BOLD-fMRI和DTI在腦創(chuàng)傷康復臨床應用完整版

BOLD－fMRI和DTI

在腦損傷及康復中的聯(lián)合應用一、研究背景近年來，隨著人們的生活方式的改變，由于各種原因(創(chuàng)傷、戰(zhàn)傷、腫瘤、卒中、放療以及吸毒等)導致腦損傷患者越來越多，造成患者運動、聽覺、視覺等功能障礙，極大地影響了人類健康和生活質量，造成了巨大的家庭和社會經(jīng)濟負擔。目前，對腦損傷及其康復治療的療效評判主要依據(jù)患者臨床癥狀和表現(xiàn)來判斷,缺乏對腦功能和結構變化的客觀評價手段。BOLD-fMRI和DTI聯(lián)合應用基本能解決如下問題：腦損傷患者的神經(jīng)系統(tǒng)的損傷程度如何？運動、視覺、聽覺等功能區(qū)是否受到累及？康復過程中在結構和功能發(fā)生什么變化？康復治療是否有效？預后評估等。二、材料和方法BOLD-fMRIBloodOxygenationLevelDependent－functionalMagneticResonanceImagingBOLD－fMRI血氧水平依賴功能磁共振成像。靜息狀態(tài)激活狀態(tài)BOLD－fMRI的基本原理外界刺激神經(jīng)興奮性增高血氧濃度增高、脫氧血紅蛋白濃度下降T2*上MR信號強度增高腦功能活動定位圖3T實時BOLD-fMRI解剖功能像DTI和DTTDiffusionTensorImaging,DTI彌散張量成像DiffusionTensorTractography，DTT彌散張量纖維束成像當水分子的運動沒有受到限制時，則是各向同性擴散，如腦室、灰質皮層當水分子受到限制只在一個主方向上運動，則是各向異性擴散，如白質纖維DTI基本原理

園形、橢園形的半徑稱為本征值；而橢園體最大半徑稱為主本征值；主本征值為該物體的主要擴散方向。DTI成像原理橢球體水分子的擴散，在X、Y軸方向上遠大于Z軸方向DTT成像原理算法流程：1、選擇一個種子體素2、選擇此體素的正方向追蹤3、到達下一個體素，如果此體素FA>Threshold,而且兩個體素夾角小于給定的角度，則進行：否則停止4、選擇此體素的負方向追蹤，轉2白質纖維束追蹤算法示意圖（藍色箭頭表示主方向）正常錐體束FADECADCDWI左基底節(jié)梗塞患者DTT影像白質纖維束與梗塞病灶3D融合像白質纖維束穿過梗塞灶，分布稀疏，但走行未見明顯異常，兩側對比，作為利手側皮質脊髓束數(shù)量仍較對側少，考慮梗塞灶影響運動功能。BOLD-fMRI和DTI、解剖像3D融合BOLD-fMRI和DTI應用范圍運動視覺健康志愿者6578卒中3528（前后對照）腫瘤128腫瘤術前4缺血性腦卒中病例男性，62歲，突發(fā)左側肢體無力8小時，右側大腦顳葉腦梗塞。患側錐體束大部分中斷于病灶邊緣患側錐體束大部分中斷于病灶邊緣RR健側患側患（左）手運動，右頂葉激活少出血性腦卒中病例男性，60歲，突發(fā)神志不清、右側肢體無力2天。CT、MR提示左基底節(jié)血腫。左側椎體束明顯表少，部分中斷于病灶邊緣RR患（右）手運動，左側運動區(qū)未見激活健側患側視覺系統(tǒng)創(chuàng)傷病例男性，車禍后視力下降1周，右枕葉外傷性出血，視覺BOLD-fMRI激活體積較小。高壓氧治療前DTI及DTT高壓氧治療后，激活體積增大高壓氧治療后，纖維束增多累及運動系統(tǒng)腫瘤病例右顳葉神經(jīng)膠質瘤X刀術后4年，左側肢體發(fā)作性抽搐半年。神經(jīng)纖維束呈受壓推移改變圖4A圖4B圖4C圖4E患側運動皮層激活區(qū)形態(tài)改變、移位健側患側累及運動系統(tǒng)腫瘤術前評價男，43歲，突發(fā)左側肢體乏力伴雙側顳部針刺樣疼痛3天。病理：間變型星形細胞瘤（WHOⅢ-Ⅳ級）伴大片壞死。實時功能活動定位圖患側纖維束與功能區(qū)明顯受壓推移患側纖維束與功能區(qū)明顯受壓推移三、創(chuàng)新點BOLD-fMRI和DTI聯(lián)合應用能客觀反映腦結構和功能變化。BOLD-fMRI和D