磁共振DTI弥散张量成像

1、编辑课件1RS-FMRI和和DTI的原理及的原理及应用应用编辑课件2内容1.静息态功能磁共振（RS-fMRI)的原理及应用。2.弥散张量成像（DTI)的原理及应用。3. RS-fMRI和DTI联合应用。编辑课件3RS-fmri编辑课件4MRI VS. FMRIMRIMRI studies studies brain brain anatomyanatomyfMRIfMRI studies brain studies brain functionfunction编辑课件5广义的功能磁共振成像弥散加权成像（DWI)灌注加权成像（PWI)磁共振波普成像（MRS)血氧饱和水平依赖成像（BOLD）编辑课

2、件6狭义的功能磁共振成像特指血氧饱和水平依赖成像（ blood oxygen level dependent ，BOLD）静息态（活动）和任务态（激活）ps：ASL-fMRI（脑血流变化）编辑课件7BOLD-FMRI的优点无创伤，无示踪剂无电离辐射性，无需暴露于放射活性物质环境空间分辨率及时间分辨率高可将功能成像与解剖细节结合起来编辑课件8BOLD-FMRI的原理1.耗氧量增加氧含量减少2.血流量增加氧含量增加3.增加快于减少4.氧合/脱氧血红蛋白比例加大编辑课件9BOLD-FMRI的原理血红蛋白对磁场影响不同：脱氧血红蛋白属顺磁物质，引起加权像信号减低。氧合血红蛋白是抗磁性物质，可增加加权信

3、号强度。当氧合脱氧血红蛋白的比例增加时，或说脱氧血红蛋白含量减少，其T2缩短效应减弱，表现为延长。在加权像上表现为信号增强， 故而神经元活动区的加权像信号即高于非活动区。编辑课件10RS-FMRI应用认知科学神经科学针灸药物滥用临床应用等。编辑课件11RS-FMRI应用数据处理分析方法：ReHo（Regional Homogeneity ）ALFF（Amplitude of Low Frequency Fluctuation ）FC（FunctionalConnectivity）编辑课件12DTI编辑课件13实现活体观察组织结构的完整性和连通性实现活体观察组织结构的完整性和连通性利于白质纤维束

4、的损害程度及范围的判断利于白质纤维束的损害程度及范围的判断显示脑白质内神经传导束的走行方向，实现对人的中枢神显示脑白质内神经传导束的走行方向，实现对人的中枢神经纤维精细成像经纤维精细成像目前唯一可在活体显示脑白质纤维束的无创成像方法目前唯一可在活体显示脑白质纤维束的无创成像方法编辑课件14编辑课件15DTI是在DWI(Diffusion weighted imaging)技术基础上发展起来在三维空间内定时定量地分析组织内水分子弥散特性各向同性（各向同性（isotropyisotropy）编辑课件16编辑课件17各向同性各向异性编辑课件18至少在6个不同非共线方向上施加敏感梯度采集一幅具有同样参

5、数而未施加敏感梯度的图像差异而得到6幅表观弥散系数图（ADC）得到一个六元一次方程组，利用这些图可以求得每个体素的有效弥散张量D 编辑课件19在梯度场强下水分子的弥散存在会导致磁矩改变，而细胞外水分子运动对信号的改变起主导作用DTI利用弥散张量场中的各向异性扩散的方向信息来追踪神经通路的走行，从而得到脑白质中神经纤维和功能束的走行方向和立体形态编辑课件20DTI研究定量研究常用指标包括：ADC、MD、FA、RA、VR纤维束追踪技术用于显示脑白质中神经系统纤维和功能束的走行方向和立体形态编辑课件21DTI的定量研究ADC-平均弥散系数MD-平均弥散率FA-部分各向异性RA-相对各向异性VR-容积

6、比编辑课件22纤维束追踪技术利用最大本征向量1对应纤维束传导方向将大脑中神经纤维束轨迹描出来，实现活体查看和研究中枢以及周围神经系统的神经通路的连接和连续性方法：从一个设置的种子位置开始追踪，直至遇到体素的FA值小于0.2 编辑课件23纤维束追踪技术编辑课件24RS-FMRI和DTI联合应用编辑课件25RS-FMRI和DTI联合应用观察脑功能皮层及与之相连的皮层下传导通路的关系研究脑结构和功能的关系编辑课件26RS-FMRI和DTI联合应用A：增强MRI显示右额后紧贴中央前同脑膜瘤。B：fMRI和DTI图像融合，红色为双侧手运动区，彩棕色为双侧皮质脊髓束，黄色为脑膜瘤。cF：3D增强MRl、fMRI和DTI图像融合，右侧运动区与病变相邻，功能区受压后移，右侧皮质脊髓柬受病变压迫外侧移位编辑课件27SOFTWAREDiVa-diffusion