MR弥散张量成像在小儿

MR弥散张量成像在小儿 脑疾病中的应用,范国光 陈丽英中国医科大学第二临床学院,磁共振弥散张量成像, 弥散张量成像(DTI)是一种崭新的、无创性、能定量地判断 髓鞘化进程的方法。它是普通弥散成像的发展。 反映脑水分子弥散的各向异性的程度，并可勾画出白质纤维束 的分布及排列。 这是目前唯一能在活体上观察脑白质纤维束的方法。,各向同性弥散, 水分子在自由空间的运动是完全任意的 自由的。 即水分子可以在任一方向自由运动。,各向异性弥散,水分子的运动在一个方向所受的限制 比在另 一个方向大。,A.水分子在任一方向自由运动 （各向同性）B.水分子运动在所有方向受到一定限制（各向同性）C.各向异性弥散：水分子在某一方向受到的限制大 于另一方向。,A B C,引起水分子运动受限的因素, 细胞膜、髓鞘、轴突 运动方向：平行于白质纤维束的水分子运动比 垂直于白质纤维束内的水分子运动快。垂直方向 受到限制 平行方向。 轴突直径越大所受限制越大。 密实的白质纤维束所受限制 非密实束。, 从弥散张量可计算出水分子的表观弥散系数， 与水分子的分数各向异性值（fractional anisotropy FA值）。 脑白质的FA值比灰质高，因水分子在白质纤维束 内运 动更具方向性。 密实的白质（胼胝体、内囊后肢等）FA值比疏松 白质（外围白质、半卵圆中心白质）的FA值高, 因疏 松白质纤维走行是多方向的，密实白质被紧密缠绕。, FA值随髓鞘化进展而升高。 FA值的测量是白质成熟的一个独特的标帜。 在髓鞘化期间正常髓鞘前身发育障碍、少突 胶质细胞包绕轴突不正常、轴突直径减小、 轴突生长异常、水分不减少、白质纤维束方 向异常、断裂等均可引起水分子弥散增加， FA值减少，这在普通MRI上则不能发现。,从弥散张量可获得分数各向异性图,从分数各向异性图可测得各向异性值（FA值） 髓鞘越厚、 纤维束越密实、 轴突越粗 FA值越大，信号越高 DTI是脑成熟的一个独特的标志,临床应用,用于观察脑髓鞘化的进程脑成熟的情况脑肿瘤脑梗死先天性脑发育畸形脑外伤脑炎等,临床应用,脑髓鞘化 脑成熟, 髓鞘化：是脑成熟的重要过程。 促进神经冲动的传输。 髓鞘化：孕中期开始，持续到青年，有 规则有顺序地进行，从后到 前，从中央到外围，从下到上。,普通MRI, 发育中的髓鞘 T1WI上高信号（生后-6个月） T2WI上低信号 DTI比普通MRI反映脑的髓鞘化更为敏感，反映 髓鞘化的时间也更长。 在普通MRI上观察髓鞘化进程只能限于2岁左右， 2岁以后岁鞘化的情况就不能分辨。在分数各向 异位图(fractional anisotropy FA) 上从新生儿 一直可看到成人不同阶段髓鞘化的发展。,T1WI T2WI FA图,女 26天， 正常新生儿,T1WI T2WI FA图,男 2个月正常,T1WI T2WI FA图,男 18个月 正常婴儿,22个月正常男婴,T1WI T2WI FA图,男 3岁 正常,脑发育,26d 12mo 18mo,3y 6y 13y,FA 图,各不同月令FA值 Neonates and infants12mo 12mo-35mo 36-71mo n=40 n=11 n=15胼胝体 0.537 0.737 0.784 内囊 0.523 0.655 0.695 放射冠 0.494 0.433 0.494额部白质 0.361 0.528 0.566 McGraw P AJR 2002;179:15151522,白质纤维束 正常解剖,cst,ml,mcp,F 3y Brain stemSl th 4mmb=1000s/mm2SENSE 2Fiber directionred rt-ltgreen ant-postblue sup-inf,Philips Pride 4 soft ware,Mori, Stieltjes, et. al. Neuroimage14, 723-735 (2001),FPT(frontopontineTract) CST(corticospinalTract) TPOPT (temporo/parieto/occipito-pontineTract) (,alic,plic,cc splenium,ifo,slf,Color vector map,cc genu,CC sag,cor,trax,扣带回,cst/mcp,ml,ilf,ifo,Ant.cor rad,Cortical spinal tract,小脑中脚纤维 MCP,临床应用,白质纤维束成像,男3岁 左额颞叶肿瘤,Case 1,T2WI FA图 女 13岁 右上肢无力 烟雾病 case2,同例 MRA,同上例Cortical spinal tract,男6.5岁右侧肢体瘫其母怀孕6个月时从树上摔下，其后自觉胎动消失数天。,脑软化,Case 3,同上例Cortical spinal tract,FA,b=o,同上例,Cerebral Palsy (PVL)Grading,N 1 2,cbt/cpt,slf,cc,ptr,Poetscher, Mori,脑室旁白质软化 case4,Normal,正常,脑室旁白质软化,Case 5,同上例,男4岁脑外伤后6天右侧偏瘫脑软化 case 6,FA图,CST,男12岁右侧偏瘫 左侧基底节脑梗死