1、MR新技术在中枢神经应用近况,磁共振弥散加权成像（DWI）磁共振弥散张量成像（DTI） 血氧水平依赖（BOLD）磁敏感加权成像（SWI）,磁共振弥散加权成像(DWI),水分子有Brownian motion特性。DWI就是利用MRI观察水分子的微观扩散运动的一种成像技术。换言之，DWI就是测量单位时间内的水分子位移速度。,表观扩散系数（apparent diffusion coefficient ， ADC）是直接反应水分子扩散速度快慢的指标，如脑脊液扩散速度快，信号高，图像呈白色。,磁共振弥散加权图像（diffusion weighted imaging，DWI）反映水分子受阻的程度。如果脑
2、脊液的水分子受阻程度小，扩散速度快，信号丢失多，信号弱，图像呈黑色。,b值 ：弥散敏感系数，MRI中水分子的扩散敏感性随着b值增加而增加。目前b值范围0-10000s/mm2，脑常用b值1000s/mm2,脑梗塞早期，ADC值低，其图像呈黑色，但DWI信号高，其图像呈白色随着脑梗塞时延长，水分子弥散速度加快，ADC图信号，DWI信号,一、脑梗塞的应用：早期诊断；分期,二、脑脓肿与脑肿瘤鉴别,脑脓肿,胶质母细胞瘤,T2WI,T1WI,ADC,DWI,三、上皮样囊肿与蛛网膜囊肿鉴别,上皮样囊肿,上皮样囊肿,蛛网膜囊肿,磁共振弥散张量成像(DTI),DWI只能反映3个方向上水分子弥散速度；而且还不能
3、反应弥散方向。弥散张量成像（diffusion fensor imaging,DTI)不但能反映更多方向上的水分子弥散速度；而且还能反应弥散方向。,一、概 念,DTI与DWI一样，也是测量单位时间内的水分 子弥散速度，不同的是还能反应水分子的弥 散方向。 水分子弥散是一个三维过程，将弥散的三个 轴的本征矢量用1、2、3表示。 当弥散是各向同性（ 1=2=3）,该 物体为圆形。 当弥散是各向异性（ 123 ）, 该物体为椭圆形。 最大的本征矢量,代表水分子弥散的主 要方向,如在白质则代表纤维走行的方向。,二、原理,DTI是在DWI基础上，在6-55个线性方向上施加射频脉冲，多采用单次SE-EPI
4、或GRE序列，每个方向上均使用相同的较大b值，计算各个方向上的弥散张量而成像。,三、检查方法,平均弥散率（mean diffusivty, MD）反应各个方向弥散张量的平均值，只反映弥散速度，不能反映弥散方向。它比ADC值图更全面。,四、评价指标,表 30例正常成人视路各部分白质纤维的FA值和MD值（10-3mm2/s）,经统计学检验，双侧视神经、双侧视束和双侧视放射的FA值及MD值均无显著性差, 值 反映水分子三个方向的矢量，也是MD值 的一个分量，其单位与MD相同。 最大本征值，代表水分子扩散的主要方 向，如果在脑白质则代表纤维走行方向。 1又称 /，是反映轴索的指标,2、 3又称，是反映
5、髓鞘的指标。,各向异性分数（Fractional anisotropy, FA）表示水分子弥散运动各向异性大小，又称部分各向异性。FA=各向异性/整体弥散，表示0-1，1为最大各向异性，0为最大各向同性。,表 30例正常成人视路各部分白质纤维的FA值和MD值（10-3mm2/s）,经统计学检验，双侧视神经、双侧视束和双侧视放射的FA值及MD值均无显著性差,方向编码彩色图（Directional encoded color, DEC）用获及DTI数据通过软件处理得到DEC。方向编码前后为绿色、左右为红色、上下为蓝色。,纤维追踪(Diffusion tensor tractography, DTT
6、)将已获得DTI原始数据，按已知神经解剖构建白质纤维空间结构，称DTT。,正常人胼胝体DTT表现,皮质脊髓束走行,左顶纤维型脑膜瘤,左顶叶胶质母细胞瘤,右额叶脑脓肿,右侧基底节急性脑梗死,af为女性27岁，MS患者gi为正常人, 基于纤维束的空间统计（TBSS）采用FSL等软件对FA、MD 和进行体素水平的统计分析，得到全脑差异图。TBSS比 VBA（基于体素分析）准确性高。,TBSS结果 010HDI与对照组 （FA）,绿色：白质纤维骨架红色：010HDI FA值显著低于正常对照组,TBSS结果 1020HDI与对照组 （ 1 ）,绿色：白质纤维骨架蓝色：1020HDI 1值显著低于正常对照
7、组,TBSS结果 1020HDI与对照组 （ ）,绿色：白质纤维骨架浅绿色：1020HDI 值显著高于正常对照组,血氧水平依赖（BOLD）成像,原 理,氧合Hb逆磁性延长T2 T2（正相关）脱氧Hb 顺磁性 缩短T2T2（负相关）,当大脑某区域被激活，该区氧合Hb增多，其T2 信号增高。这种现象称为BOLD效应。 静息态下脑自发的BOLD信号(默认模式网络) 由于神经活动属毫秒级，而血液氧变化属秒级， 因此BOLD时间分辨率低。,设备和技术,1.5T、3.0TMR均可，高场对磁化率差异敏感， 能激活较小的皮层中枢 序列：有梯度回波，EPI 参数：TR：1000-3000ms，TE：40-90m
8、s,临床应用,正常双侧运动区,左顶叶星形细胞瘤级,左顶叶纤维性脑膜瘤,右顶叶星形细胞瘤级,左顶枕叶胶质母细胞瘤,静息态血氧水平依赖功能磁共振成像（resting state BOLD-fMRI),默认模式网络,低频振幅（amplitude of low frequency fiuctuation ，ALFF) 脑局部BOLD效应， 在病理状态下，可以升高，也可以降低。,安静状态下行MRI检查-,应用：AD、抑郁、精神分裂、癫痫,方法: 检查时闭眼、清醒、不动、 避免结构性思维活动。 一般采用GRE-EPI扫描。 图像处理用SPM8软件（网上免费下载）。,与正常被试者相比，HDI的低频振幅显著异
9、常,Red：HDIControls,磁敏感加权成像（SWI）,顺磁性,逆磁性,磁敏感加权成像（Susceptibility Weighted Imaging, SWI）是不同磁化率的结构能够导致相应的感应磁场的变化，这种感应磁场变化会导致质子去相位，使T2信号降低，产生对比增强，形成SWI图。,M0,T2*驰豫,B0 + B,B0 - B,一、原理,二、临床应用,微小静脉 微小出血灶 铁沉积,三、 SWI对高血压脑内自发微出血灶 的诊断价值,慢性高血压患者的小血管周围会发现小的局灶性的陈旧性出血，称为脑内微出血（Brain Microbleed， BMB）在常规MRI扫描中,这种微小出血点较难
10、发现SWI序列对磁敏感物质的高度敏感,非常适用于对出血和出血后产物的显像,59例患者中，共检出35例（59%）患者脑内有微出血点微出血在 SWI图表现为典型的15mm大小的圆形低信号,结 果,轻度CMBs：F，54Y，血压145/85mmHg，病程1年，未服用阿司匹林。,结 果,中度CMBs：M，62Y，血压150/95 mmHg，病程3年，未服用阿司匹林。,四、 SWI在外伤性轴索损伤中的应用价值,弥漫性轴索损伤(diffuse axonal injury, DAI)是头颅在受斜或侧向撞击时 发生轴向旋转,其外围到中心不同层次脑组织旋转的角加速度各异,使得不同层次的神经纤维承受不同的剪切力,从而使神经纤维发生断裂和分离,大多数的轴索损伤病灶本身并不出血，但常伴相邻小血管的损伤导致少量的血管壁破裂出血或渗血 长期以来这种微出血在CT和常规MRI成像上不易显示，使得DAI的影像表现不能解释相应的临床症状,一例车祸中度昏迷患者之TAI表现,一例车祸重度昏迷患者TAI表现,患者葛某，M-37Y，重物打击伤，昏迷10小时，GCS评分10分。,病例一,患者陈某，M-25Y，车祸外伤后意识障碍21天，GCS评分4分。,病例二,患儿舒某，F-9Y，车祸外伤，昏迷18小时，GCS评分3分。,病例三,谢谢,
