MR在儿童脑白质发育中的应用课件

MR在正常儿童脑发育中的应用MR在正常儿童脑发育中的应用1神经元的分类(TypesofNeurons)MultpolarneuronsBipolarneuronsUnipolarneuronsAnaxonicneurons神经元的分类(TypesofNeurons)Multp2MR在儿童脑白质发育中的应用课件3MR在儿童脑白质发育中的应用课件4发育过程脑容积髓鞘化的形成（传递神经冲动）发育过程脑容积5髓鞘发育髓鞘化细胞：少突胶质细胞发生于胎儿晚期和出生后数年髓鞘化成熟是大脑生长发育完成的标志髓鞘化形成有一定顺序判断脑发育情况，对HIE、PVL的早期诊断提供依据髓鞘发育髓鞘化细胞：少突胶质细胞6特点起始时间：开始于妊娠第5个月，2岁内较快，三岁基本完成方向：尾侧→头侧，背侧→腹侧，中央→外周功能区→非功能区脑干→小脑和基底节→大脑枕叶→额叶（顶叶、枕叶、额叶和颞叶）皮质脊髓束：脑桥-大脑脚-内囊后肢-半卵圆中心中部。

特点起始时间：开始于妊娠第5个月，2岁内较快，7新生儿、婴儿期脑的发育正处于神经胶质细胞成熟和白质纤维髓鞘形成旺盛的时期,这一时期脑内生物化学成分、水含量变化极大,在ＭＲＩ上信号变化复杂。脑白质含水量72%2岁以上脑白质含水量87%出生时脑灰质为89%脑灰质为82%新生儿、婴儿期脑的发育正处于神经胶质细胞成熟和白质纤维髓鞘形8MRI的检查优点能动态显示髓鞘形成及反映病理改变等特点,由于MRI有良好的组织分辨力,显示颅底方面没有骨质伪影,后颅凹与脑干结构显示得十分清晰;MRI具有多序列扫描,T1WI能提供颅脑的解剖结构;T2WI能显示病变的特征性变化。MRI是无需变动体位即可显示多层面、方位的影像特征,便于病灶的定位。MRI的检查优点能动态显示髓鞘形成及反映病理改变等特点,9MRI信号特点小儿脑MRI信号强度特征取决于：㈠脑白质和灰质含水量不同及其变化；㈡脑白质神经纤维的髓鞘形成和成熟；㈢髓鞘含较多脂质也是T2WI图像上有髓鞘形成脑白质信号强度较低的原因之一。MRI信号特点小儿脑MRI信号强度特征取决于：10MRI显示脑内结构磁共振扫描序列:轴位T1WI轴位T2WI轴位FLAIR轴位DWI矢状T1WIMRADTIMRSMRI显示脑内结构磁共振扫描序列:11T1WI:描述解剖结构T2WI:描述病灶FLAIR:描述病灶DWI:对急性梗塞敏感T1WI:描述解剖结构T2WI:描述病灶FLAIR:描12正常儿童脑发育脑发育的评价脑容积白质髓鞘形成正常儿童脑发育脑发育的评价13髓鞘形成时间表在实际工作中，可参照正常髓鞘形成的时间表有助于判断脑发育情况正常的髓鞘形成时间表可以为评价髓鞘形成落后提供证据。方法：非量化法(肉眼观察)，半定量法(比率)和定量法(绝对值)。髓鞘形成时间表在实际工作中，可参照正常髓鞘形成的时间表有助于14髓鞘形成时间表定量测量常用于评价脑髓鞘形成,也用于其他结构。比如对T1,T2,ADC,FA值。髓鞘形成时间表定量测量15白质灰质T1值T2值T1值T2值出生1615±120ms91±6ms1590±60ms88±8ms6月1150±60ms64±6ms1300±70ms67±7ms1岁580±50ms57±5ms890±75ms69±3ms3岁53±3ms62±3msHollandetal.(1987)，0.35TMR的测值（T1，T2）在发育中的作用白质灰质T1值T2值T1值T2值出生1615±120ms9116髓鞘形成时间表半定量法通过计算感兴趣区的平均信号强度和髓鞘完善结构区的平均信号强度的比值，评价髓鞘形成的程度。内囊后肢经常被用于做比对(孕44周时已经完成髓鞘化）。尾状核头也可以用来做参考。髓鞘形成时间表半定量法17Myelinationoftheposteriorfossa(ndnucleusdentatus;mcpmiddlecerebellarpeduncle;Vvermiscerebelli;1peridentatewhitematter;2corpusmedullare;3peripheralwhitematter;IVfourthventricle)Myelinationoftheposteriorf18髓鞘形成时间表肉眼观察基于T1和T2加权图像的改变。出生后的最初六个月T1像是很有用的。六个月后T2像可以提供更有用的信息。结合T1和T2数据很有价值，特别对髓鞘发育延迟或者异常的病例髓鞘形成时间表肉眼观察19髓鞘化发育信号变化原因MRI髓鞘信号髓磷脂内的结合水（短T1短T2）轴突和细胞外水（长T1长T2）髓鞘化发育信号变化原因MRI髓鞘信号髓磷脂内的结合水轴突和细20新生儿与成人信号相反，随月份变化。3-6月：T1WI灰白质等信号9-18月：T2WI灰白质等信号婴幼儿出生前(胚胎7月)至18月，髓鞘发育最快，18-24月基本接近成人水平。髓鞘发育顺序：由尾→头背侧→腹侧感觉→运动

婴幼儿脑组织MR信号变化新生儿与成人信号相反，随月份变化。婴幼儿脑组织MR信号变化21解剖部位T1W出现高信号时间（月）T2W出现低信号时间（月）延髓、中脑背侧出生出生桥脑背侧出生出生桥脑腹侧出生出生小脑中脚出生出生小脑上、下脚3-6月3-6月小脑白质1-3月3-6月皮质脊髓束、半卵圆中心中部1-3月8-18月丘脑腹外侧部出生出生内囊后肢后部出生出生-2月解剖部位T1W出现高信号时间（月）T2W出现低信号时间（月）22解剖部位T1W出现高信号时间（月）T2W出现低信号时间（月）内囊后肢前部出生4-7月内囊前肢2-3月7-11月胼胝体-压部3-4月6月胼胝体-体部4-6月6-8月胼胝体-膝部6月8月中央前后回1月9-12月半卵圆中心出生2-4月视束、视交叉出生出生视放射1月3月解剖部位T1W出现高信号时间（月）T2W出现低信号时间（月）23解剖部位T1W出现高信号时间（月）T2W出现低信号时间（月）巨状回白质出生4月额叶7-11月11-18月颞叶7-11月12-24月枕叶3-7月9-12月解剖部位T1W出现高信号时间（月）T2W出现低信号时间（月）24妊娠34-36周脑回较少，脑沟较浅脑内白质无明显变化基底节区：内囊后肢与相邻豆状核相比呈短T1长T2信号妊娠34-36周脑回较少，脑沟较浅25孕龄34~35w，T1WI，已髓鞘化的脑干背侧、苍白球。孕龄34~35w，T1WI，已髓鞘化的脑干背侧、苍白球。26孕龄34~35w，T2WI，丘脑下核髓鞘化。内囊仍未髓鞘化后颅窝内：脑干神经核、小脑齿状核及小脑蚓部呈相对低信号。孕龄34~35w，T2WI，丘脑下核髓鞘化。内囊仍未髓鞘化27新生儿(足月)T1W观察髓鞘化好内囊后肢，放射冠中央，大脑脚，丘脑腹外侧，小脑上下脚，脑干背侧新生儿(足月)T1W观察髓鞘化好28MR在儿童脑白质发育中的应用课件29MR在儿童脑白质发育中的应用课件301-2月婴儿中央前后回视放射内囊后肢小脑深部脑干背侧→腹侧1-2月婴儿中央前后回31MR在儿童脑白质发育中的应用课件32MR在儿童脑白质发育中的应用课件33MR在儿童脑白质发育中的应用课件34髓鞘化在T1WI的表现部位3月:小脑中脚(3月完全)4月:胼胝体压部、半卵圆中心4－5月：内囊前肢5－6月：胼胝体7月：枕叶，顶叶8-9月：额叶10月：颞叶18月：与成人相似15-30月：三角区周围，白质联络纤维髓鞘化在T1WI的表现部位3月:小脑中脚(3月完全)35正常婴儿，4m，T1WI正常婴儿，4m，T1WI36MR在儿童脑白质发育中的应用课件376月龄6月龄386月龄6月龄396月龄6月龄408月龄8月龄418月龄8月龄4210月龄10月龄4310月龄10月龄4412月龄12月龄4512月龄12月龄46视辐射WMA3~4mWMA<3mWMA>6m胼胝体膝部胼胝体压部WMA4~6m6月以内婴儿T1WI信号变化YN视辐射WMA3~4mWMA<3mWMA>6m胼胝体膝部胼胝47胼胝体压部WMA6~8mWMA<6m内囊前肢胼胝体膝部WMA8~11m6月以上婴儿T2WI信号变化额叶白质WMA11~14m弓状纤维成人状态WMA14~18mYN胼胝体压部WMA6~8mWMA<6m内囊前肢胼胝体膝部WM48髓鞘形成滞后女，1岁髓鞘形成滞后女，1岁49髓鞘形成滞后男，2岁髓鞘形成滞后男，2岁50新技术在发育应用MR波谱

弥散成像

磁化转移成像新技术在发育应用MR波谱51磁化转移MTR的改变与婴儿期的髓鞘形成过程相关。MTR可以量化髓鞘形成过程并且监测发育的区域。MTR值(%)随时间增加。灰质的MTR值也随时间增加。使用MTR全脑柱形图可以监测脑的成熟度。磁化转移MTR的改变与婴儿期的髓鞘形成过程相关。52发育各阶段的磁化转移率(%)发育各阶段的磁化转移率(%)53T1WMTC2.5-month-oldchild：未髓鞘化白质信号中度丢失（MTC像上）T1WMTC2.5-month-oldchild：未髓鞘5430-month-oldchild：髓鞘化白质信号严重丢失（MTC像上），提示高MTC值30-month-oldchild：髓鞘化白质信号严重丢55MR在儿童脑白质发育中的应用课件56MR在儿童脑白质发育中的应用课件57DWI和DTI灰质新生儿和成人灰质的相对各向异性实际上是零：即灰质的弥散的各向同性的孕26周时的皮层各向异性不为零，因为这时的皮层细胞结构受控于放射状神经胶质纤维和锥细胞树枝状放射的方向。DWI和DTI灰质58DWI和DTI白质白质的ADC值和FA值依赖于成熟水平脑发育早期ADC值高，并逐渐下降FA起初低，随后快速增加与ADC图相比，FA像显示灰白质对比更好ADC和FA值在不同的脑结构是不同的，这依赖于结构和发育阶段DWI和DTI白质59MR在儿童脑白质发育中的应用课件60不同年龄组FA图表现

（内囊层面）

第一组（小于6个月）第二组（6个月—1岁）第三组（1岁—3岁）第四组（3岁—5岁）第五组（5岁—8岁）第六组（8岁—12岁）第七组（12岁—18岁）不同年龄组FA图表现

（内囊层面）第一组（小于6个月）第二61FA值与年龄相关曲线

(半卵圆中心)FA值与年龄相关曲线

(半卵圆中心)62FA值与年龄相关曲线

(胼胝体膝部)FA值与年龄相关曲线

(胼胝体膝部)63测量兴趣区测量ROI＝100mm2

（最小体素）测量兴趣区测量ROI＝100mm264正常人脑的

发育过程正常人脑的

发育过程65额叶白质不同年龄波谱变化图1月12月3岁8岁NAACho额叶白质不同年龄波谱变化图1月12月3岁8岁NAACho66丘脑枕叶白质(p<0.001)(p<0.001)2岁之前变化迅速丘脑枕叶(p<0.001)(p<0.001)2岁之前变化迅速671.5-yrcontrolsubjectdemonstratesanNAA/Crratioof2.12andaCho/Crratioof1.81.1.5yrpatientwithmilddevelopmentaldelaydemonstratesaslightlyhigherChopeakandhigherCho/Crratioof2.011.5-yrcontrolsubjectdemonst685-year-oldpatientwithmilddevelopmentaldelayinlanguageandcoordinationdemonstratesmarkedincreaseintheCho/Crratioto1.795-year-oldcontrolpatient：TheNAA/Crratioof2.50andCho/Crratioof1.42arenormal.5-year-oldpatientwithmildd69垂体胎儿和新生儿形态：上缘微凸信号：与脑组织相比为短T1（腺垂体在2个月之前为高信号，神经垂体一直为高信号）2个月形态：上缘变平信号：T1WI信号同灰质垂体胎儿和新生儿70垂体儿童期生长缓慢上缘平直或轻度上凸，垂体柄一般显示不清高度：2~6mm(1年高度增加较少，