DTI以及DTI量化評價脊髓損傷講解課件

使用體內(nèi)DTI和DTT的方法量化評價脊髓損傷的條件是：臨床前期在狨猴的縱向研究

慶應(yīng)義塾大學(xué)醫(yī)學(xué)院，矯形外科系，生理學(xué)教研室2012年，neuroimageＩＦ：５.８９５使用體內(nèi)DTI和DTT的方法量化評價脊髓損傷的條件是：臨床前摘要：傳統(tǒng)的MRI可以檢測出出血，炎癥，瘺管，脊髓萎縮，但是不能檢測到脊髓損傷后的軸突瓦解。之前的研究證明了DTT可以描述狨屬脊髓半切損傷后軸突的破裂?，F(xiàn)在的研究為了確定DTT結(jié)果和軸突挫傷后功能恢復(fù)的關(guān)系，研究者分別作了狨猴損傷前后的縱向DTT，行為學(xué)，形態(tài)學(xué)的分析。通過用DTT顯示纖維束與用RT97,SMI-31,抗神經(jīng)纖維的抗體標記的神經(jīng)元纖維相比較，研究者確定了纖維失蹤最優(yōu)化的ＦＡ起始點是０.４０.使用ＤＴＴ損傷部位估計纖維束數(shù)量比上脊髓損傷前數(shù)量的比例，與脊髓損傷之后功能恢復(fù)相聯(lián)系。更進一步，損傷前后ＦＡ和λ‖值的縱向比較揭示了，在皮質(zhì)脊髓束損傷中心的尾端損傷以及在背側(cè)束損傷的頭端，此兩值降低。然后，ＦＡ值降低表明背側(cè)束部分功能恢復(fù)。彩色定向ＦＡ值ＤＴＴ是被用來代表殘余軸突束的再生。這些發(fā)現(xiàn)表明ＤＴＴ分析可能作為一種評價脊髓損傷后軸突破壞的非侵入性檢查的工具。摘要：傳統(tǒng)的MRI可以檢測出出血，炎癥，瘺管，脊髓萎縮，但是背景介紹眾所周知，不完全脊髓損傷的患者在一定程度上可以恢復(fù)其感覺／運動功能，即使此恢復(fù)潛在的機制和功能仍舊未知。為了評價脊髓損傷的嚴重程度，評價損傷脊髓軸突組織病理學(xué)變化是必要的，但是在體內(nèi)評價脊髓病理變化依舊極其困難，ＭＲＩ是評價脊髓損傷重要的方法。傳統(tǒng)的ＭＲＩ的Ｔ１和Ｔ２加權(quán)提供了關(guān)于脊髓損傷后幾個病理的信息，包括：出血，炎癥，空洞的形成，但沒有關(guān)于軸突的信息。因此，為了獲得詳細的微觀結(jié)構(gòu)的信息，研究者關(guān)注了ＤＴＩ和DTT圖像技術(shù)，此技術(shù)利用了生物學(xué)組織上水分子彌散各向異性的特點。近期，幾個實驗組報道了DTI對于檢測嚙齒類動物由炎癥，脫髓鞘和軸突破裂引起的損傷有用性。然而這些研究并沒有真正的應(yīng)用于臨床條件，因為這些研究者并沒有采用脊髓創(chuàng)傷引起的發(fā)生復(fù)雜病理變化損傷的模型；相反，他們使用了簡單且清楚的化學(xué)損傷或者背根軸突切斷術(shù)模型。背景介紹眾所周知，不完全脊髓損傷的患者在一定程度上可以恢復(fù)其更進一步，另外的實驗組報道了研究者成功的將DTI用作臨床評價人類脊髓損傷的工具，脊髓這些研究并沒有被詳細的組織學(xué)檢查或者行為學(xué)分析確認。使用嚙齒類動物脊髓損傷模型的少數(shù)ＤＴＩ研究，揭示了一些形態(tài)學(xué)和功能恢復(fù)的聯(lián)系。這些結(jié)果某些程度廣泛應(yīng)用于靈長類動物也是未知的，因為在皮質(zhì)脊髓束通路在嚙齒類和靈長類動物之間有明顯神經(jīng)解剖學(xué)上的不同。然而，貓的模型是接近靈長類的，結(jié)果使用此模型表現(xiàn)相似。從臨床應(yīng)用觀點看，使用非人類的靈長類ＳＣＩ模型，體內(nèi)DTI和DTT與組織學(xué)和行為學(xué)分析相比較的研究，為了確定DTT結(jié)果的準確性和重要性是必需的。之前在成熟的狨屬建立一個可重復(fù)的SCI模型，并且報道過人體干細胞/前體細胞移植到損傷脊髓促進了功能恢復(fù)的研究。使用這種靈長類動物模型，研究者揭示了DTT準確反映了軸突解剖狀態(tài)以及在脊髓半切中軸突損傷的程度。在靈長類動物中脊髓挫傷類似于人類慢性SCI。在現(xiàn)階段研究，我們做了一系類狨屬脊髓創(chuàng)傷后的ＤＴＩ和ＤＴＴ，并且比較了組織學(xué)檢測和行為學(xué)分析的結(jié)果。研究者的發(fā)現(xiàn)證實了在非人類靈長類動物脊髓損傷后DTI和DTT分析是有用性。更進一步，另外的實驗組報道了研究者成功的將DTI用作臨床評價材料和方法

1.脊髓挫傷

10只雌性的狨猴（280-350g）,每只狨猴被飼養(yǎng)在單個的籠子里（寬：820mm,深610mm，高1600mm）.肌注氯胺酮（50mg/kg），賽拉嗪(5mg/kg),用乙醚維持。

手術(shù)中控制動物的脈搏，動脈血氧含量，直腸溫度。在C5行椎板切除，暴露硬脊膜，重17g,高50mm處墜落使用改良后的NYU的打擊器。術(shù)后放到恒溫箱中，直到其溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)重新建立。每天排尿兩次，直到排尿反射系統(tǒng)重新建立。給予充分的食物和水直到它們能自己獲得食物。損傷5天，100mg氨芐西林和0.02mg布托啡諾肌肉注射。材料和方法

1.脊髓挫傷核磁共振

全麻，7T核磁。損傷后2,4,15獲取Ｔ２ＷＩ和ＤＴＩ圖像，為了減少來自血管和頸部脊髓運動偽影，動物被固定于特殊的線圈內(nèi)以及心電圖探測針依附于動物的腹側(cè)胸椎。掃描參數(shù)：TR，3500ms；TE，40ms;翻轉(zhuǎn)家哦哦哦，90度;FOV,40*40mm;數(shù)據(jù)矩陣，128*128；重建圖像的分辨率，0.31*0.31mm;層厚，0.94mm;b值，1000S/mm2彌散張量分析

彌散張量和成形術(shù)分析.擴散張量的特征值代表了橢圓的三個軸向，也就是，最長值，中間值，最短值（所謂特征值），分別為λ1,λ2,andλ3。特征值λ1代表為局部纖維方向。FA被普遍用來的各向異性指數(shù)。各向同性，λ1=λ2=λ3，且FA=0.由于各向異性增加，λ1?λ2=λ3，F(xiàn)A接近于1.擴散各向異性的方向被跟蹤直達成形術(shù)停止。連續(xù)體素的翻轉(zhuǎn)角度設(shè)定為5O度。核磁共振研究者使用連兩個感興趣區(qū)域的方法來客觀量化損傷脊髓的DTT纖維。設(shè)定兩個ＲＯＩｓ來跟蹤整個脊髓的軸向切片的FA圖像的整體輪廓，包括白質(zhì)和灰質(zhì)。ROI放置在損傷頭端的4mm和尾端的4mm.估計DTT纖維通過ＲＯＩｓ脊髓損傷前后。評價了ＲＯＩｓ徑向擴散(λ⊥=(λ2+λ3)/2)，徑向擴散（λ∥=λ1），以及ＦＡ值。在損傷中心的背側(cè)束，和皮質(zhì)脊髓束，損傷中心距頭，尾端４ｍｍ和損傷中心頭尾端８ｍｍ處。成像術(shù)參數(shù)：翻轉(zhuǎn)角度：３５度，最小長度值，１.５ｍｍ；繪制導(dǎo)管方法（半徑＝０.２５，數(shù)據(jù)源數(shù)量為5），F(xiàn)A彩標（紅色表示高各向異性，藍色表示低各向異性）。研究增加了在損傷中心的節(jié)段ＦＡ圖來表明通過損傷中心椎體束的位置。（如圖５Ｂ）研究者使用連兩個感興趣區(qū)域的方法來客觀量化損傷脊髓的DTT纖４．組織學(xué)分析損傷１５Ｗ后使用４％多聚甲醛灌流，取出脊髓，放置在４％的多聚甲醛中后固定，１０％后固定過夜繼而換成３０％蔗糖。冰凍切片，軸向切片，１６微米厚。ＨＥ和ＬＦＢ染色評價髓鞘的面積。免疫組化ＲＴ９７，標記剩余軸突中的神經(jīng)絲。ＳＭＩ－３１，標記正常軸突的磷酸化的神經(jīng)絲。研究者計算ＲＴ９７或者ＳＭＩ－３１陽性面積作為剩余軸突纖維的marker,目的是為了使用DTT檢測SCI后剩余軸突與組織學(xué)方法檢測軸突相比較。二.依據(jù)于DTT纖維計數(shù)比與依據(jù)于組織學(xué)纖維計數(shù)比

研究者確定HSFR是在整個軸突切片范圍內(nèi)損傷中RT-97/SMI-31陽性面積比上在整個軸突中這些纖維的面積。確定DFER為損傷后各個時間點DTT纖維評估數(shù)量比上使用纖維示蹤計數(shù)側(cè)得SCI前DTT纖維數(shù)量。行為學(xué)評價

比較嚙齒類，狨猴運動是復(fù)雜的且涉及到直立和水平位置（站立，跳躍，攀爬籠子，抓筆）。在現(xiàn)在的研究中，使用開放評價方法評價狨猴，兩位觀察者（盲測）SCI后每周三次直到第四周，此后每周一次。４．組織學(xué)分析自行運動活動的測量

用紅外系統(tǒng)測量自發(fā)運動。在損傷前一個月把狨猴送到裝有紅外控制系統(tǒng)的籠子里目的是獲取損傷前的數(shù)據(jù)。此后，被單獨關(guān)在籠子里（寬820，深610，高1600mm）,裝有紅外的籠子為（寬350.深500，高500），持續(xù)記錄動物三維運動。每只動物每天每小時持續(xù)記錄，損傷后的活動量作為損傷前數(shù)值的百分比記錄。抓筆實驗

使用抓筆實驗來評價上肢運動力量，此項評價了動物的抓握反射（當動物嘗試抓取放在其面前的物品時所從事的運動）。每隔兩三天做一次，一天三次。最大抓取量/損傷前的百分數(shù)被記錄。攀爬實驗

此實驗室是用來評價前后肢的協(xié)調(diào)性?？傊绻厌鹾锓旁诨\子的上端（寬400，深600，高750mm）,趨向。。。。。研究者用7個位點（0-6）連評價每只狨猴在3分鐘內(nèi)完成以上動。一天兩次，從損傷前到損傷15W后。數(shù)據(jù)分析自行運動活動的測量結(jié)果1.T2加權(quán)和彌散加權(quán)像2.在活體動物中使用DTI示蹤連續(xù)性纖維束量化3.脊髓挫傷后形態(tài)行為改變4.確定纖維示蹤的最佳FA值5.運動表現(xiàn)和DFER的關(guān)系結(jié)果1.T2加權(quán)和彌散加權(quán)像依據(jù)于DTT纖維計數(shù)比與依據(jù)于組織學(xué)纖維計數(shù)比

研究者確定HSFR是在整個軸突切片范圍內(nèi)損傷中心RT-97/SMI-31陽性面積比上在整個軸突中這些纖維的面積。確定DFER為損傷后各個時間點DTT纖維評估數(shù)量比上使用纖維示蹤計數(shù)側(cè)得SCI前DTT纖維數(shù)量。

依據(jù)于DTT纖維計數(shù)比與依據(jù)于組織學(xué)纖維計數(shù)比

研究者確定H結(jié)果1.T2加權(quán)矢狀位圖像

損傷脊髓的損傷中心高信號強度。損傷后兩周出現(xiàn)信號改變，15W邊緣清楚結(jié)果1.T2加權(quán)矢狀位圖像

損傷脊髓的損傷中心高信號強度。損軸向軸向損傷脊髓的損傷中心的b=0,DWI，

ＡＤｃ，ＦＡ．B=0,損傷后2W，高信號強度，隨時間信號強度降低。ADC圖像說明損傷后2周低值，在慢性損傷中心，亞高密度。FA圖像表明在損傷中心，部分為ＦＡ低值，在軸向面上脊髓外周ＦＡ值高損傷脊髓的損傷中心的b=0,DWI，

ＡＤｃ，ＦＡ．B=0,損傷脊髓的損傷中心的b=0,DWI，

ＡＤｃ，ＦＡ．B=0,損傷后2W，高信號強度，隨時間信號強度降低。ADC圖像說明損傷后2周低值，在慢性損傷中心，亞高密度。FA圖像表明在損傷中心，部分為ＦＡ低值，在軸向面上脊髓外周ＦＡ值高損傷脊髓的損傷中心的b=0,DWI，

ＡＤｃ，ＦＡ．B=0,結(jié)果２活體動物中ＤＴｉ示蹤連續(xù)性的纖維束量化Fig2不同的ＦＡ值，脊髓損傷后ＤＴＴ纖維數(shù)隨時間的改變結(jié)果２活體動物中ＤＴｉ示蹤連續(xù)性的纖維束量化Fig2不同的Ｃ．兩個ＲＯＩ間ＤＴＴ纖維數(shù)量估計的量化分析。在不同的ＦＡ下，損傷２周后與損傷前比較纖維數(shù)量是降低的，逐漸增加。隨著FA增加，DTT纖維數(shù)量降低。Ｄ．ＤＴＴ計數(shù)比（C的值/損傷前的值）。比率的改變與數(shù)量的改變相似。隨著FA值增加，DTT纖維數(shù)量降低。Ｃ．兩個ＲＯＩ間ＤＴＴ纖維數(shù)量估計的量化分析。在不同的ＦＡ下不同ＦＡ值，脊髓損傷前后DTT纖維數(shù)量的改變，以及損傷15W后纖維數(shù)量/損傷前的比率（DFER）不同ＦＡ值，脊髓損傷前后DTT纖維數(shù)量的改變，以及損傷15WT2軸向圖像上，損傷脊髓的橫截面積損傷依據(jù)時間的改變。T2軸向圖像上，損傷脊髓的橫截面積損傷依據(jù)時間的改變。３．脊髓損傷后形態(tài)學(xué)改變

HE和LFB染色白質(zhì)和灰質(zhì)有明顯損傷。在損傷中心顯示出了空洞的形成。在損傷中心，ＲＴ９７和ＳＭＩ－３１陽性區(qū)域的面積減少。脊髓損傷１５Ｗ后，ＣＳＴ的尾端以及DC的頭端SMI-31以及RT97陰性，表明了上下行通路的的瓦勒變性。在放大的圖中，神經(jīng)絲組織被脂肪細胞所取代。３．脊髓損傷后形態(tài)學(xué)改變

HE和LFB染色白質(zhì)和灰質(zhì)有明顯損（Ｂ，Ｃ）在損傷中心，，和ＤＣ４Ｒ處，以及CST4C處ＲＴ９７以及ＳＭＩ－３１陽性面積減少。Ｄ．不同ＦＡ值的ＤＦＥＲ與ＲＴ９７／ＳＭＩ－３１陽性ＨＳＦＲ比較，揭示了最佳ＦＡ值為０.４０.(HSFRofRT97:52.1%,HSFRofSMI-31:56.9%,DFERwithFA>0.40:53.7%).（Ｂ，Ｃ）在損傷中心，，和ＤＣ４Ｒ處，以及CST4C處ＲＴ９DTI以及DTI量化評價脊髓損傷講解課件５．運動表現(xiàn)和ＤＦＥＲ的關(guān)系行為學(xué)分析：A.開放空間的等級評價。B.攀爬實驗。Ｃ．自行運動實驗Ｄ．抓筆實驗。損傷后運動能力逐漸降低，１５ｗ之后逐漸恢復(fù)。５．運動表現(xiàn)和ＤＦＥＲ的關(guān)系行為學(xué)分析：A.開放空間的等級評ＤＥＦＲ與行為學(xué)分析值之間的比較。Ｅ，Ｆ，Ｇ與DEFR都有強烈的相關(guān)性，除了H。ＤＥＦＲ與行為學(xué)分析值之間的比較。Ｅ，Ｆ，Ｇ與DEFR都有強6.通過DTT描述脊髓損傷后軸突的裂解藍色:損傷前；綠色：損傷后2周；黃色；4周；紅色：15周。CST，損傷后2W損傷中心的尾端，F(xiàn)A，λ∥明顯降低，但是整個15w的觀察并沒有增加。相反，在背側(cè)束，損傷后2周，損傷中心的尾端FA和λ∥值明顯降低。6.通過DTT描述脊髓損傷后軸突的裂解藍色:損傷前；綠色：損DTI以及DTI量化評價脊髓損傷講解課件表2：表2：討論當前研究有兩個主要發(fā)現(xiàn)。第一個，DTt在非人類的靈長類動物中客觀量化了脊髓挫傷后的一系列改變并且梵音了動物的運動行為。第二，脊髓損傷后不同束的軸突降解通過使用正確的ROI設(shè)置的特殊椎體束彌散張量分析同時被描述。1.使用DTT量化分析脊髓損傷的剩余纖維先前的研究表明了DTT對于描述脊髓異常是有效的，包括炎癥和變性異常，腫瘤，動靜脈畸形，以及創(chuàng)傷。然而，關(guān)于DTT分析的主要問題仍舊存在。DTT使用像素的大小比橫斷面軸突的大小還要大，后者僅幾個微米。此偏差使得解釋什么是被DTT圖像描述變得困難。然而，先前關(guān)于DTT的研究表明了FA和λ∥值相關(guān)，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中不僅與髓鞘有關(guān)，而且與軸突的密度和直接都相關(guān)。此外，Lehmannetal.(2010)表明了這些值與軸突總數(shù)仍相關(guān)，最后為了應(yīng)用ＤＴＴ數(shù)據(jù)作為ＳＣＩ臨床檢驗的基準，證明體內(nèi)ＤＴＴ和行為學(xué)數(shù)據(jù)的相關(guān)性是必要的。討論當前研究有兩個主要發(fā)現(xiàn)。第一個，DTt在非人類的靈長類動因此，研究者做了損傷脊髓的形態(tài)學(xué)和ＤＴＴ對比研究。使用三種方法得了精確的分析。（１）。研究對纖維束使用了兩次ＲＯＩ？此方法的有點是其避免了假陽性纖維的檢測，使用單ＲＯＩ，檢測纖維的數(shù)量，其中包括隨著ＤＴＴ纖維的橫向纖維或者短線纖維，是增加的，然而，ＤＴＴ纖維是由縱向纖維束組成的，因此，其更可能比短纖維或者橫向纖維通過兩個ＲＯＩＳ。（２）研究者關(guān)注ＤＴＴ纖維計數(shù)？在檢測SCI的ＦＡ和ADC中遇到了困難，這些值的測量存在著極差的重復(fù)性。ＦＡ值在脊髓，骨（椎體，椎板）和腦脊液中有重要的不同是得對于整個脊髓獲得精確值有困難。因此，研究者ＤＴＴ纖維估計，其比ＦＡ和ＡＤＣ更穩(wěn)定以及具有重復(fù)性，即使在ＲＯＩ有輕微的差異，進一步，從ＤＴＴ分析數(shù)據(jù)更容易因為兩個ＲＯＩ是被需要的。相反，為了得到更精確的值，對于整個頸髓的FA值和ＡＤＣ值的分析需要更多ＲＯＩ的設(shè)定（Ｃ２／３，Ｃ３／，Ｃ４／５）。ＤＥＥＲ依賴于FA值，F(xiàn)A值越低，DTT纖維數(shù)量越高。因此，研究者做了損傷脊髓的形態(tài)學(xué)和ＤＴＴ對比研究。使用三種方因此，對于檢測損傷脊髓長軸方向的各向異性的差別，來確定最佳FA值是必要的。有幾篇文章關(guān)于DTT的最佳ＦＡ值。Ｋ，報道在成人大腦中對于ＣＳＴ可跟蹤性最適合的值為０.２０。另一方面，使用FA=0。40大鼠外周神經(jīng)系統(tǒng)中ＤＴＴ的值.在損傷中心FA值的恢復(fù)與運動和感覺功能的恢復(fù)參數(shù)密切相關(guān)。在大腦中跟蹤癲癇癥和腫瘤最佳的ＦＡ值為０.３０。綜上所述，存在的數(shù)據(jù)表明ＦＡ值是可以依據(jù)靶組織的的位置和病理變化而改變的。研究者認為，各向異性的程度是重要的，當評價殘余軸突時，并且對于觀察此，ＦＡ值是理想的工具。依據(jù)形態(tài)學(xué)的發(fā)現(xiàn)，研究者發(fā)現(xiàn)當ＦＡ＝０.４０時，ＨＳＦＲ接近于ＤＦＥＲ的值。因此，確定FA=0.40為最佳值。（3）研究者確定了DFER和運動功能參數(shù)之間有重要的關(guān)系，除了bar-grip實驗結(jié)果。bar-grip實驗結(jié)果和DFER之間極差的聯(lián)系性可能是由于手指攣縮，這肯能導(dǎo)致增加了bar-grip結(jié)果（圖4）。盡管有差異，這三種方法允許研究者證實了DTT對于準確評價脊髓損傷有意義。因此，對于檢測損傷脊髓長軸方向的各向異性的差別，來確定最佳F研究者推測出發(fā)現(xiàn)DTT纖維計數(shù)在SCI慢性期增加的現(xiàn)象有兩種可能的解釋。（1）來自于白質(zhì)可逆性損傷的自發(fā)恢復(fù)；然而在體內(nèi)研究DTT研究確定此可能性是不可能的，因為我們不能濫殺動物。在體內(nèi)DTT研究被報道纖維計數(shù)增加，但是沒有做形態(tài)學(xué)檢測。（2）第二個可能性是髓鞘殘骸的清除。瓦勒變性期間，中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，髓鞘清除發(fā)生比在外周神經(jīng)體統(tǒng)中要慢。這可能削弱了獲得椎體束的準確性能，由于在急性期部分容積效應(yīng)，并且這是當前研究所限制的。研究者用T2軸向圖像在不同的時間點量化了損傷脊髓的橫向面積。然而，在這些不同的時間點這些區(qū)域沒有明顯差別（表1C）。這些發(fā)現(xiàn)證明在DTT的纖維計數(shù)中脊髓萎縮沒有影響。研究者推測出發(fā)現(xiàn)DTT纖維計數(shù)在SCI慢性期增加的現(xiàn)象有兩種2.一系列特殊通路FA值的改變代表了脊髓損傷后軸突的變性

在現(xiàn)在的研究中，研究者通過檢測SCI后FA值改變成功在上行和下行通路中描述了瓦勒變性。先前的研究使用了形態(tài)學(xué)分析和幾只動物模型證明了FA的改變與瓦勒變性高度相關(guān)。Cohen-Adadetal.在貓的脊髓半切損傷模型中觀察到了瓦勒變性。,Zhangetal.在大鼠模型中使用背根切除術(shù)。DeBoyetal證明整個脊髓的瓦勒變性在局部炎癥和脫髓鞘損傷期間。Kozlowskietal.(2008)證明在大鼠模型中背側(cè)束橫斷脊髓的瓦勒變性。然而，沒有研究是關(guān)于在不同通路中瓦勒變性的一些列改變，包括脊髓挫傷后的上下行通路，這與臨床脊髓挫傷相似，尤其在非人類靈長類動物中。2.一系列特殊通路FA值的改變代表了脊髓損傷后軸突的變性

MoriandZhang(2006)列出了FA值降低的三個原因：λ⊥增加（1型），λ∥降低（2型），1，2型的復(fù)合（3型）。脫髓鞘和軸突損傷導(dǎo)致了各向異性的降低。先前動物研究證明了脫髓鞘導(dǎo)致了1型以及軸突損傷2型FA值降低。FA和λ∥不能和軸突的密度和直徑一樣反應(yīng)髓鞘的程度。在現(xiàn)在的研究中，研究者在損傷正中，損傷的頭端，以及尾端檢測了一系列的FA，λ∥以及λ⊥值，通過設(shè)定特殊通路的ROIs,并且發(fā)現(xiàn)在FA，λ∥以及λ⊥值改變的不同模式，依賴于通路。研究者確認了在損傷中心發(fā)生的λ∥降低以及λ⊥增加，表明了挫傷的脊髓引起了髓鞘和軸突嚴重的損傷。相反，沿著通路在皮質(zhì)脊髓束損傷的尾端和背側(cè)束損傷的頭端，僅有λ∥降低，表明了，軸突的裂解而不是髓鞘裂解的發(fā)生，損傷持續(xù)兩小時，導(dǎo)致了瓦勒變性。進一步，在皮質(zhì)脊髓束（降束），在損傷的尾端FA值降低，到15周沒有恢復(fù)，然而在背側(cè)束（升束），在損傷的頭端FA值降低表明了SCI后15周部分恢復(fù)。這些發(fā)現(xiàn)證明了脊髓損傷后內(nèi)源性潛在的修復(fù)依賴于每個通路。這個概念與之前使用嚙齒類動物的研究是一致的，在CST比DC相比較，顯示了SCI后低潛能的內(nèi)源性修復(fù)MoriandZhang(2006)列出了FA值降低SMI-31陽性區(qū)域的丟失比LFB染色更能敏感的反應(yīng)軸突的瓦解(DeBoyetal.,2007;Zhangetal.,2009)。一旦損傷的軸突脫磷酸化。在猴模型中損傷后6h到3周細胞凋亡出現(xiàn)。此外，少量SMI-31以及RT-97陽性面積被檢測當瓦勒變性和食菌作用后脊髓空洞發(fā)生，真名了軸突再生的發(fā)生或者一些軸突在損傷后存活。在DC和CST中損傷中心軸向和徑向擴散率，在損傷后4周并未改變，但是損傷后15周增加。之前的研究表明在ADC橫向和縱向增加，ADC是大鼠脊髓挫傷5周后的證據(jù)。相反在損傷中心的FA值在研究未改變，甚至在損傷15周之后亦是。這些數(shù)據(jù)表明了在損傷15周后，沒有各向異性的結(jié)構(gòu)，如軸突，僅有來源于水分子的高擴撒性，形態(tài)學(xué)的發(fā)現(xiàn)證明了損傷15周后CST和DC損傷中空洞的發(fā)生，在瓦勒變性期間髓鞘殘骸的清除率也導(dǎo)致了徑向和軸向的高擴散率。SMI-31陽性區(qū)域的丟失比LFB染色更能敏感的反應(yīng)軸突的瓦在SCI急性損傷期分散的T@高信號強度被歸因于出血或者炎癥。由于出血和炎癥一直減退，髓內(nèi)的高信號強度的T2加權(quán)像的面積減少。在慢性期，狨屬的脊髓損傷表明T2加權(quán)像的高信號強度。更進一步，之前的研究表明了脊髓損傷后水腫在損傷1周達到了高峰，之后減少。然而在SCI的慢性期囊腔空洞形成顯著。顯示最作為非限制性同向性擴散的血管源性水腫，已經(jīng)被認為增加了ADC并且導(dǎo)致了低估白質(zhì)束擴散各向異性。Ellingsonetal.(2008)報道橫向ADC從挫傷后2天道第5周開始增加。在研究中，隨著脊髓損傷后15周T2信號增加。進一步說，ＡＤＣ值在急性期較低（圖１Ｂ）并且在慢性期增加（圖１Ｃ）。考慮到所有的因素，在挫傷的ＳＣＩ中，ＡＤＣ不可能總是反應(yīng)急性期的水腫。在慢性期ADC增加可能大部分是由于二次損傷，如空腔/膠質(zhì)疤痕形成，以及髓鞘殘骸的清除率導(dǎo)致了水分子彌散充足的空間。(Ellingsonetal.,2008;Griffinetal.,1992;McDonaldandBelegu,2006)然而，需要通過更進一步的研究來證實這些可能性。最近，DBSI（新的彌散基本波譜圖）被報道來分離細胞污染的混淆因素。此研究證明了傳統(tǒng)的DTI過高評價了擴散率，與做螯合劑治療的大鼠的胼胝體的DBSI相比較。它應(yīng)該可能區(qū)別SCI后水腫和出血。在SCI急性損傷期分散的T@高信號強度被歸因于出血或者炎癥。從臨床應(yīng)用的觀點看，DTT能被用于在SCI模型中區(qū)別，如以感覺缺失為主的，以運動缺失為主的，或者兩者皆有的。它也可以被用來在經(jīng)過各種類型的治療后，如生長因子以及細胞治療，評價脊髓損傷的恢復(fù)過程。研究者證明了兩個ROI纖維估計的效能，此種測量使得量化脊髓損傷的嚴重性成為可能。然而，必須記住DTT纖維估計不能反應(yīng)脊髓損傷后剩余軸突的準確數(shù)量和情況。DTT纖維估計和準確的軸突纖維的數(shù)量的區(qū)別主要依賴于DTT算法，ＦＡ閾值，交叉纖維，噪聲水平，分辨率，軸突尺寸以及密度。脊髓體內(nèi)彌散擴張分析是近似的方法，【DTT代表】。通過觀察研究DTT纖維數(shù)估計和形態(tài)學(xué)和行為學(xué)的測量之間的關(guān)系，研究者明確了DFER在對臨床的使用是有意義的。TT纖維估計和比率作為一個簡單的形式來代表嚴重性的數(shù)據(jù)便于臨床醫(yī)生和患者理解。并且其很容易分析因為使用了倆個ROI.研究者沒有使用高分辨率的DTT，但是分辨率在臨床將使可行的。進一步來講，此研究類似于臨床應(yīng)用的條件，由于體內(nèi)和體外DTI擴散性的差異以及嚙齒類和人類之間脊髓解剖結(jié)構(gòu)的差異。相反，考慮到狨猴和人類的差異是必需的當在臨床中應(yīng)用此技術(shù)，因為脊髓損傷后白質(zhì)可能存在種類差別。從臨床應(yīng)用的觀點看，DTT能被用于在SCI模型中區(qū)別，如以感DTI以及DTI量化評價脊髓損傷講解課件使用體內(nèi)DTI和DTT的方法量化評價脊髓損傷的條件是：臨床前期在狨猴的縱向研究

慶應(yīng)義塾大學(xué)醫(yī)學(xué)院，矯形外科系，生理學(xué)教研室2012年，neuroimageＩＦ：５.８９５使用體內(nèi)DTI和DTT的方法量化評價脊髓損傷的條件是：臨床前摘要：傳統(tǒng)的MRI可以檢測出出血，炎癥，瘺管，脊髓萎縮，但是不能檢測到脊髓損傷后的軸突瓦解。之前的研究證明了DTT可以描述狨屬脊髓半切損傷后軸突的破裂?，F(xiàn)在的研究為了確定DTT結(jié)果和軸突挫傷后功能恢復(fù)的關(guān)系，研究者分別作了狨猴損傷前后的縱向DTT，行為學(xué)，形態(tài)學(xué)的分析。通過用DTT顯示纖維束與用RT97,SMI-31,抗神經(jīng)纖維的抗體標記的神經(jīng)元纖維相比較，研究者確定了纖維失蹤最優(yōu)化的ＦＡ起始點是０.４０.使用ＤＴＴ損傷部位估計纖維束數(shù)量比上脊髓損傷前數(shù)量的比例，與脊髓損傷之后功能恢復(fù)相聯(lián)系。更進一步，損傷前后ＦＡ和λ‖值的縱向比較揭示了，在皮質(zhì)脊髓束損傷中心的尾端損傷以及在背側(cè)束損傷的頭端，此兩值降低。然后，ＦＡ值降低表明背側(cè)束部分功能恢復(fù)。彩色定向ＦＡ值ＤＴＴ是被用來代表殘余軸突束的再生。這些發(fā)現(xiàn)表明ＤＴＴ分析可能作為一種評價脊髓損傷后軸突破壞的非侵入性檢查的工具。摘要：傳統(tǒng)的MRI可以檢測出出血，炎癥，瘺管，脊髓萎縮，但是背景介紹眾所周知，不完全脊髓損傷的患者在一定程度上可以恢復(fù)其感覺／運動功能，即使此恢復(fù)潛在的機制和功能仍舊未知。為了評價脊髓損傷的嚴重程度，評價損傷脊髓軸突組織病理學(xué)變化是必要的，但是在體內(nèi)評價脊髓病理變化依舊極其困難，ＭＲＩ是評價脊髓損傷重要的方法。傳統(tǒng)的ＭＲＩ的Ｔ１和Ｔ２加權(quán)提供了關(guān)于脊髓損傷后幾個病理的信息，包括：出血，炎癥，空洞的形成，但沒有關(guān)于軸突的信息。因此，為了獲得詳細的微觀結(jié)構(gòu)的信息，研究者關(guān)注了ＤＴＩ和DTT圖像技術(shù)，此技術(shù)利用了生物學(xué)組織上水分子彌散各向異性的特點。近期，幾個實驗組報道了DTI對于檢測嚙齒類動物由炎癥，脫髓鞘和軸突破裂引起的損傷有用性。然而這些研究并沒有真正的應(yīng)用于臨床條件，因為這些研究者并沒有采用脊髓創(chuàng)傷引起的發(fā)生復(fù)雜病理變化損傷的模型；相反，他們使用了簡單且清楚的化學(xué)損傷或者背根軸突切斷術(shù)模型。背景介紹眾所周知，不完全脊髓損傷的患者在一定程度上可以恢復(fù)其更進一步，另外的實驗組報道了研究者成功的將DTI用作臨床評價人類脊髓損傷的工具，脊髓這些研究并沒有被詳細的組織學(xué)檢查或者行為學(xué)分析確認。使用嚙齒類動物脊髓損傷模型的少數(shù)ＤＴＩ研究，揭示了一些形態(tài)學(xué)和功能恢復(fù)的聯(lián)系。這些結(jié)果某些程度廣泛應(yīng)用于靈長類動物也是未知的，因為在皮質(zhì)脊髓束通路在嚙齒類和靈長類動物之間有明顯神經(jīng)解剖學(xué)上的不同。然而，貓的模型是接近靈長類的，結(jié)果使用此模型表現(xiàn)相似。從臨床應(yīng)用觀點看，使用非人類的靈長類ＳＣＩ模型，體內(nèi)DTI和DTT與組織學(xué)和行為學(xué)分析相比較的研究，為了確定DTT結(jié)果的準確性和重要性是必需的。之前在成熟的狨屬建立一個可重復(fù)的SCI模型，并且報道過人體干細胞/前體細胞移植到損傷脊髓促進了功能恢復(fù)的研究。使用這種靈長類動物模型，研究者揭示了DTT準確反映了軸突解剖狀態(tài)以及在脊髓半切中軸突損傷的程度。在靈長類動物中脊髓挫傷類似于人類慢性SCI。在現(xiàn)階段研究，我們做了一系類狨屬脊髓創(chuàng)傷后的ＤＴＩ和ＤＴＴ，并且比較了組織學(xué)檢測和行為學(xué)分析的結(jié)果。研究者的發(fā)現(xiàn)證實了在非人類靈長類動物脊髓損傷后DTI和DTT分析是有用性。更進一步，另外的實驗組報道了研究者成功的將DTI用作臨床評價材料和方法

1.脊髓挫傷

10只雌性的狨猴（280-350g）,每只狨猴被飼養(yǎng)在單個的籠子里（寬：820mm,深610mm，高1600mm）.肌注氯胺酮（50mg/kg），賽拉嗪(5mg/kg),用乙醚維持。

手術(shù)中控制動物的脈搏，動脈血氧含量，直腸溫度。在C5行椎板切除，暴露硬脊膜，重17g,高50mm處墜落使用改良后的NYU的打擊器。術(shù)后放到恒溫箱中，直到其溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)重新建立。每天排尿兩次，直到排尿反射系統(tǒng)重新建立。給予充分的食物和水直到它們能自己獲得食物。損傷5天，100mg氨芐西林和0.02mg布托啡諾肌肉注射。材料和方法

1.脊髓挫傷核磁共振

全麻，7T核磁。損傷后2,4,15獲取Ｔ２ＷＩ和ＤＴＩ圖像，為了減少來自血管和頸部脊髓運動偽影，動物被固定于特殊的線圈內(nèi)以及心電圖探測針依附于動物的腹側(cè)胸椎。掃描參數(shù)：TR，3500ms；TE，40ms;翻轉(zhuǎn)家哦哦哦，90度;FOV,40*40mm;數(shù)據(jù)矩陣，128*128；重建圖像的分辨率，0.31*0.31mm;層厚，0.94mm;b值，1000S/mm2彌散張量分析

彌散張量和成形術(shù)分析.擴散張量的特征值代表了橢圓的三個軸向，也就是，最長值，中間值，最短值（所謂特征值），分別為λ1,λ2,andλ3。特征值λ1代表為局部纖維方向。FA被普遍用來的各向異性指數(shù)。各向同性，λ1=λ2=λ3，且FA=0.由于各向異性增加，λ1?λ2=λ3，F(xiàn)A接近于1.擴散各向異性的方向被跟蹤直達成形術(shù)停止。連續(xù)體素的翻轉(zhuǎn)角度設(shè)定為5O度。核磁共振研究者使用連兩個感興趣區(qū)域的方法來客觀量化損傷脊髓的DTT纖維。設(shè)定兩個ＲＯＩｓ來跟蹤整個脊髓的軸向切片的FA圖像的整體輪廓，包括白質(zhì)和灰質(zhì)。ROI放置在損傷頭端的4mm和尾端的4mm.估計DTT纖維通過ＲＯＩｓ脊髓損傷前后。評價了ＲＯＩｓ徑向擴散(λ⊥=(λ2+λ3)/2)，徑向擴散（λ∥=λ1），以及ＦＡ值。在損傷中心的背側(cè)束，和皮質(zhì)脊髓束，損傷中心距頭，尾端４ｍｍ和損傷中心頭尾端８ｍｍ處。成像術(shù)參數(shù)：翻轉(zhuǎn)角度：３５度，最小長度值，１.５ｍｍ；繪制導(dǎo)管方法（半徑＝０.２５，數(shù)據(jù)源數(shù)量為5），F(xiàn)A彩標（紅色表示高各向異性，藍色表示低各向異性）。研究增加了在損傷中心的節(jié)段ＦＡ圖來表明通過損傷中心椎體束的位置。（如圖５Ｂ）研究者使用連兩個感興趣區(qū)域的方法來客觀量化損傷脊髓的DTT纖４．組織學(xué)分析損傷１５Ｗ后使用４％多聚甲醛灌流，取出脊髓，放置在４％的多聚甲醛中后固定，１０％后固定過夜繼而換成３０％蔗糖。冰凍切片，軸向切片，１６微米厚。ＨＥ和ＬＦＢ染色評價髓鞘的面積。免疫組化ＲＴ９７，標記剩余軸突中的神經(jīng)絲。ＳＭＩ－３１，標記正常軸突的磷酸化的神經(jīng)絲。研究者計算ＲＴ９７或者ＳＭＩ－３１陽性面積作為剩余軸突纖維的marker,目的是為了使用DTT檢測SCI后剩余軸突與組織學(xué)方法檢測軸突相比較。二.依據(jù)于DTT纖維計數(shù)比與依據(jù)于組織學(xué)纖維計數(shù)比

研究者確定HSFR是在整個軸突切片范圍內(nèi)損傷中RT-97/SMI-31陽性面積比上在整個軸突中這些纖維的面積。確定DFER為損傷后各個時間點DTT纖維評估數(shù)量比上使用纖維示蹤計數(shù)側(cè)得SCI前DTT纖維數(shù)量。行為學(xué)評價

比較嚙齒類，狨猴運動是復(fù)雜的且涉及到直立和水平位置（站立，跳躍，攀爬籠子，抓筆）。在現(xiàn)在的研究中，使用開放評價方法評價狨猴，兩位觀察者（盲測）SCI后每周三次直到第四周，此后每周一次。４．組織學(xué)分析自行運動活動的測量

用紅外系統(tǒng)測量自發(fā)運動。在損傷前一個月把狨猴送到裝有紅外控制系統(tǒng)的籠子里目的是獲取損傷前的數(shù)據(jù)。此后，被單獨關(guān)在籠子里（寬820，深610，高1600mm）,裝有紅外的籠子為（寬350.深500，高500），持續(xù)記錄動物三維運動。每只動物每天每小時持續(xù)記錄，損傷后的活動量作為損傷前數(shù)值的百分比記錄。抓筆實驗

使用抓筆實驗來評價上肢運動力量，此項評價了動物的抓握反射（當動物嘗試抓取放在其面前的物品時所從事的運動）。每隔兩三天做一次，一天三次。最大抓取量/損傷前的百分數(shù)被記錄。攀爬實驗

此實驗室是用來評價前后肢的協(xié)調(diào)性?？傊?，如果把狨猴放在籠子的上端（寬400，深600，高750mm）,趨向。。。。。研究者用7個位點（0-6）連評價每只狨猴在3分鐘內(nèi)完成以上動。一天兩次，從損傷前到損傷15W后。數(shù)據(jù)分析自行運動活動的測量結(jié)果1.T2加權(quán)和彌散加權(quán)像2.在活體動物中使用DTI示蹤連續(xù)性纖維束量化3.脊髓挫傷后形態(tài)行為改變4.確定纖維示蹤的最佳FA值5.運動表現(xiàn)和DFER的關(guān)系結(jié)果1.T2加權(quán)和彌散加權(quán)像依據(jù)于DTT纖維計數(shù)比與依據(jù)于組織學(xué)纖維計數(shù)比

研究者確定HSFR是在整個軸突切片范圍內(nèi)損傷中心RT-97/SMI-31陽性面積比上在整個軸突中這些纖維的面積。確定DFER為損傷后各個時間點DTT纖維評估數(shù)量比上使用纖維示蹤計數(shù)側(cè)得SCI前DTT纖維數(shù)量。

依據(jù)于DTT纖維計數(shù)比與依據(jù)于組織學(xué)纖維計數(shù)比

研究者確定H結(jié)果1.T2加權(quán)矢狀位圖像

損傷脊髓的損傷中心高信號強度。損傷后兩周出現(xiàn)信號改變，15W邊緣清楚結(jié)果1.T2加權(quán)矢狀位圖像

損傷脊髓的損傷中心高信號強度。損軸向軸向損傷脊髓的損傷中心的b=0,DWI，

ＡＤｃ，ＦＡ．B=0,損傷后2W，高信號強度，隨時間信號強度降低。ADC圖像說明損傷后2周低值，在慢性損傷中心，亞高密度。FA圖像表明在損傷中心，部分為ＦＡ低值，在軸向面上脊髓外周ＦＡ值高損傷脊髓的損傷中心的b=0,DWI，

ＡＤｃ，ＦＡ．B=0,損傷脊髓的損傷中心的b=0,DWI，

ＡＤｃ，ＦＡ．B=0,損傷后2W，高信號強度，隨時間信號強度降低。ADC圖像說明損傷后2周低值，在慢性損傷中心，亞高密度。FA圖像表明在損傷中心，部分為ＦＡ低值，在軸向面上脊髓外周ＦＡ值高損傷脊髓的損傷中心的b=0,DWI，

ＡＤｃ，ＦＡ．B=0,結(jié)果２活體動物中ＤＴｉ示蹤連續(xù)性的纖維束量化Fig2不同的ＦＡ值，脊髓損傷后ＤＴＴ纖維數(shù)隨時間的改變結(jié)果２活體動物中ＤＴｉ示蹤連續(xù)性的纖維束量化Fig2不同的Ｃ．兩個ＲＯＩ間ＤＴＴ纖維數(shù)量估計的量化分析。在不同的ＦＡ下，損傷２周后與損傷前比較纖維數(shù)量是降低的，逐漸增加。隨著FA增加，DTT纖維數(shù)量降低。Ｄ．ＤＴＴ計數(shù)比（C的值/損傷前的值）。比率的改變與數(shù)量的改變相似。隨著FA值增加，DTT纖維數(shù)量降低。Ｃ．兩個ＲＯＩ間ＤＴＴ纖維數(shù)量估計的量化分析。在不同的ＦＡ下不同ＦＡ值，脊髓損傷前后DTT纖維數(shù)量的改變，以及損傷15W后纖維數(shù)量/損傷前的比率（DFER）不同ＦＡ值，脊髓損傷前后DTT纖維數(shù)量的改變，以及損傷15WT2軸向圖像上，損傷脊髓的橫截面積損傷依據(jù)時間的改變。T2軸向圖像上，損傷脊髓的橫截面積損傷依據(jù)時間的改變。３．脊髓損傷后形態(tài)學(xué)改變

HE和LFB染色白質(zhì)和灰質(zhì)有明顯損傷。在損傷中心顯示出了空洞的形成。在損傷中心，ＲＴ９７和ＳＭＩ－３１陽性區(qū)域的面積減少。脊髓損傷１５Ｗ后，ＣＳＴ的尾端以及DC的頭端SMI-31以及RT97陰性，表明了上下行通路的的瓦勒變性。在放大的圖中，神經(jīng)絲組織被脂肪細胞所取代。３．脊髓損傷后形態(tài)學(xué)改變

HE和LFB染色白質(zhì)和灰質(zhì)有明顯損（Ｂ，Ｃ）在損傷中心，，和ＤＣ４Ｒ處，以及CST4C處ＲＴ９７以及ＳＭＩ－３１陽性面積減少。Ｄ．不同ＦＡ值的ＤＦＥＲ與ＲＴ９７／ＳＭＩ－３１陽性ＨＳＦＲ比較，揭示了最佳ＦＡ值為０.４０.(HSFRofRT97:52.1%,HSFRofSMI-31:56.9%,DFERwithFA>0.40:53.7%).（Ｂ，Ｃ）在損傷中心，，和ＤＣ４Ｒ處，以及CST4C處ＲＴ９DTI以及DTI量化評價脊髓損傷講解課件５．運動表現(xiàn)和ＤＦＥＲ的關(guān)系行為學(xué)分析：A.開放空間的等級評價。B.攀爬實驗。Ｃ．自行運動實驗Ｄ．抓筆實驗。損傷后運動能力逐漸降低，１５ｗ之后逐漸恢復(fù)。５．運動表現(xiàn)和ＤＦＥＲ的關(guān)系行為學(xué)分析：A.開放空間的等級評ＤＥＦＲ與行為學(xué)分析值之間的比較。Ｅ，Ｆ，Ｇ與DEFR都有強烈的相關(guān)性，除了H。ＤＥＦＲ與行為學(xué)分析值之間的比較。Ｅ，Ｆ，Ｇ與DEFR都有強6.通過DTT描述脊髓損傷后軸突的裂解藍色:損傷前；綠色：損傷后2周；黃色；4周；紅色：15周。CST，損傷后2W損傷中心的尾端，F(xiàn)A，λ∥明顯降低，但是整個15w的觀察并沒有增加。相反，在背側(cè)束，損傷后2周，損傷中心的尾端FA和λ∥值明顯降低。6.通過DTT描述脊髓損傷后軸突的裂解藍色:損傷前；綠色：損DTI以及DTI量化評價脊髓損傷講解課件表2：表2：討論當前研究有兩個主要發(fā)現(xiàn)。第一個，DTt在非人類的靈長類動物中客觀量化了脊髓挫傷后的一系列改變并且梵音了動物的運動行為。第二，脊髓損傷后不同束的軸突降解通過使用正確的ROI設(shè)置的特殊椎體束彌散張量分析同時被描述。1.使用DTT量化分析脊髓損傷的剩余纖維先前的研究表明了DTT對于描述脊髓異常是有效的，包括炎癥和變性異常，腫瘤，動靜脈畸形，以及創(chuàng)傷。然而，關(guān)于DTT分析的主要問題仍舊存在。DTT使用像素的大小比橫斷面軸突的大小還要大，后者僅幾個微米。此偏差使得解釋什么是被DTT圖像描述變得困難。然而，先前關(guān)于DTT的研究表明了FA和λ∥值相關(guān)，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中不僅與髓鞘有關(guān)，而且與軸突的密度和直接都相關(guān)。此外，Lehmannetal.(2010)表明了這些值與軸突總數(shù)仍相關(guān)，最后為了應(yīng)用ＤＴＴ數(shù)據(jù)作為ＳＣＩ臨床檢驗的基準，證明體內(nèi)ＤＴＴ和行為學(xué)數(shù)據(jù)的相關(guān)性是必要的。討論當前研究有兩個主要發(fā)現(xiàn)。第一個，DTt在非人類的靈長類動因此，研究者做了損傷脊髓的形態(tài)學(xué)和ＤＴＴ對比研究。使用三種方法得了精確的分析。（１）。研究對纖維束使用了兩次ＲＯＩ？此方法的有點是其避免了假陽性纖維的檢測，使用單ＲＯＩ，檢測纖維的數(shù)量，其中包括隨著ＤＴＴ纖維的橫向纖維或者短線纖維，是增加的，然而，ＤＴＴ纖維是由縱向纖維束組成的，因此，其更可能比短纖維或者橫向纖維通過兩個ＲＯＩＳ。（２）研究者關(guān)注ＤＴＴ纖維計數(shù)？在檢測SCI的ＦＡ和ADC中遇到了困難，這些值的測量存在著極差的重復(fù)性。ＦＡ值在脊髓，骨（椎體，椎板）和腦脊液中有重要的不同是得對于整個脊髓獲得精確值有困難。因此，研究者ＤＴＴ纖維估計，其比ＦＡ和ＡＤＣ更穩(wěn)定以及具有重復(fù)性，即使在ＲＯＩ有輕微的差異，進一步，從ＤＴＴ分析數(shù)據(jù)更容易因為兩個ＲＯＩ是被需要的。相反，為了得到更精確的值，對于整個頸髓的FA值和ＡＤＣ值的分析需要更多ＲＯＩ的設(shè)定（Ｃ２／３，Ｃ３／，Ｃ４／５）。ＤＥＥＲ依賴于FA值，F(xiàn)A值越低，DTT纖維數(shù)量越高。因此，研究者做了損傷脊髓的形態(tài)學(xué)和ＤＴＴ對比研究。使用三種方因此，對于檢測損傷脊髓長軸方向的各向異性的差別，來確定最佳FA值是必要的。有幾篇文章關(guān)于DTT的最佳ＦＡ值。Ｋ，報道在成人大腦中對于ＣＳＴ可跟蹤性最適合的值為０.２０。另一方面，使用FA=0。40大鼠外周神經(jīng)系統(tǒng)中ＤＴＴ的值.在損傷中心FA值的恢復(fù)與運動和感覺功能的恢復(fù)參數(shù)密切相關(guān)。在大腦中跟蹤癲癇癥和腫瘤最佳的ＦＡ值為０.３０。綜上所述，存在的數(shù)據(jù)表明ＦＡ值是可以依據(jù)靶組織的的位置和病理變化而改變的。研究者認為，各向異性的程度是重要的，當評價殘余軸突時，并且對于觀察此，ＦＡ值是理想的工具。依據(jù)形態(tài)學(xué)的發(fā)現(xiàn)，研究者發(fā)現(xiàn)當ＦＡ＝０.４０時，ＨＳＦＲ接近于ＤＦＥＲ的值。因此，確定FA=0.40為最佳值。（3）研究者確定了DFER和運動功能參數(shù)之間有重要的關(guān)系，除了bar-grip實驗結(jié)果。bar-grip實驗結(jié)果和DFER之間極差的聯(lián)系性可能是由于手指攣縮，這肯能導(dǎo)致增加了bar-grip結(jié)果（圖4）。盡管有差異，這三種方法允許研究者證實了DTT對于準確評價脊髓損傷有意義。因此，對于檢測損傷脊髓長軸方向的各向異性的差別，來確定最佳F研究者推測出發(fā)現(xiàn)DTT纖維計數(shù)在SCI慢性期增加的現(xiàn)象有兩種可能的解釋。（1）來自于白質(zhì)可逆性損傷的自發(fā)恢復(fù)；然而在體內(nèi)研究DTT研究確定此可能性是不可能的，因為我們不能濫殺動物。在體內(nèi)DTT研究被報道纖維計數(shù)增加，但是沒有做形態(tài)學(xué)檢測。（2）第二個可能性是髓鞘殘骸的清除。瓦勒變性期間，中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，髓鞘清除發(fā)生比在外周神經(jīng)體統(tǒng)中要慢。這可能削弱了獲得椎體束的準確性能，由于在急性期部分容積效應(yīng)，并且這是當前研究所限制的。研究者用T2軸向圖像在不同的時間點量化了損傷脊髓的橫向面積。然而，在這些不同的時間點這些區(qū)域沒有明顯差別（表1C）。這些發(fā)現(xiàn)證明在DTT的纖維計數(shù)中脊髓萎縮沒有影響。研究者推測出發(fā)現(xiàn)DTT纖維計數(shù)在SCI慢性期增加的現(xiàn)象有兩種2.一系列特殊通路FA值的改變代表了脊髓損傷后軸突的變性

在現(xiàn)在的研究中，研究者通過檢測SCI后FA值改變成功在上行和下行通路中描述了瓦勒變性。先前的研究使用了形態(tài)學(xué)分析和幾只動物模型證明了FA的改變與瓦勒變性高度相關(guān)。Cohen-Adadetal.在貓的脊髓半切損傷模型中觀察到了瓦勒變性。,Zhangetal.在大鼠模型中使用背根切除術(shù)。DeBoyetal證明整個脊髓的瓦勒變性在局部炎癥和脫髓鞘損傷期間。Kozlowskietal.(2008)證明在大鼠模型中背側(cè)束橫斷脊髓的瓦勒變性。然而，沒有研究是關(guān)于在不同通路中瓦勒變性的一些列改變，包括脊髓挫傷后的上下行通路，這與臨床脊髓挫傷相似，尤其在非人類靈長類動物中。2.一系列特殊通路FA值的改變代表了脊髓損傷后軸突的變性

MoriandZhang(2006)列出了FA值降低的三個原因：λ⊥增加（1型），λ∥降低（2型），1，2型的復(fù)合（3型）。脫髓鞘和軸突損傷導(dǎo)致了各向異性的降低。先前動物研究證明了脫髓鞘導(dǎo)致了1型以及軸突損傷2型FA值降低。FA和λ∥不能和軸突的密度和直徑一樣反應(yīng)髓鞘的程度。在現(xiàn)在的研究中，研究者在損傷正中，損傷的頭端，以及尾端檢測了一系列的FA，λ∥以及λ⊥值，通過設(shè)定特殊通路的ROIs,并且發(fā)現(xiàn)在FA，λ∥以及λ⊥值改