虎跑泉离西湖多远:大家讲一讲DTI吧 我爱脑科学网-心心水滴论坛

thinking 2008-12-21 17:53 发现研究DTI的越来越多。
大家讨论一下吧。
比如可以从以下角度
1 成像原理
2 数据分析
3 一般研究什么问题的时候需要用到它
4 当前的研究现状（比如已用它解决了什么问题）

发言者都有水晶送上
越是新手给的越多。

yangtao9819 2008-12-21 22:45 我来说几句吧，关于当前的研究现状。我所知道的就是用3D数据分割后的白质做VBM分析的结果做成ROI，然后用这个ROI来做纤维追踪，根据追踪出来的纤维的长短，体积，ADC，FA等值用SPSS做统计。目前的文章中做FA的好像比较多。
loulan1988 2008-12-22 13:30 新手上路，鼓励一下吧，版主一定给我水晶啊！呵呵。
目前在临床医学多采用ＤＴＩ的ＦＡ值来判断疾病的进展及继发性改变为多。
ＤＴＩ基于结构内存在有各种方向走行的成分，如脑白质纤维、肌纤维、心肌纤维等等。也就是存在各向异性的组织可以进行DTI成像。FA是反映这种各向异性程度的一个值，0-1范围。文献报道已开展了关于多发性硬化（MS)、ASL（肌萎缩侧索硬化）、正常脑白质发育、正常及脊髓病变等方面的研究。fiber tracgraphy是基于一个ROI做的纤维束追综，只能形态显示，不能进行定量分析。就是定量也未必准确，因为跟测试者选择的ROI大小很有关系。而这个ROI不可能准确画出一个解剖结构的全部。我所知道宣武医院的李坤成教授他们的DTI做的很有成果，发了数十篇SCI文章，其中还有发在Neuroimaging上的。301的马林教授做脊髓的DTI比较的早。
cwber 2008-12-22 20:02 曾经有人讲过DTI是假的，模拟出来的，不可信！汗ing
zhoukegui 2008-12-22 23:08 新手上路.
DTI通过改变弥散敏感梯度方向测量体素内水分子在各个方向上的弥散强度，在三维空间内定量分析组织内水分子的弥散运动，利用所得多种参数值进行成像。在神经科学中，我觉得DTI主要研究FA值、平均ADC值等参数和神经纤维束的变化。可以研究脑的解剖、脑的发育和各类累及纤维束的疾病,如脑肿瘤、脑梗死、多发性硬化等等。
200324116 2009-02-17 21:52 新手加外行瞎说几句：
我所知道的目前有些文章是基于白质的FA值进行分析的，FA值工作站上很方便就能获得（当然也还有其他如ADC等也能），通过一些软件如DTIStudio等也能获得FA值。还有就是纤维束跟踪，个人认为，受限于分辨率和个体差异，目前也就是看看热闹吧，当然效果确实很炫。
目前好像主要用于科研方面，临床应用不是很多，我觉得主要是大家还没有足够了解。其实对于某些神经系统疾病如脑梗塞的早期诊断识别是很有用的，我曾碰到过一例。
napoleon1982 2009-02-18 08:20 DTI数据分析目前可以分成两大类：
1）基于FA值的VBA（voxel-based analysis）
2）基于纤维示踪的分析方法（概率跟踪和确定性跟踪）

第一类方法很早就有研究，现在也一直是最常用的研究手段；
第二类方法是近期发展出来的，现在可以对纤维的长度，体积，连接皮层位置等进行定量分析，
如利用DTI对丘脑的分割，对胼胝体的不同部位划分，对扣带回的偏侧化研究等，可以采用如：
DTIstudio（确定性），FSL（概率）等软件实现纤维跟踪。目前新发展一种基于纤维示踪的配准方法：
TBSS，可以实现在不同被试上进行主要纤维的对齐，从而实现较为精准的组间比较（在主要纤维上的差异）。
naoshenjing 2009-02-21 00:17 DTI是DWI的一种更复杂形式，它涉及了水分子弥散的大小和方向。组织的生化特性(粘滞性和温度)、组织结构(大分子、膜和细胞内的细胞器等)能够从根本上影响水的弥散能力。组织纤维结构的病理状态既影响水的弥散性,又影响水的各向异性弥散特征。因此，DTI包含了有用的有关中枢神经系统的临床诊断信息。

弥散张量白质束成像（DTT）是一种较新的无创性追踪正常活体脑的神经纤维束轨迹的技术。 全脑白质束的轨迹是通过追踪最快弥散方向重建而得，其中假定最快弥散的方向与纤维束纵轴一致。
DTT可以提供白质完整性、纤维连接、术前计划以及病人预后等方面的信息。

目前主要应用于婴幼儿、儿童的脑发育,脑梗塞,脑白质病,阿尔茨海默病，老年性痴呆,精神分裂症,肿瘤,心脏、肾脏、骨络肌
欣欣 2009-02-21 11:13 俺是学心理学的，到处转转，学习一下
muyf 2009-05-16 01:41 我是做临床的，看到可以应用于脑梗死，于是就查了下文献：

脑梗死后锥体束华勒氏变性的弥散张量成像研究http://www.chinaneuro.com/article/list.asp?Unid=3489：DTI技术不能在发病7天内可靠地检测到锥体束的WD。发病后14天的FA与运动功能障碍相关。
看来DTI不能作为脑梗死早期诊断指标（跟5楼的战友矛盾啊）。

脑DTI检查显示SMS患者存在隐匿性脑组织损害http://www.chemdrug.com/databases/7_10_pduiyhqeisahrrhd.html。我的理解是该作者提示我们，诊断ms应用常规的mri扫描即可。
gaolion 2009-05-18 22:07 DTI数据分析目前可以分成两大类：
1）基于FA值的VBA（voxel-based analysis）
Another parametre is to compare MD between groups.
there are two way, one is  ROI, (draw an area manually).  another one is voxel based. (automatically)

2）基于纤维示踪的分析方法（概率跟踪和确定性跟踪）
beautiful.. but not as useful.
New softwares are  promising to compare the length and numbers of fibres.
amychguo 2009-05-19 14:28 我曾经小试了DTI的基于FA值的VBA，但是结果不好，异常的表现都在颅外，是跟我用的软件有关吗？还有就是，准备分析数据时才知道我们的数据采集有问题，当时的磁共振DTI结果只能是作为大体的纤维定位，不能用做更精细的VBA对比。

实在是周围的人都在摸索，没有地方学。而且个人感觉中国的保护主义还是比较严重。真正的关键技术都被屏蔽了，一般人无法掌握核心技术。对于我们非功能磁共振的专门研究人员来说，仅仅是做课题时用到这个技术，要想有好结果难上加难。
forphun 2009-05-21 05:02 DTI 用于研究人脑中的fiber以及由此推断出的myelination情况。其物理机制是水分子在人脑的自由扩散会受到fiber bundle的制约而顺着fiber bundle的方向扩散，由此DTI的信号会在此方向上较强。一般是在每个点测十几个方向，然后线性拟合出一个二阶张量，此张量的主矢量方向被认为是fiber在此处的走向。

DTI研究受到如下条件的限制：
（1） 采样密度太低
因为扫描时间的限制，DTI一般只能取到几立方毫米的精度，而fiber的截面是微米的量级，所以一个采样点里面包含了大量的fiber, 而这些fiber千变万化，用一个主方向来近似，太粗糙。
（2）fiber追踪技术受到fiber crossing的限制
因为采样点太粗，一个点里面会有多个不同方向fiber bundle交汇的情形，这时候用一个或者有限的几个方向来描述就不够了。Q-ball的技术能缓解，就是每个点采几十上百个方向，然后线性拟合一个高阶张量来描述水分子的扩散。但扫描时间是和被扫的方向个数成正比的，这样就使得DTI的扫描时间更成了问题。

By the way, 楼上的amychguo说的，异常表现在颅外，那是因为DTI都有比较严重的distortion，同一个人的DTI和anatomical T1之间都有较大的偏差，需要用FA map和T1 map之间做co-registration之后才能进行VBA对比。
neuroinf 2009-06-05 17:45 我们实验室也在做，不过是从动物和脑网络上面来做的
chuan800917 2009-06-18 10:21 我们也准备做，了解到的就是  fa值的统计比较，以及纤维示踪技术，准备学习dtistudio这个软件来解决，但是现在缺少老师啊
dti的应用范围极为广泛，可以作为普通的器质性病变的研究，同时对一些在宏观结构上位发现异常的疾病也可以通过dti研究，比如抑郁症，成瘾等
目前还比较热门的是dti结合fmri进行比较，从灰白质连接，功能结构相结合的办法来更加深入进行！！
lygbb1984 2009-06-28 23:16 扩散张量成像是利用扩散敏感梯度从多个方向对水分子的扩散各向异性进行量化,从而反映活体组织内的细微结构。常用的定量分析组织扩散特征的参数有表观扩散系数(apparent diffusion weighted,ADC),平均扩散系数(DCavg),部分各向异性(FA),相对各向异性(relativeanisotropy,RA)
新手哈，谢谢了
lygbb1984 2009-06-28 23:21 ADC表示分子整体扩散水平和扩散阻力的整体情况,DCavg则表示单位时间内分子自由扩散的范围,反映了水分子在各个方向上的平均扩散能力。FA指水分子各向异性成分占整个扩散张量的比例,其大小与髓鞘的完整性、纤维的致密性和平行性有关。RA反映的是水分子扩散各向异性与扩散各向同性的比值。
谢谢了，需要水晶下资料，谢谢
maxwell4444 2009-07-07 20:20 从技术角度上来说，DTI到现在还需要完善的东西有
1. fiber crossing的问题。 前面也有人提到了，因为DTI只是二阶张量，一个voxel纤维走向只能有一个最大方向。 因此需要更高阶的模型，比如q-ball和DSI。 模型的复杂也表示数据重建与显示的问题。
2.从数据的后处理上来看，数据的motion correction 和eddy current correction都是还未能很好解决的问题。目前大多做实验的人是用spm来做校正，其实对于DTI的数据，spm的能力还远远不够。FSL在做eddy current correction的时候，算法也有不足的地方。另外fiber tracking的问题，很多人也在想办法能解决不同个体之间比较的问题。

总的来说，DTI发展到现在还不算很成熟，很多东西需要在继续发展。

by the way, 还提一下有种叫做DKI的技术，diffusion kurtosis imaging，能够显示一些空间中有复杂结构的位置，如 细胞膜，器官， 能看到传统DTI看不到的东西。
aduozhang 2009-07-07 20:47 DTI，这个术语暂时还不了解，学习学习！
bluegrassdyh 2009-07-29 10:52 新手,
弥散张量成像 (diffusion tensor imaging, DTI)是一种可以无损伤检测大脑解剖连通性的技术。它测量的是水分子的弥散方向。水分子在一般的脑组织中的运动是没有方向性的，而在脑白质纤维束中的弥散具有很强的方向性。因此通过数学方法就可以重构水分子的弥散轨迹，也就是脑白质纤维的轨迹。因为大脑皮层的各个脑区是由白质纤维束相连的，因此用DTI就可以研究大脑皮层个区域之间连接。目前的脑成像研究不止关注那一脑区负责某一个功能，还关注这些脑区之间的功能整合。
DTI也成为目前非常流行而且有前途的脑成像技术之一。
linfan 2009-07-29 23:59 大家谈了很多DTI的优缺点,DTI由于是TENSOR,数学上分布不是在整个欧几里的空间,而是在一个特定子空间即所谓流形上,导致数学处理困难些,以往的概念如距离,正态分布等都沿从新定义.

增强DTI的性能可以从跟有效地扩散分布模型入手,现在HOT的是HARDI,结果也的确令人信服.

即便只是考虑FA计算,DTI和HARDI的噪声影响无法消除,好在现在一种有效的方法叫非局部平均(NLM)可以大大消除噪声保留图像有用信息,NLM利用了图像内容的相似性作平均,结果极好.
linfan 2009-07-30 00:06 另外DTI的REGISTRATION是一个难点重点,核心是REGISTRATION后不能改变像素的合理方向分布性,而由于DTI使用快速成像序列导致的几何失真更是困难.
br8wnwn38e 2009-08-05 15:11 擴散張量影像，為一個9x9矩陣，因為水分子的擴散效應，大多用於量測白質，
王辉 2009-08-05 18:29 　基本原理:DTI 利用水分子的扩散运动各向异性进行成像,反映活体组织空间组成信息及病理状态下各组织成分之间水分子交换功能状况,它可以无创性地评价脑白质纤维束间的联系及其病变,提供其他成像方法所无法提供的脑解剖结构信息,其成像基础是水分子在不均质组织(如脑组织有髓鞘皮质脊髓束) 中的弥散具有各向异性特性。通过计算可得出包括平均弥散系数(average diffusion coefficient ,DCavg) ,各向异性分数(f raction anisot ropy ,FA) 、相对各向异性(relative anisot ropy ,
RA) 在内的多种图像,其中各向异性分数是DTI 反映水分子扩散程度的一个公认的指标,可在一定程度上反映脑白质纤维束的微细结构和走行的一致性,因而可勾画脑白质主要纤维束。
  :较多学者运用DTI 在急性脑卒中方面做了研究。脑梗死发生之后的不同时期平均弥散率会改变,进而各向异性也会改变,Yang 等发现急性脑梗死患者的平均弥散系数与各向异性分数随时间变化而变化,并认为各向异性分数的变化与缺血程度有关,可以预测疾病的预后。Sorensen 等对50 例24 h 内急性脑缺血症状发作患者的研究中发现,缺血脑白质中各向异性分数明显降低,而在脑灰质中却不明显,其认为这是由于灰白质结构不同造成的。另外,梗死慢性期的DTI 研究发现在远离病变区的皮质脊髓束出现了与梗死有关的各向异性降低,提示脑卒中后白质纤维传导通路可能发生了变性改变,且可通过重建的特征矢量图显示出慢性期脑梗死病灶远端神经纤维
束走向的改变及其完整性,为神经轴突的完整性评价提供信息,从而为判断脑梗死患者的预后提供重要信息 。
mrsmra 2009-08-05 19:05 DWI最早应用与急性脑梗死的早期诊断；DTI最早应用于儿童脑白质发育的判断以及脑肿瘤的白质纤维束成像以用于导航手术，现在的应用有些泛滥了，至少在国内的临床是这样。
DWI的应用已经比较成熟；DTI由于涉及的参数比较多，由于eddy current造成的ghost以及deformation；对于皮层下纤维束的显示以及对于单个体素内不同方向纤维的标记等等，对于临床和可以都有很多的问题，DSI可能在部分程度上解决了一些问题，但是要真正反映脑白质的特征，还有很多要做。前段时间有网友发帖国外已经通过DTI在脑内建立了千余条白质纤维连接，可能说明了计算的重要性。
kkmmhouyz 2009-08-09 02:43 现在在做这方面的工作
展示一下DTI和FT技术目前在外科临床的应用
我们应用基于DTI的FT重建锥体束，用于手术计划
并将数据整合入神经导航系统用于术中定位锥体束，以加以保护。
使用的软件为商业导航计划软件
这方面的临床研究国外已有多个中心进行，均报道了良好的锥体束保护效果
虽然如前面的老师所说DTI及FT技术目前仍有局限，包括图像变形，分辨率受限，噪声干扰，检测方向数量受限，无法区分交叉纤维
但从现有资料和我们的经验看，对某些白质纤维束，特别是锥体束而言，仍能提供临床需要的精度。
对神经外科而言，很有意义。



附件图中紫色为锥体束形态
绿色标示病变位置
橘红色标示中央前回
红色为fMRI确定的语言功能区
草 2009-08-28 14:45 也在想这个问题，如果有人能发一个DTI分析教程就好了
gaolion 2009-09-14 00:53 some examples here :

http://lmi.bwh.harvard.edu/papers/pdfs/2007/odonnellTMI07.pdf
http://lmi.bwh.harvard.edu/papers/pdfs/2004/parkNI04.pdf
http://www.na-mic.org/Wiki/images/2/20/AJNR_WhiteMatterClustering_InPress.pdf



[s:58]  [s:55]  [s:56]  [s:58]
mriresch 2009-09-24 19:12 我也来讲讲。 DTI现在应用很广泛，但分析方法还有待更多的发展。前面有人提到了应用DTI做VBA分析（我觉得用得更多的名称是VBM——Voxel Based Morphometry），但由于DTI数据的低解析度，所以在registration的时候会有比较大的误差，Smith SM等人2006年在NeuroImage上发表的文章‘Tract-based spatial statistics: voxelwise analysis of multi-subject diffusion data’， 提出了对DTI数据做registration的新方法。
另外，DTI的另一热点，fibre tracking, 有很多软件可以做，但最快的是DTIStudio。 FSL中的FDT，分析DTI数据耗时太长。但值得注意的是用DTIStudio的时候，DTI的前期处理比较欠缺。

版主多送点水晶哈！鼓励一下新手。
tty.rcls 2009-09-28 10:40 DTI还是仅仅停留在Tensor这个层面，假设扩散是呈现空间对称分布，虽然可以在一定程度上重现脑白质的性状，但假设本身和实际有一定的差距。目前应用的FA等的定量测量其真正的临床含义也有待进一步验证，仅仅停留在FA值的比较，升高或是降低意义不大。
zeroapple 2009-10-10 02:03 　　一般理解DTI是DWI的更深层次技术进步，两者基本原理一致。目前主要用于脑内白质束示踪而显示正常或异常结构。目前的脑成像研究开始关注脑功能结构的关系，从物质角度分析其功能整合，或从功能角度分析其物质载体。因此DTI与其他成像手段结合，如FMRI、MRS，成为有前途的脑成像技术。但是由于DTI图象固有的几何变形、低分辨率，限制了其解剖定位精确性，因此在这方面MR技术尚需深入研究，促进功能解剖图象融合技术的发展。
　　在此，引用一篇DTI新进展新闻报道：
　　美国爱因斯坦医学院研究人员首次发现了脑震荡引起脑组织损伤的确切证据，从而解释了为何约30%的脑震荡患者出现持久的精神、行为改变。研究者利用磁共振弥散张量成像（DTI）技术对20例脑震荡患者的脑部进行了扫描，并进行常规MRI、CT检查及一系列神经心理测试。结果显示：尽管常规检查无异常，但DTI提示15例脑震荡患者出现额叶前皮质损伤，这些患者的神经心理学测试得分也很低，表现为执行力低下。研究者指出，采用DTI技术有助于早期识别和干预脑震荡致脑组织损伤的患者，以改善预后。（Radiology.2009年6月30日在线版）2009年09月11日 作者：刘侃  来源：医师报　　

　　如果以上结果得以重复证实，有了脑震荡的客观依据，那么对神经科学、法医学而言，将是突破性成果，相应的一系列难题将会迎刃而解。
sunshine 2009-10-27 13:34 DTI我现在只是求FA值，纤维素追踪还不会，用了好几个软件都是只求出了FA值，不知哪位高手能否提供一点用FSL做纤维素追踪的处理流程介绍。
  另外听说今年召开了一个会讨论说DTI现在不好用于临床。
ibsirene 2009-11-25 10:52 在1993年時，Basser等人推導出DTI理論，並且完整證明出擴散非等向性。由於白質的非等向性擴散比灰質或是腦室更明顯，因此，利用擴散張量磁振造影理論對於水分子擴散非等向性效應的描述即可以完整顯示出細微組織結構，例如大腦白質神經纖維結構。

DTI目前的應用有二，一個是利用水的非等項性擴散做腦內神經追蹤，另一個是用擴散的非等向性只標做病理變化的研究
ibsirene 2009-11-25 11:04 擴散張量磁振造影是利用在外加強的擴散梯度磁場下搜集水分子擴散運動所造成的磁共振訊號之變化，並經由數學計算後求得水分子的自我擴散係數(self diffusion coefficients)及代表水分子擴散運動的向量圖。在實驗進行上，最少需要應用六個擴散梯度方向編碼以得到六張不同方向的擴散加權影像。目前也有許多研究提出應用更多方向的擴散梯度磁場以得到正確率較高的擴散不等向性指標以及更為準確的神經追蹤影像
liuhongfu 2010-01-03 21:02 1980年代中期弥散张量成像的理论已被提出，1986年 Le Bihan 提出弥散张量成像临床应用的潜在可能性。1990年Moseley的论文提到侦测猫的大脑局部缺血情况。1994年Basser推导出弥散张量核磁成像（diffusion tensor imaging, DTI）的理论，2000年Wedeen成功发展扩散谱影像的技术。扩散核磁造影结合了PGSE测量扩散磁振讯号与扩散磁振造影技术的概念，可应用于早期诊断缺血性脑中风，可以准确评估脑部、肝脏肿瘤的治疗效果。
liuhongfu 2010-01-03 21:04   

•        1827 Robert Brown 首次发现弥散现象

•        1950 Hanh 从理论上提出用自旋回波测量水分子弥散过程的方法

•        1985 Taylor 和 Bushel 首次实现磁共振弥散成像

•        1986 Denis LeBihan 首次将磁共振弥散成像应用于活体

•        1990 Michael Moseley 发现弥散成像在早期脑缺血诊断中的价值

•        1996 首次实现人脑弥散张量成像

•        1999首次实现人脊髓弥散张量成像



一、弥散张量成像的基本原理

弥散张量成像(DTI)是利用弥散加权成像技术改进和发展的一项新技术，弥散张量不是平面过程，以三维立体角度分解，量化了弥散各向异性的信号数据，使组织微结构更加精细显示，弥散需要用张量显示，扫描应用多个梯度场方向，现用6-55个方向。

DTI：弥散具有方向依赖性，分子向各个方向弥散的距离不相等，则成为各向异性(anistrophic)。而DWI则为水分子弥散的方向相一致，即相同性。

弥散张量成像的原理：在完全均质的溶质中，分子向各方向的运动是相等的，此种弥散方式为各向同性(isotrophic)，其向量分布轨迹成一球形，而另一种弥散是在非均一状态中，分子向各方向运动具有方向依赖性，分子向各方向弥散的距离不相等，称为各向异性（anisotrophic）,其向量分布轨迹成一椭圆形。如在大脑白质分子的弥散表现为各向异性，分子沿白质纤维通道方向的弥散速度快于垂直方向。

张量是一个工程物理学的名称，张量是一个数学结构，是一个椭圆形结构，有三维空间，各向异性有3×3个二级分量，张量的矩阵是9个非0因素，其中3个分量是相同的（对称性），而其余6个因素（Dxx,Dyy,Dzz ,Dxy,Dxz,Dyz）决定弥散张量的特征。3个非0因素沿着张量的主对角线，称为本征值(eigevalue)λ1,λ2,λ3, 本征值反应出椭圆形的形状，大小与方向无关。而其数学关系代表方向为3个本征向量（eigevector）V1,V2,V3。

弥散张量成像(DTI)的数据分析：

①平均弥散率（mean diffusivity. MD）：MD反映分子整体弥散水平和弥散阻力的整体情况，他只表示弥散的大小，而与弥散的方向无关，也即ADC值。

②各向异性程度，反映分子在空间位移的程度，与方向有关。用来分析各向异性的参数很多，有各向异性指数（anisotraphy index,AI），相对各向异性（relative anisotraphy RA）各向异性分数或称部分各向异性（fractional anisotraphy FA）。其中由于FA图像观察大脑白质纤维结构最清楚，灰白质分界好，FA值用于肿瘤诊断有益，故应用广泛。

RA值反映水分子弥散的各向异性成分与各相同性成分的比值。

λ是描写弥散张量的三个特性值，亦即本征值（eigevalue）。FA值反映水分子各向异性成分占整个弥散张量的比例，其范围从0－1，自由水为0，对于非常规则的大脑白质纤维FA值接近1。

弥散张量白质束成像(Diffusion tensor Tractography,DTT) 或称纤维束示踪成像技术（Fiber tractography FT），是在弥散张量成像发展起来得一项新技术，可在活体中显示纤维束的方向及完整性。

DTI图像反映脑白质纤维素的走行方向，并可观查白质纤维束的方向，称谓白质束成像(Tractography)。

•         垂直于神经纤维走行方向的弥散难

•         平行于神经纤维走行方向的弥散易

•         DTI图像反映了水分子在脑实质空间内向各个方向进行弥散运动的主导方向

在正常的黑白FA图上，白质是高信号，可以辨认白质束的主要走行，亦可形成二维彩色的FA图，彩色强度代表异向性的程度，颜色代表方向性，红色代表左右走行方向，绿色代表前后走行方向，兰色代表上下走行方向。

在硬件上有一定要求：需要有螺旋桨扫描技术的MR机，有并行采集技术，有多个方向的敏感梯度，现在最好的已达642个方向。且需要放大梯度线圈等。在软件上须有纤维束跟踪软件。

在操作上也要注意，应对白质束的解剖有了解，一般在彩色FA图上画出感兴趣区（ROI）, 感兴趣区的位置很重要，如追踪皮质脊髓束，如下面的ROI放在大脑脚，则很难将几个皮质脊髓束分开，放在桥脑下面较好

脑白质束成像可以在活体无创性显示白质纤维束的走行、病理及与肿瘤、病变等的关系等。

DTI扫描条件：1.5T,GE Signa Excite HD

头部：EPI

TE minium

TR 10000

128x128

层厚：4mm/0

1nex

B值 1000

25个方向

颈椎：EPI

TE minium

TR 2950

128x128

层厚：3mm/0

6nex

B值500

15个方向
liuhongfu 2010-01-03 21:05 二、DTI后处理图像

1.          黑白FA图

2.          彩色FA图

3.          彩色MD图

4.          彩色定向图

5.          彩色主本征向量图

6.          三维彩色白质纤维示踪图

正常FA图：彩色及黑白图

白质纤维束可分为致密的白质结构（如胼胝体，内囊，大脑脚）及非致密的白质结构（如放射冠及周围白质），FA值致密的白质结构大于非致密的白质结构。





三. 弥散张量成像在临床上的应用

我们应用DTT技术，对正常白质束的解剖及病理做了一些初步探讨。正常人白质纤维束分为三类：连合纤维是胼胝体，前连合，等。联络纤维是弓形纤维，钩束，扣带束，上纵束，下纵束等。投射纤维有锥体束，视放射，内侧丘系等。

正常神经束

胼胝体束

皮质脊髓束

钩束

上纵束

下纵束

扣带回

前联合

四、DTI在大脑疾病中应用

1.星形细胞廇间变型，部分呈恶性胶母细胞廇改变（病理证实）的DTI改变：

肿瘤的FA图肿瘤的FA值低于对侧

肿瘤的FA值：113；正常侧：343

肿瘤的MD图肿瘤的MD值高于对侧

肿瘤的MD值：9.85；正常侧：8.11

DTI脑白质纤维束成像术，肿瘤导致皮质脊髓束移位及纤维束的破坏

肿瘤的彩色定位（定向）图，可见脑干受压移位

2.弥散张量成像在炎症，脱髓鞘性病变及神经变性性疾病上的应用。

神经髓鞘是影响向异性因素之一，当脱髓鞘疾病时，如多发性硬化由于轴突髓鞘的破坏，斑块的FA值降低，彩色FA图上可见红色度降低，白质纤维束成像可见破坏。而在神经变性性疾病如肌萎缩侧索硬化症(ALS)，有时在T2WI冠状位上，可见从那囊后肢到大脑脚的纵向连续的带状高信号影，但这种典型所见不多见，应用DTI 可见FA值的降低

3.弥散张量成像在中枢神经系统发育异常的应用。

中枢神经系统发育性疾病，可以看到纤维束的方向和连接错误，如胼胝体发育异常，脑瘫，皮质异位等

皮质发育不全

先天性胼胝体发育不全

肾上腺白质发育不良

4.弥散张量成像在脊髓中的应用。

1)      正常脊髓DTI及脊髓白质纤维束成像.

2)      颈间盘凸出: 均有颈髓压迫的临床体征, DTI图见FA值洚低MD值升高,特别注意到T2WI影像上无改变,而在DTI 上有改变.

3)      脊髓脱髓鞘病及神经变性性疾病:MRI :T2WI 可见高信号, DTI见FA值洚低MD值升高.并见白质束的变形破坏

4)      脊髓外伤.

5.DTI立体融合图像指导神经外科治疗方案。
linbooks 2010-01-04 00:00 目前重鬱症的DTI研究主要應用於老年重鬱症病患的白質變化。根據磁振擴散張量造影（magnetic resonance diffusion tensor imaging）研究，老年憂鬱病患在大腦腦室旁的白質有hyperinstesnities and lower anisotropy1, lower FA in the right superior frontal gyrus2, dorsolateral prefrontal cortex3, the anterior cingulate3, and diffuse frontal and temporal regions4-6，在下額葉白質的FA值與憂鬱症狀的嚴重度成反比4。然而目前比較有興趣的研究主題是關於DTI於抗憂鬱劑療效預測與白質相關性研究。 　　
　　根據發表於2008年2月版的美國精神醫學期刊(American Journal of Psychiatry) 的文獻7。儘管治療進步，許多憂鬱的年長患者難以有效治療；他們假設，治療失敗之年長憂鬱病患的腦部白質區域有一些微小構造異常，會造成腦化的腦部的再平衡功能減弱。他們招募了62名60歲以上的非失智、非妄想年長病患，這些人的24題漢氏憂鬱量表（24-item Hamilton Depression Rating (HAM-D) scale）評分在18分以上。這些人之中，有48人(平均年紀70歲)在2週的安慰劑期之後持續符合症狀規範(HAM-D評分18-34；平均22.2)，這些人進入12週的escitalopram藥物治療期，然後接受擴散張量造影。　　
　　第12週時，未緩解者(n=23)的皮質-紋狀體-邊緣網絡白質區域比達到緩解者(n=25)有較低的不等向性因子。神經影像掃描發現，與對抗憂鬱藥物有反應者相比，無反應者在多元額邊腦區域、在新紋狀體、以及皮質下白質區域等處有較低的不等向性因子—或者比較非等方性之水擴散。此研究認為皮質-紋狀體-邊緣網絡之白質異常可視為容易受損，會增加慢性老年憂鬱的可能性，較低的不等向性可能表示潛在的神經異常—在一些白質神經纖維束可能改變軸索膜和髓磷脂；有這種異常（低的 不等向性）的病患，此研究發現其對治療反應較差。
    此外另一個研究團隊亦於2008年9月在PLoS One發表類似的研究。研究人員假設抗憂鬱劑藥物療效將與FA值有關，達到緩解FA值較高。因此研究團隊招募74為重鬱症患者，年齡介於60歲或60歲之間，參加了一個為期12個星期開放觀察試驗，以sertraline來治療重鬱症並已完成臨床評估Montgomery-Asberg
Depression Rating Scale(MADRS)和1.5T磁共振腦成像。表觀擴散係數（ADC）和部分各向異性（FA）測定的主要區域在白質背外側前額葉皮層、前扣帶皮層、胼胝體。個案有無達到緩解與ADC和FA值的差異主要利用廣義估計方程式(generalized estimating equations)進行統計，並控制了年齡，性別，醫療並發症和基線重鬱症的嚴重程度。
    研究主要結果發現對sertraline未達緩解患者在額上腦回和與雙邊前扣帶皮質有較高的FA值。但是ADC值與sertraline療效沒有達到顯著性。因此研究團隊根據對sertraline未達緩解者其額葉FA值較高的結果，更進一步表示在功能成像研究(functional imaging study)表明，重鬱症的特點是在額葉和邊緣地區可能有功能之間的脫節(disconnection)。可以利用DTI來偵測大腦結構改變與功能間的脫節患者可能對抗憂鬱劑有反應。
csrbf 2010-04-19 09:34 我是DTI方向的，可以简单说两句~~

1。原理似乎已经非常清楚，不需要再补充。
2。应用：配准-〉VBA
                  追踪-〉与神经有关的脑功能疾病：精神分裂、抑郁、脑损伤、脑肿瘤、AD等
3。缺点：分辨率相对于人体的神经纤维，还是太低。
wgh0805 2010-04-19 21:53 我对于DTIstudio的学习感觉很纠结，我的DTIstudio把文件为.img/.hdr打开不行，不知这种还需要怎样的转换？