dòng)、 避免結(jié)構(gòu)性思維活動(dòng)。 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(chǎng)的變化，這種感應(yīng)磁場(chǎng)變化會(huì)導(dǎo)致質(zhì)子去相位，使T2信號(hào)降低，產(chǎn)生對(duì)比增強(qiáng)，

9、形成SWI圖。 M0T2*馳豫B0 + BB0 - B一、原理二、臨床應(yīng)用 微小靜脈 微小出血灶 鐵沉積三、 SWI對(duì)高血壓腦內(nèi)自發(fā)微出血灶 的診斷價(jià)值慢性高血壓患者的小血管周圍會(huì)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(duì)磁敏感物質(zhì)的高度敏感,非常適用于對(duì)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15mm大小的圓形低信號(hào)結(jié) 果輕度CMBs：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(jià)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(shí) 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(zhǎng)期以來(lái)這種微出血在CT和常規(guī)MRI成像上不易顯示，使得DAI的影