DTI 探讨PPT演示课件

磁共振弥散张量成像1弥散张量成像是什么？用来做什么的？人家拿来做了什么？抛砖引玉石~~~我们能做什么？2磁共振弥散张量成像（diffusiontensorimaging,DTI）的基本原理。3DWI组织内影响水分子弥散的因素

细胞内外的体积变化水分子通过细胞膜的渗透作用细胞外间隙形态的改变4正常组织随机运动的水分子细胞毒性水肿的组织运动受限的水分子5MR图片6DTI均质介质中水分子的运动是无序随机运动，即向各个方向运动的几率是相同，即具有各向同性（isotropy）7在脑白质中由于髓鞘的阻挡，在各个方向弥散程度是不同的，具有方向依赖性，水分子的弥散被限制在与纤维走行一致的方向上，此时弥散张量可表示为椭球形水分子的运动由于受到组织细胞结构的影响，即具有各向异性(anisotropy)8DTI的量化参数9DTI的量化参数平均扩散率反映各向异性的参数平均弥散系数(ADC)部分各向异性指数(FA)相对各向异性(RA)容积比(VR)10第一类是平均扩散率指MR成像体素内各个方向扩散幅度的平均值，代表了某一体素内水分子扩散的大小或程度，通常所用的指标就是平均弥散系数（averagediffusioncoefficient，ADC），反应了水分子单位时间内扩散运动的范围，单位是mm2/s，其值越大，说明水分子扩散能力越强。11ADC图12第二类是反映各向异性的参数

1、部分各向异性指数（fractionalanisotropy，FA）分析各向异性最常用的参数，指弥散的各向异性部分与弥散张量总值的比值，反应了各向异性成分占整个弥散张量的比例，取值在0～1之间，0代表了最大各向同性的弥散，比如在完全均质介质中的水分子弥散，1代表了假想下最大各向异性的弥散

脑白质中FA值与髓鞘的完整性、纤维的致密性及平行性呈正相关

－水分子垂直于神经纤维走向的弥散运动困难－水分子平行于神经纤维走向的弥散运动容易13FA图142、相对各向异性（relativeanisotropy，RA）和容积比（volumeratio，VR）

RA为各向异性和各向同性成分的比例。

VR等于椭球体的体积与半径为平均扩散率的球体体积之比。两者的取值范围亦在0～1之间，RA的意义与FA相似，越接近1说明水分子的各向异性程度越高。而VR越接近1说明水分子的弥散越趋于各向同性。15RA图16VR图1718彩色弥散张量图根据体素弥散的最大本征向量的方向决定白质纤维走行的原理，通过将X、Y、Z轴方向的主要本征向量分别配以红、绿、篮三种颜色。

19白质纤维束示踪成像

（fibertractography）

202122Thecorticospinaltractfibersconvergeanddescendthroughthecoronaradiata,theposteriorlimboftheinternalcapsule(PLIC),thecentralportionofthecerebralpeduncle,andtheventralaspectofthepons,beforedecussatinginthemedullarypyramidsanddescendingwithinthespinalcord。23

Thecorticopontocerebellartract.Coronal(AandB)andaxial(CandD)colorFAmapswithsuperimposedtractographyofthecorticospinaltract(green,A)andcorticopontinetracts(pink,BandD)showingfiberscrossingthepons(redtract,arrows,C)totheleftcerebellarhemisphere(arrow,B)viathemiddlecerebellarpeduncle(arrow,D).24

Themediallemniscus.Tractographyofthemediallemniscusandcentraltegmentaltracts(green)superimposedonsagittal(A)andaxial(B)colorFAmaps.Thesuperoinferiortractsaresituatedposteriorlyintheponsandcoloredblue.(C)AxialT2-weightedimageswithpositionofthemediallemnisci(blue)highlighted.25

Thearcuatefasciculus.TractographyofthearcuatefasciculussuperimposedonfusedcolorFAmapandMPRAGEvolume(A-C).Thehorizontalportionsintheparietallobes(D)andtemporallobes(F)arecoloredgreenowingtotheanteroposteriororientationwheretheverticalsegment(E)iscoloredblueoncolorFAmaps.26Theuncinatefasciculus.Tractographyoftheuncinatefasciculus(green,AandB)superimposedonsagittal(A)andaxial(B)fusedcolorFAmapandMPRAGEvolume.Thecoursethroughtheexternalcapsuleorsubinsularwhitematterintothefrontallobesisshownbysolidarrows(CandD),alongwithitscloseproximitytotheinferiorfronto-occipitalfasciculus(dashedarrows,D).27Thesuperiorlongitudinalfasciculus.Axial(A)andcoronal(B)colorFAmapsshowingthecourseofSLFI(arrows),Connectingfrontalandparietallobes,medialtothecoronaradiata(blue);axial(C)andcoronal(D)colorFAmapsshowingSLFII(arrows)intheinferiorparietallobule;axial(E)andcoronal(F)colorFAmapsshowinghowSLFIII(arrows)isonlyjustappreciableasaanteroposteriortractrunningintheparietaloperculum;sagittal(G)andcoronal(H)colorFAmapsofthearcuatefasciculus(arrows)—notehowtheposterosuperioraspectofthearcuatefasciculusisincloseproximitytoSLFIIintheinferiorparietallobe.28Thecorpuscallosum.Sagittal(A),coronal(B),andaxial(D)colorFAmapsandcolor-encodedtractography(C)ofthecorpuscallosum.Arrowsshowtheredright-leftcomponents.29Theanteriorcommissure.Axialandsagittal(AandC)fusedcolorFAmapsandMPRAGEvolumeandaxial(B)andcoronal(D)FAmapsshowingpositionoftheanteriorcommissure(arrows).Thiswhitemattertractpredominantlyconnectstheanteriortemporallobes.30Theanteriorthalamicradiations.ColorFAmap(A)withsuperimposedtractographyoftheanteriorthalamicradiation.Thetractcanbeseenoriginatingfromthemedialthalamus(dashedarrow)andpassingthroughtheanteriorlimboftheinternalcapsule(solidarrow).EquivalentlocationsareshownonaxialMPRAGE(B).31Thecingulum.Axial(A)andcoronal(B)colorFAmapsshowingpositionofthehorizontalportionofthecingulum(arrows);tractographyofthecingulum(orange)superimposedonaxial(C)andsagittal(D)colorFAmapandMPRAGEfusionimages.32Thesuperioroccipitofrontalfasciculus.Axial(A)andcoronal(B)colorFAmapsshowingpositionofthesuperioroccipitofrontalfasciculus(arrows)alongwithcorrespondinglocationonanatomicalaxialMPRAGEimage(C).Ascanbeseen,thetractmoreaccuratelyrunsbetweentheparietal(notoccipital)andfrontallobes.33Thetemporalstem.CoronalcolorFAmap(A),MPRAGE(B)andT2-weightedimageofthetemporalstem.Thepositionofthetemporalstemisindicatedbythedashedredline(BandC).Thepositionsofthewhitemattertractsareshown:inferioroccipitofrontalfasciculus(whitearrow),