BOLD-fMRI和DTI在腦創(chuàng)傷康復(fù)臨床應(yīng)用完整版

BOLD－fMRI和DTI

在腦損傷及康復(fù)中的聯(lián)合應(yīng)用一、研究背景近年來(lái)，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(dǎo)致腦損傷患者越來(lái)越多，造成患者運(yùn)動(dòng)、聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)等功能障礙，極大地影響了人類健康和生活質(zhì)量，造成了巨大的家庭和社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。目前，對(duì)腦損傷及其康復(fù)治療的療效評(píng)判主要依據(jù)患者臨床癥狀和表現(xiàn)來(lái)判斷,缺乏對(duì)腦功能和結(jié)構(gòu)變化的客觀評(píng)價(jià)手段。BOLD-fMRI和DTI聯(lián)合應(yīng)用基本能解決如下問(wèn)題：腦損傷患者的神經(jīng)系統(tǒng)的損傷程度如何？運(yùn)動(dòng)、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等功能區(qū)是否受到累及？康復(fù)過(guò)程中在結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生什么變化？康復(fù)治療是否有效？預(yù)后評(píng)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(hào)強(qiáng)度增高腦功能活動(dòng)定位圖3T實(shí)時(shí)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(dāng)水分子的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有受到限制時(shí)，則是各向同性擴(kuò)散，如腦室、灰質(zhì)皮層當(dāng)水分子受到限制只在一個(gè)主方向上運(yùn)動(dòng)，則是各向異性擴(kuò)散，如白質(zhì)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(kuò)散方向。DTI成像原理橢球體水分子的擴(kuò)散，在X、Y軸方向上遠(yuǎn)大于Z軸方向DTT成像原理算法流程：1、選擇一個(gè)種子體素2、選擇此體素的正方向追蹤3、到達(dá)下一個(gè)體素，如果此體素FA>Threshold,而且兩個(gè)體素夾角小于給定的角度，則進(jìn)行：否則停止4、選擇此體素的負(fù)方向追蹤，轉(zhuǎn)2白質(zhì)纖維束追蹤算法示意圖（藍(lán)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(zhì)纖維束與梗塞病灶3D融合像白質(zhì)纖維束穿過(guò)梗塞灶，分布稀疏，但走行未見(jiàn)明顯異常，兩側(cè)對(duì)比，作為利手側(cè)皮質(zhì)脊髓束數(shù)量仍較對(duì)側(cè)少，考慮梗塞灶影響運(yùn)動(dòng)功能。BOLD-fMRI和DTI、解剖像3D融合BOLD-fMRI和DTI應(yīng)用范圍運(yùn)動(dòng)視覺(jué)健康志愿者6578卒中3528（前后對(duì)照）腫瘤128腫瘤術(shù)前4缺血性腦卒中病例男性，62歲，突發(fā)左側(cè)肢體無(wú)力8小時(shí)，右側(cè)大腦顳葉腦梗塞?；紓?cè)錐體束大部分中斷于病灶邊緣患側(cè)錐體束大部分中斷于病灶邊緣RR健側(cè)患側(cè)患（左）手運(yùn)動(dòng)，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(cè)肢體無(wú)力2天。CT、MR提示左基底節(jié)血腫。左側(cè)椎體束明顯表少，部分中斷于病灶邊緣RR患（右）手運(yùn)動(dòng)，左側(cè)運(yùn)動(dòng)區(qū)未見(jiàn)激活健側(cè)患側(cè)視覺(jué)系統(tǒng)創(chuàng)傷病例男性，車(chē)禍后視力下降1周，右枕葉外傷性出血，視覺(jué)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(yùn)動(dòng)系統(tǒng)腫瘤病例右顳葉神經(jīng)膠質(zhì)瘤X刀術(shù)后4年，左側(cè)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(cè)運(yùn)動(dòng)皮層激活區(qū)形態(tài)改變、移位健側(cè)患側(cè)累及運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)腫瘤術(shù)前評(píng)價(jià)男，43歲，突發(fā)左側(cè)肢體乏力伴雙側(cè)顳部針刺樣疼痛3天。病理：間變型星形細(xì)胞瘤（WHOⅢ-Ⅳ級(jí)）伴大片壞死。實(shí)時(shí)功能活動(dòng)定位圖患側(cè)纖維束與功能區(qū)明顯受壓推移患側(cè)纖維束與功能區(qū)明顯受壓推移三、創(chuàng)新點(diǎn)BOLD-fMRI和DTI聯(lián)合應(yīng)用能客觀反映腦結(jié)構(gòu)和功能變化。BOLD-fMRI和D